本发明公开了一种用于无人变胞车足部机构的折叠轮机构以及足部机构，无人变胞车的足部机构包括脚底板，折叠轮机构设在脚底板上，折叠轮机构包括左右两个折叠轮单元，每个折叠轮单元包括至少两个折叠轮，每个折叠轮转动安装在折叠轮支架上，折叠轮支架顶端转动安装在脚底板上，通过折叠轮驱动机构带动其中一个折叠轮支架转动，在连杆机构的带动下单个折叠轮单元的若干折叠轮支架同步转动，折叠轮向下伸出脚底板之下的状态为展开状态，折叠轮向上摆动至不超出脚底板底端的状态为收拢状态；通过折叠轮自锁机构对处于展开状态的折叠轮支架进行锁定。本发明的优点：可根据实际需求选择将折叠轮呈展开状态或收拢状态，使用方便灵活。
1.一种用于无人变胞车足部机构的折叠轮机构，其特征在于：所述无人变胞车的足部机构包括脚底板(1)，所述折叠轮机构(2)设置在脚底板(1)上，所述折叠轮机构(2)包括设置在脚底板(1)左右两侧的左右两个折叠轮(21)单元，每个折叠轮(21)单元包括前后排列的至少两个折叠轮(21)，每个折叠轮(21)转动安装在折叠轮支架(22)上，折叠轮支架(22)顶端通过第一铰接轴转动安装在脚底板(1)上，第一铰接轴沿左右方向延伸，每个折叠轮(21)单元的若干折叠轮支架(22)通过一组连杆机构连接在一起，通过折叠轮驱动机构带动其中一个折叠轮支架(22)绕第一铰接轴转动，在连杆机构的带动下单个折叠轮(21)单元的若干折叠轮支架(22)同步转动，折叠轮(21)向下伸出脚底板(1)之下的状态为折叠轮展开状态，折叠轮(21)向上摆动至不超出脚底板(1)底端的状态为折叠轮收拢状态；通过折叠轮自锁机构对处于折叠轮展开状态的折叠轮支架(22)进行锁定；
所述折叠轮自锁机构包括固定在脚底板(1)上的自锁基座(29)，自锁基座(29)的滑槽内滑动设置有左右两个滑块(210)，两个滑块(210)能在滑槽内左右滑动，两个滑块(210)外端分别设有向外延伸的锁紧杆(211)，每个锁紧杆(211)上设有侧向凸出的限位块(212)，每个限位块(212)与自锁基座(29)之间设有第一弹性复位件(213)，自然状态下，两个第一弹性复位件(213)分别向内拉动两个滑块(210)相互靠近，两个滑块(210)内端之间设有推动块(214)，推动块(214)左右两端分别与两个滑块(210)之间呈斜面配合，通过自锁驱动机构驱动推动块(214)沿前后方向来回移动，在斜面配合的作用下，推动块(214)再带动两个滑块(210)相互远离或相互靠近，当两个滑块(210)相互远离时，每个锁紧杆(211)外端分别插入对应侧的折叠轮支架(22)的锁紧孔(222)中或连杆机构的锁紧孔(222)中，实现对处于折叠轮展开状态的折叠轮支架(22)的锁定。
2.一种用于无人变胞车的带折叠轮自锁功能的足部机构，其特征在于：包括脚底板(1)、踝关节机构(3)和折叠轮机构(2)；
所述脚底板(1)通过踝关节机构(3)与无人变胞车的小腿构件(4)相连接，通过踝关节机构(3)带动脚底板(1)相对于小腿构件(4)前后摆动和左右摆动；
所述折叠轮机构(2)采用权利要求1所述的折叠轮机构(2)。
3.如权利要求2所述的一种用于无人变胞车的带折叠轮自锁功能的足部机构，其特征在于：所述自锁驱动机构包括电磁体(215)、永磁体吸盘(216)，电磁体(215)固定在脚底板(1)上，电磁体(215)的中心孔中滑动穿设有前后延伸的推杆(217)，推杆(217)两端分别连接永磁体吸盘(216)和推动块(214)，永磁体吸盘(216)和基座之间设有两个第二弹性复位件(218)，两个第二弹性复位件(218)分列在电磁体(215)左右两侧，自然状态下，通过第二弹性复位件(218)推动永磁体吸盘(216)远离电磁体(215)，通过给电磁体(215)通入正向电流或反向电流，从而带动永磁体吸盘(216)向靠近电磁体(215)的方向或远离电磁体(215)的方向移动，进而通过推杆(217)带动推动块(214)沿前后方向同步移动。
4.如权利要求2所述的一种用于无人变胞车的带折叠轮自锁功能的足部机构，其特征在于：每组所述连杆机构包括一根沿前后延伸的第一主连杆(219)以及一根锁紧连杆(220)，每个折叠轮(21)单元的各个折叠轮支架(22)中段分别通过第二铰接轴与第一主连杆(219)铰接，第二铰接轴沿左右方向延伸，所述脚底板(1)上设有用于支撑锁紧杆(211)的锁紧支座(221)，锁紧杆(211)滑动穿射在锁紧支座(221)的支撑孔中，锁紧连杆(220)上端铰接在锁紧支座(221)上，锁紧连杆(220)下端铰接在第一主连杆(219)上，锁紧时，每个锁紧杆(211)外端插入至对应侧的锁紧连杆(220)的锁紧孔(222)中。
5.如权利要求2所述的一种用于无人变胞车的带折叠轮自锁功能的足部机构，其特征在于：每组所述连杆机构包括一根沿前后延伸的第二主连杆，每个折叠轮(21)单元的各个折叠轮支架(22)中段分别通过第三铰接轴与第二主连杆铰接，第三铰接轴沿左右方向延伸，锁紧时，每个锁紧杆(211)外端插入至对应侧的折叠轮支架(22)的锁紧孔(222)中。
6.如权利要求2所述的一种用于无人变胞车的带折叠轮自锁功能的足部机构，其特征在于：所述脚底板(1)包括由上往下依次固定连接的脚底板本体(11)、中间减震垫(12)、柔性底板(13)，脚底板本体(11)与柔性底板(13)之间设有多个减振弹簧(14)，脚底板本体(11)底部和柔性底板(13)顶部分别开有容纳减振弹簧(14)的容纳凹槽(15)，中间减振垫上开有供各个减振弹簧(14)贯穿的通孔。
7.如权利要求2所述的一种用于无人变胞车的带折叠轮自锁功能的足部机构，其特征在于：所述折叠轮驱动机构包括折叠轮驱动电机(23)、第一行星齿轮减速机构，脚底板(1)上固定有电机座(24)，折叠轮驱动电机(23)安装在电机座(24)上，折叠轮支架(22)顶端通过一个轴承转动套装在电机座(24)的第一安装环(25)上，第一行星齿轮减速机构包括第一太阳轮(26)、围绕第一太阳轮(26)的若干第一行星轮(27)、以及第一齿圈(28)，第一齿圈(28)固定在电机座(24)上，第一太阳轮(26)固定在折叠轮驱动电机(23)的输出轴上，若干第一行星轮(27)的行星轮轴固定在折叠轮支架(22)顶端上。
8.如权利要求2所述的一种用于无人变胞车的带折叠轮自锁功能的足部机构，其特征在于：所述踝关节机构(3)包括踝前摆机构和踝侧摆机构；
所述踝前摆机构包括踝关节连接架(31)，踝关节连接架(31)左右两端分别设有第二安装环(32)，两个第二安装环(32)与小腿构件(4)底部之间转动连接，通过踝前摆电机(33)和第二行星齿轮减速机构带动踝关节连接架(31)相对于小腿构件(4)前后摆动，踝前摆电机(33)安装在踝关节连接架(31)上，第二行星齿轮减速机构包括第二太阳轮(34)、围绕第二太阳轮(34)的若干第二行星轮(35)、以及第二齿圈(36)，第二太阳轮(34)固定在踝前摆电机(33)的输出轴上，第二齿圈(36)固定在踝关节连接架(31)上，若干第二行星轮(35)的行星轮轴固定在小腿构件(4)上；
所述踝侧摆机构包括固定在脚底板(1)上的前后两个安装板(37)，两个安装板(37)分别位于踝关节连接架(31)的前后两侧，踝关节连接架(31)前后两端分别转动安装在两个安装板(37)上，踝侧摆电机(38)的输出轴与其中一个安装板(37)固定连接，通过踝侧摆电机(38)带动两个安装板(37)相对于踝关节连接架(31)左右摆动。
一种用于无人变胞车足部机构的折叠轮机构以及足部机构
技术领域
[0001] 本发明涉及地面交通工具及可变形机器人领域，尤其涉及的是一种用于无人变胞车足部机构的折叠轮机构以及足部机构。
背景技术
[0002] 地面移动机器人按结构形式分类主要有轮式、履带式、腿式以及复合式(轮‑履复合式、轮‑腿复合式、腿‑履复合式以及轮‑履‑腿复合式)四类。其中轮式结构在结构路面环境下行驶速度比较快，控制方便，但越障能力较弱；履带式结构虽然无论是在结构化路面还是非结构化路面环境都可有着较强越障能力但耗能较大；腿式结构运动灵活，在地形适应性方面也展现出无比的优越性，然而其结构组成通常较为复杂，步行速度也较为缓慢，最大速度仅可达11Km/h,且其落地为平板足支撑，摩擦非常大，会对机械造成损伤。可知单一的行驶(行走)结构的地面移动机器人难以满足在某些特定场景或任务中机动灵活、快速高效的要求，因此复合式移动机器人，尤其是同时具有高速高效的移动性能以及良好的越障性能的轮腿复合式地面移动机器人成为当下机器人研究领域的热门主题。
[0003] 无人变胞车是一种可变形的轮腿式机器人，属于处在前沿研究领域且技术先进的移动载具，其结构可变形重构以适应于不同的行驶路面。无人变胞车具有汽车态与类人态两种状态，当在易于通行的平坦路面时，该变胞车可变胞为汽车态快速行驶，当在道路难于通行的非平坦路面(譬如野外、台阶、沟壑等)时，该变胞车可由汽车态变胞为类人态进行跨步行走，从而提高了道路的通过性。
[0004] 现有的无人变胞车，其足部机构的脚底板为单纯的平板结构，其存在如下缺陷：无人变胞车在实现从汽车态到类人态的重构过程中，平板结构的脚底板直接与地面进行硬性接触，在此过程中会产生很大的摩擦和冲击，极易造成足部机构甚至是整体机器人的损坏。所以现有的无人变胞车不能实现在汽车态行驶过程中的重构变形，只能在驻车停止情况下进行重构变形，影响了重构的效率。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种用于无人变胞车足部机构的折叠轮机构以及足部机构。
[0006] 本发明是通过以下技术方案实现的：
[0007] 本发明公开了一种用于无人变胞车足部机构的折叠轮机构，所述无人变胞车的足部机构包括脚底板，所述折叠轮机构设置在脚底板上，所述折叠轮机构包括设置在脚底板左右两侧的左右两个折叠轮单元，每个折叠轮单元包括前后排列的至少两个折叠轮，每个折叠轮转动安装在折叠轮支架上，折叠轮支架顶端通过第一铰接轴转动安装在脚底板上，第一铰接轴沿左右方向延伸，每个折叠轮单元的若干折叠轮支架通过一组连杆机构连接在一起，通过折叠轮驱动机构带动其中一个折叠轮支架绕第一铰接轴转动，在连杆机构的带动下单个折叠轮单元的若干折叠轮支架同步转动，折叠轮向下伸出脚底板之下的状态为折叠轮展开状态，折叠轮向上摆动至不超出脚底板底端的状态为折叠轮收拢状态；通过折叠轮自锁机构对处于折叠轮展开状态的折叠轮支架进行锁定。
[0008] 本发明还公开了一种用于无人变胞车的带折叠轮自锁功能的足部机构，包括脚底板、踝关节机构和折叠轮机构；
[0009] 所述脚底板通过踝关节机构与无人变胞车的小腿构件相连接，通过踝关节机构带动脚底板相对于小腿构件前后摆动和左右摆动；
[0010] 所述折叠轮机构采用权利要求1所述的折叠轮机构。
[0011] 作为上述足部机构的优选方案，所述折叠轮自锁机构包括固定在脚底板上的自锁基座，自锁基座的滑槽内滑动设置有左右两个滑块，两个滑块能在滑槽内左右滑动，两个滑块外端分别设有向外延伸的锁紧杆，每个锁紧杆上设有侧向凸出的限位块，每个限位块与自锁基座之间设有第一弹性复位件，自然状态下，两个第一弹性复位件分别向内拉动两个滑块相互靠近，两个滑块内端之间设有推动块，推动块左右两端分别与两个滑块之间呈斜面配合，通过自锁驱动机构驱动推动块沿前后方向来回移动，在斜面配合的作用下，推动块再带动两个滑块相互远离或相互靠近，当两个滑块相互远离时，每个锁紧杆外端分别插入对应侧的折叠轮支架的锁紧孔中或连杆机构的锁紧孔中，实现对处于折叠轮展开状态的折叠轮支架的锁定。
[0012] 作为上述足部机构的优选方案，所述自锁驱动机构包括电磁体、永磁体吸盘，电磁体固定在脚底板上，电磁体的中心孔中滑动穿设有前后延伸的推杆，推杆两端分别连接永磁体吸盘和推动块，永磁体吸盘和基座之间设有两个第二弹性复位件，两个第二弹性复位件分列在电磁体左右两侧，自然状态下，通过第二弹性复位件推动永磁体吸盘远离电磁体，通过给电磁体通入正向电流或反向电流，从而带动永磁体吸盘向靠近电磁体的方向或远离电磁体的方向移动，进而通过推杆带动推动块沿前后方向同步移动。
[0013] 作为上述足部机构的优选方案，每组所述连杆机构包括一根沿前后延伸的第一主连杆以及一根锁紧连杆，每个折叠轮单元的各个折叠轮支架中段分别通过第二铰接轴与第一主连杆铰接，第二铰接轴沿左右方向延伸，所述脚底板上设有用于支撑锁紧杆的锁紧支座，锁紧杆滑动穿射在锁紧支座的支撑孔中，锁紧连杆上端铰接在锁紧支座上，锁紧连杆下端铰接在第一主连杆上，锁紧时，每个锁紧杆外端插入至对应侧的锁紧连杆的锁紧孔中。
[0014] 作为上述足部机构的优选方案，每组所述组连杆机构包括一根沿前后延伸的第二主连杆，每个折叠轮单元的各个折叠轮支架中段分别通过第三铰接轴与第二主连杆铰接，第三铰接轴沿左右方向延伸，锁紧时，每个锁紧杆外端插入至对应侧的折叠轮支架的锁紧孔中。
[0015] 作为上述足部机构的优选方案，所述脚底板包括由上往下依次固定连接的脚底板本体、中间减震垫、柔性底板，脚底板本体与柔性底板之间设有多个减振弹簧，脚底板本体底部和柔性底板顶部分别开有容纳减振弹簧的容纳凹槽，中间减振垫上开有供各个减振弹簧贯穿的通孔。
[0016] 作为上述足部机构的优选方案，所述折叠轮驱动机构包括折叠轮驱动电机、第一行星齿轮减速机构，脚底板上固定有电机座，折叠轮驱动电机安装在电机座上，折叠轮支架顶端通过一个轴承转动套装在电机座的第一安装环上，第一行星齿轮减速机构包括第一太阳轮、围绕第一太阳轮的若干第一行星轮、以及第一齿圈，第一齿圈固定在电机座上，第一太阳轮固定在折叠轮驱动电机的输出轴上，若干第一行星轮的行星轮轴固定在折叠轮支架顶端上。
[0017] 作为上述足部机构的优选方案，所述踝关节机构包括踝前摆机构和踝侧摆机构；
[0018] 所述踝前摆机构包括踝关节连接架，踝关节连接架左右两端分别设有第二安装环，两个第二安装环与小腿构件底部之间转动连接，通过踝前摆电机和第二行星齿轮减速机构带动踝关节连接架相对于小腿构件前后摆动，踝前摆电机安装在踝关节连接架上，第二行星齿轮减速机构包括第二太阳轮、围绕第二太阳轮的若干第二行星轮、以及第二齿圈，第二太阳轮固定在踝前摆电机的输出轴上，第二齿圈固定在踝关节连接架上，若干第二行星轮的行星轮轴固定在小腿构件上；
[0019] 所述踝侧摆机构包括固定在脚底板上的前后两个安装板，两个安装板分别位于踝关节连接架的前后两侧，踝关节连接架前后两端分别转动安装在两个安装板上，踝侧摆电机的输出轴与其中一个安装板固定连接，通过踝侧摆电机带动两个安装板相对于踝关节连接架左右摆动。
[0020] 本发明相比现有技术具有以下优点：
[0021] 1、本发明提供的一种用于无人变胞车足部机构的折叠轮机构，通过在脚底板上设置能收放的折叠轮，可根据实际需求选择将折叠轮放下呈展开状态，或是将折叠轮收起呈收拢状态，使用方便灵活；且当折叠轮机构处于展开状态时，能通过折叠轮自锁机构对处于展开状态的折叠轮进行锁定，有效避免其因为受到地面冲击而发生移位，保证了其展开状态的稳定性。
[0022] 2、本发明提供的一种用于无人变胞车的带折叠轮自锁功能的足部机构，其是将上述折叠轮机构应用于无人变胞车的足部机构，当无人变胞车需要在行驶条件下实现汽车态到类人态的重构时，踝关节机构会做前摆运动，这时控制折叠轮向竖直方向放下呈展开状态，折叠轮会先与地面进行接触，减少了当脚底板与地面直接接触时产生的冲击与摩擦，从而避免了脚底板与地面直接接触造成足部机构的损坏，保护了无人变胞车的整体结构。此外，由于在足部机构设置了能收放的折叠轮，无人变胞车在进行由汽车态到类人态的重构时，无须在无人变胞车静止的状态下进行重构，而可以在无人变胞车行驶的过程中即可完成重构，大大节省了整个无人变胞车的重构时间。
[0023] 3、本发明提供的一种用于无人变胞车的带折叠轮自锁功能的足部机构，当无人变胞车以汽车态轮式行驶时，折叠轮机构的折叠轮可以向上收拢至不超出脚底板底端，大大地节省了空间。
[0024] 4、本发明提供的一种用于无人变胞车的带折叠轮自锁功能的足部机构，当无人变胞车需以类人态进行行走时，该足部机构可以实现双足的折叠轮收回，从而无人变胞车可以以脚底板与地面直接接触行走，避免了只依靠折叠轮与地面接触行走时的不稳定性。
[0025] 5、本发明提供的一种用于无人变胞车的带折叠轮自锁功能的足部机构，其折叠轮自锁机构通过电磁驱动即可带动推动块沿前后，在推动块与两个滑块的斜面配合作用下，即可带动两个锁紧杆伸出或缩回，从而实现对折叠轮机构的锁定或解锁，此种结构设计巧妙，布局紧凑，锁定效果好。
[0026] 6、本发明提供的一种用于无人变胞车的带折叠轮自锁功能的足部机构，其脚底板包括由上往下依次固定连接的脚底板本体、中间减震垫、柔性底板，且在脚底板本体与柔性底板之间设有多个减振弹簧，将中间减震垫和各个减振弹簧作为弹性的缓冲夹层，能够吸收冲击使无人变胞车行走稳定，不易打滑，起到了很好的减振作用。
附图说明
[0027] 图1是本发明处于折叠轮展开状态的足部机构立体图。
[0028] 图2是本发明处于折叠轮收拢状态的足部机构立体图。
[0029] 图3是本发明的折叠轮机构的立体图。
[0030] 图4是本发明的折叠轮驱动机构的立体爆炸图。
[0031] 图5是本发明的折叠轮自锁机构处于解锁状态的立体图。
[0032] 图6是本发明的折叠轮自锁机构处于锁定状态的立体图。
[0033] 图7是本发明的脚底板的立体爆炸图。
[0034] 图8是本发明的踝关节机构的立体图。
[0035] 图9是本发明的踝前摆机构的立体爆炸图。
[0036] 图中标号：1脚底板；11脚底板本体；12中间减震垫；13柔性底板；14减振弹簧；15容纳凹槽；2折叠轮机构；21折叠轮；22折叠轮支架；23折叠轮驱动电机；24电机座；25第一安装环；26第一太阳轮；27第一行星轮；28第一齿圈；29自锁基座；210滑块；211锁紧杆；212限位块；213第一弹性复位件；214推动块；215电磁体；216永磁体吸盘；217推杆；218第二弹性复位件；219第一主连杆；220锁紧连杆；221锁紧支座；222锁紧孔；3踝关节机构；31踝关节连接架；32第二安装环；33踝前摆电机；34第二太阳轮；35第二行星轮；36第二齿圈；37安装板；38踝侧摆电机；4小腿构件。
具体实施方式
[0037] 下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0038] 参见图1至图9，本实施例公开了一种用于无人变胞车足部机构的折叠轮机构，无人变胞车的足部机构包括脚底板1，脚底板1包括由上往下依次固定连接的脚底板本体11、中间减震垫12、柔性底板13，相邻部件之间可通过胶粘的方式固定在一起，脚底板本体11与柔性底板13之间设有多个减振弹簧14，脚底板本体11底部和柔性底板13顶部分别开有容纳减振弹簧14的容纳凹槽15，中间减振垫上开有供各个减振弹簧14贯穿的通孔。当无人变胞车的脚底板1着地时，中间减震垫12、柔性底板13和减振弹簧14均可吸收地面冲击能量，保护无人变胞车的足部机构。
[0039] 折叠轮机构2设置在脚底板1上，折叠轮机构2包括设置在脚底板1左右两侧的左右两个折叠轮21单元，每个折叠轮21单元包括前后排列的至少两个折叠轮21，每个折叠轮21转动安装在折叠轮支架22上，折叠轮支架22顶端通过第一铰接轴转动安装在脚底板1上，第一铰接轴沿左右方向延伸，每个折叠轮21单元的若干折叠轮支架22通过一组连杆机构连接在一起，通过折叠轮驱动机构带动其中一个折叠轮支架22绕第一铰接轴转动，在连杆机构的带动下单个折叠轮21单元的若干折叠轮支架22同步转动，折叠轮21向下伸出脚底板1之下的状态为折叠轮展开状态，折叠轮21向上摆动至不超出脚底板1底端的状态为折叠轮收拢状态；通过折叠轮21自锁机构对处于折叠轮展开状态的折叠轮支架22进行锁定。
[0040] 其中，折叠轮驱动机构包括折叠轮驱动电机23、第一行星齿轮减速机构，脚底板1上固定有电机座24，折叠轮驱动电机23安装在电机座24上，折叠轮支架22顶端通过一个轴承转动套装在电机座24的第一安装环25上，第一行星齿轮减速机构包括第一太阳轮26、围绕第一太阳轮26的若干第一行星轮27、以及第一齿圈28，第一齿圈28固定在电机座24上，第一太阳轮26固定在折叠轮驱动电机23的输出轴上，若干第一行星轮27的行星轮轴固定在折叠轮支架22顶端上。通过折叠轮驱动电机23带动第一太阳轮26转动，第一太阳轮26带动各个第一行星轮27自转和公转，各个第一行星轮27的行星轮轴再带动折叠轮支架22前后摆动，实现折叠轮21的收起或展开。
[0041] 本实施例还公开了一种用于无人变胞车的带折叠轮自锁功能的足部机构，包括脚底板1、踝关节机构3和折叠轮机构2；脚底板1通过踝关节机构3与无人变胞车的小腿构件4相连接，通过踝关节机构3带动脚底板1相对于小腿构件4前后摆动和左右摆动。
[0042] 折叠轮机构2采用上述的折叠轮机构2。折叠轮21自锁机构包括固定在脚底板1上的自锁基座29，自锁基座29的滑槽内滑动设置有左右两个滑块210，两个滑块210能在滑槽内左右滑动，两个滑块210外端分别设有向外延伸的锁紧杆211，每个锁紧杆211上设有侧向凸出的限位块212，每个限位块212与自锁基座29之间设有第一弹性复位件213，自然状态下，两个第一弹性复位件213分别向内拉动两个滑块210相互靠近，两个滑块210内端之间设有推动块214，推动块214左右两端分别与两个滑块210之间呈斜面配合，通过自锁驱动机构驱动推动块214沿前后方向来回移动，在斜面配合的作用下，推动块214再带动两个滑块210相互远离或相互靠近，当两个滑块210相互远离时，每个锁紧杆211外端分别插入对应侧的折叠轮支架22的锁紧孔222中或连杆机构的锁紧孔222中，实现对处于折叠轮展开状态的折叠轮支架22的锁定。
[0043] 自锁驱动机构包括电磁体215、永磁体吸盘216，电磁体215固定在脚底板1上，电磁体215的中心孔中滑动穿设有前后延伸的推杆217，推杆217两端分别连接永磁体吸盘216和推动块214，永磁体吸盘216和基座之间设有两个第二弹性复位件218，两个第二弹性复位件218分列在电磁体215左右两侧，自然状态下，通过第二弹性复位件218推动永磁体吸盘216远离电磁体215，通过给电磁体215通入正向电流或反向电流，从而带动永磁体吸盘216向靠近电磁体215的方向或远离电磁体215的方向移动，进而通过推杆217带动推动块214沿前后方向同步移动。
[0044] 第一弹性复位件213、第二弹性复位件218可采用复位弹簧。
[0045] 当电磁体215未通电时，第一弹性复位件213、第二弹性复位件218均处于自由状态。
[0046] 当需要锁定时，电磁体215中通入正向电流，电流产生的磁场作用于永磁体吸盘216，对其产生吸引力，使永磁体吸盘216克服两个第二弹性复位件218的弹力而运动，从而带动推杆217及推动块214向靠近滑块210的方向移动，在推动块214左右两侧与两个滑块
210之间斜面配合的作用下，推动两个滑块210相互远离，从而带动两个锁紧杆211分别向外伸出，分别插入至对应侧的折叠轮支架22的锁紧孔222中或连杆机构的锁紧孔222中，实现对折叠轮支架22的锁定。对电磁体215持续通电，即可保持锁紧状态。
[0047] 当需要解锁时，电磁体215中通入反向电流，此时电流产生的磁场对永磁体吸盘216产生排斥力，永磁体吸盘216反向移动，永磁体吸盘216带动推杆217及推动块214一起反向移动，使得推动块214离开两个滑块210，在两个第一弹性复位件213的拉力作用下，两个锁紧杆211缩回，离开对应的锁紧孔222，解除锁定，此时折叠轮支架22可摆动。当需要保持解锁时，电磁体215中的线圈不通电，在第一弹性复位件213以及第二弹性复位件218的弹力作用下，推动块214以及两个锁紧杆211保持在解锁位置上。
[0048] 折叠轮21自锁机构中，与锁紧杆211配合锁定的结构形式可采用如下两种的其中一种：
[0049] 第一种锁定的结构形式为：每组连杆机构包括一根沿前后延伸的第一主连杆219以及一根锁紧连杆220，每个折叠轮21单元的各个折叠轮支架22中段分别通过第二铰接轴与第一主连杆219铰接，第二铰接轴沿左右方向延伸，脚底板1上设有用于支撑锁紧杆211的锁紧支座221，锁紧杆211滑动穿射在锁紧支座221的支撑孔中，锁紧连杆220上端铰接在锁紧支座221上，锁紧连杆220下端铰接在第一主连杆219上，锁紧时，每个锁紧杆211外端插入至对应侧的锁紧连杆220的锁紧孔222中。
[0050] 第二种锁定的结构形式为：每组组连杆机构包括一根沿前后延伸的第二主连杆，每个折叠轮21单元的各个折叠轮支架22中段分别通过第三铰接轴与第二主连杆铰接，第三铰接轴沿左右方向延伸，锁紧时，每个锁紧杆211外端插入至对应侧的折叠轮支架22的锁紧孔222中。
[0051] 其中，踝关节机构3包括踝前摆机构和踝侧摆机构。
[0052] 踝前摆机构包括踝关节连接架31，踝关节连接架31左右两端分别设有第二安装环32，两个第二安装环32与小腿构件4底部之间通过轴承转动连接，通过踝前摆电机33和第二行星齿轮减速机构带动踝关节连接架31相对于小腿构件4前后摆动，踝前摆电机33安装在踝关节连接架31上，第二行星齿轮减速机构包括第二太阳轮34、围绕第二太阳轮34的若干第二行星轮35、以及第二齿圈36，第二太阳轮34固定在踝前摆电机33的输出轴上，第二齿圈
36固定在踝关节连接架31上，若干第二行星轮35的行星轮轴固定在小腿构件4上。
[0053] 踝侧摆机构包括固定在脚底板1上的前后两个安装板37，两个安装板37分别位于踝关节连接架31的前后两侧，踝关节连接架31前后两端分别通过轴承转动安装在两个安装板37上，踝侧摆电机38的输出轴与其中一个安装板37固定连接，通过踝侧摆电机38带动两个安装板37相对于踝关节连接架31左右摆动，从而带动脚底板1相对于踝关节连接架31左右摆动。
[0054] 由踝前摆电机33可带动踝关节连接架31以及整个脚底板1相对于小腿构件4前后摆动，由踝侧摆电机38可带动脚底板1相对于踝关节连接架31左右摆动。无人变胞车主要使用于灾难救险、反恐防暴等工作，其工作地面大多崎岖不平、具有障碍物，故其足部机构的踝关节机构3设计为具有两个自由度，以保证无人变胞车移动时的灵活稳定性以及与地形环境的适应性。
[0055] 该无人变胞车在行驶中由汽车态到类人态的重构过程，即是一个由轮式行驶向腿足跨步行走的复杂运动转换过程，需要有速度的连贯性及运动方式的机构适应性，这包括两个方面：一方面，在行驶中折叠的腿部构件向下打开支撑到地面时，为了避免由快速轮式行驶切换为慢速腿足行走时，由于速度差而产生的惯性失稳，需要先展开足部机构的折叠轮21，让折叠轮21与地面先接触并锁紧，使得足部机构仍然以轮式行驶以保证重构的速度连贯性及稳定性；另一方面，在类人态跨步行走或跨步上楼梯时，为了避免足部的折叠轮21滑动导致行走不稳，需要将折叠轮21解锁并向上收拢，以平底的脚底板1行走。
[0056] 以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
