变形轮、机器人及其控制方法与流程

1.本公开涉及机器人技术领域，特别涉及变形轮、机器人及其控制方法。


背景技术：

2.机器人是一种可以执行工作任务的机械装置，机器人能够辅助甚至替代人类来完成各种类型的工作。
3.相关技术中，机器人一般设计为腿轮式结构或者圆轮式结构，使得机器人的运动方式要么为行走式，要么为转动式。
4.然而，腿轮式结构的机器人在平坦地形上行走时，其运动速度较慢，圆轮式结构的机器人在面对复杂地形时，特别是面对高低不平的障碍物时，其运动速度较慢且跨越障碍物的能力较差。
5.公开内容
6.本公开实施例提供了变形轮、机器人及其控制方法，能够解决上述技术问题。所述技术方案如下：
7.一方面，本公开实施例提供了一种变形轮，所述变形轮包括：轮体、至少两个机械腿、腿驱动件、第一储能元件、第二储能元件；
8.所述机械腿与所述轮体连接且相对所述轮体可收起或展开，所述机械腿包括：弧形腿杆和连杆，所述连杆包括相连接的弧形段和平直段，所述弧形腿杆的第一端与所述轮体铰接，所述弧形腿杆的第二端与所述连杆的弧形段的端部铰接，所述连杆的平直段与所述腿驱动件铰接，且所述弧形腿杆和所述连杆的弧形段的弧形开口朝向相同，所述至少两个机械腿相对所述轮体收起时，所述至少两个机械腿的位置错开；
9.所述腿驱动件位于所述轮体上，所述腿驱动件被配置为用于驱动所述机械腿相对所述轮体收起或展开；
10.所述第一储能元件的一端连接于所述轮体，另一端连接于所述弧形腿杆，所述第二储能元件一端连接于所述连杆，另一端连接于所述腿驱动件。
11.在一些可能的实现方式中，所述弧形段相对的两端和所述平直段相对的两端位于同一直线上。
12.在一些可能的实现方式中，所述腿驱动件包括：传动部件和驱动部件，所述传动部件具有主动端和至少两个从动端；
13.所述传动部件的主动端与所述驱动部件连接，所述传动部件的从动端与所述机械腿的平直段的端部铰接；
14.所述驱动部件通过所述传动部件作用于所述机械腿。
15.在一些可能的实现方式中，所述轮体包括：第一轮盘和第二轮盘，所述第一轮盘和所述第二轮盘固定连接且间隔相对并形成容置腔，所述至少两个机械腿可相对所述轮体活动以收容于所述容置腔或从所述容置腔伸出至所述轮体外；
16.所述弧形腿杆的第一端与所述第一轮盘的内壁侧缘铰接。
17.在一些可能的实现方式中，所述传动部件包括：中心杆、中心齿轮、离合齿轮、滑块、变形齿轮；
18.所述从动端位于所述中心杆上，所述从动端的数目与所述机械腿的数目一一对应，所述中心杆固定于所述中心齿轮的端面上，所述中心杆和所述中心齿轮整体与所述第一轮盘的内壁中心位置铰接；
19.所述滑块位于所述第一轮盘上的滑槽内，且所述滑块与所述离合齿轮连接；
20.所述变形齿轮与所述第一轮盘的非中心位置铰接，并且所述变形齿轮与所述离合齿轮啮合；
21.所述驱动部件的驱动轴与所述变形齿轮连接，所述驱动部件通过驱动所述变形齿轮转动能够带动所述滑块在所述滑槽内移动，进而使得所述离合齿轮与所述中心齿轮啮合或者解除啮合。
22.在一些可能的实现方式中，所述滑槽具有相对的第一止位端和第二止位端；
23.所述机械腿完全伸出至所述容置腔时，所述滑块与所述第一止位端相抵；
24.所述机械腿完全收容于所述容置腔时，所述滑块与所述第二止位端相抵。
25.另一方面，提供了一种机器人，所述机器人包括上述的任一种变形轮和轮驱动件；
26.所述轮驱动件与所述变形轮的轮体连接，用于驱动所述变形轮进行转动。
27.在一些可能的实现方式中，所述机器人包括：两个变形轮、两个轮驱动件、基架；
28.所述两个变形轮对称地位于所述基架的两侧；
29.所述两个轮驱动件对称地位于所述基架上，且所述两个轮驱动件还与所述两个变形轮的轮体一一对应连接。
30.在一些可能的实现方式中，所述机器人还包括：连接件，所述连接件包括：相连接的连接套筒和连接盘；
31.所述轮驱动件为电机，所述轮驱动件的转轴与所述连接套筒连接；
32.所述连接盘与相应的所述轮体连接。
33.在一些可能的实现方式中，所述机器人还包括：舵机组件，所述舵机组件与所述基架连接，用于平衡所述基架的转动惯量。
34.在一些可能的实现方式中，所述舵机组件包括：舵机、连接架、平衡块；
35.所述舵机固定于所述基架的侧壁中心位置；
36.所述连接架的一端与所述舵机铰接，所述连接架的另一端与所述平衡块连接。
37.再一方面，提供了一种机器人的控制方法，所述机器人的控制方法应用于上述的任一种机器人，所述方法包括：
38.获取用于指示变形轮的运动模态切换的控制指令，以及所述腿驱动件和所述轮驱动件当前的状态参数；
39.根据所述控制指令以及所述状态参数，获得将所述变形轮由当前运动模态切换为目标运动模态时，所述轮驱动件对应的第一控制参数，以及所述腿驱动件对应的第二控制参数；
40.根据所述第一控制参数控制所述轮驱动件驱动所述轮体转动，以及根据所述第二控制参数控制所述腿驱动件驱动所述机械腿相对所述轮体收起或展开，实现所述变形轮的运动模态的切换控制。
41.在一些可能的实现方式中，所述目标运动模态为越障模态时，所述根据所述第一控制参数控制所述轮驱动件驱动所述轮体转动，以及根据所述第二控制参数控制所述腿驱动件驱动所述机械腿相对所述轮体收起或展开，包括：
42.当所述变形轮距离障碍物为设定间距时，根据所述第一控制参数控制所述轮驱动件驱动所述轮体转动，使所述弧形腿杆与所述弧形段的铰接端转动至设定位置处；以及，
43.根据所述第二控制参数控制所述腿驱动件驱动所述机械腿相对所述轮体展开，实现所述变形轮的运动模态为越障模态。
44.在一些可能的实现方式中，当所述障碍物的高度为第一设定高度时，所述变形轮的越障模态为腿轮滚动模态；
45.所述根据所述第一控制参数控制所述轮驱动件驱动所述轮体转动，使所述弧形腿杆与所述弧形段的铰接端转动至设定位置处，包括：
46.使所述弧形腿杆与所述弧形段的铰接端转动至所述铰接端与所述轮体的中心之间的连线平行于地面。
47.在一些可能的实现方式中，当所述障碍物的高度为第二设定高度时，所述变形轮的越障模态为腿轮弹跳模态；
48.所述根据所述第一控制参数控制所述轮驱动件驱动所述轮体转动，使所述弧形腿杆与所述弧形段的铰接端转动至设定位置处，包括：
49.使所述弧形腿杆与所述弧形段的铰接端转动至所述铰接端与所述轮体的中心之间的连线垂直于地面。
50.本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
51.本公开实施例提供的变形轮，轮体作为圆轮使用，机械腿作为腿轮使用。通过使机械腿的两端分别与轮体和腿驱动件铰接，当腿驱动件作用于机械腿时，机械腿相对于轮体和腿驱动件均能进行转动，使得机械腿进入或者退出轮体的内腔。当机械腿位于轮体内部时，变形轮为圆轮状态，此时，利用轮体构成的圆轮进行运动；反之，当机械腿伸出至轮体外部时，变形轮则相应地切换至腿轮状态，此时，利用机械腿进行运动。
52.本公开实施例提供的机械腿的上述结构布置，使得至少两个机械腿相对轮体收起时，至少两个机械腿的位置错开，即，多个机械腿在变形轮的轴向方向上不会产生重叠，使得两者互不干涉。而且，两个机械腿与腿驱动件也不会产生任何干涉，机械腿能够完全收入至轮体内部，使得变形轮在圆轮状态下获得更高的运动速度和更稳定的运动行程，且利于减小变形轮在其轴向上的厚度。连杆的结构设计，以及弧形腿杆和连杆的弧形段的弧形开口朝向相同，即弧形腿杆和连杆用于与地面接触的端部设计成弧状，该弧形端部具有了较强的抓地能力，能够勾住障碍物，如石头、台阶和沟壑等，在变形轮整体转动过程中提供一个攀爬障碍物的支点，实现高效的越障功能。
附图说明
53.为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
54.图1是本公开实施例提供的一示例性变形轮的结构示意图，图1不仅示出了变形轮的整体结构，还示出了变形轮去除第二轮盘之后剩余部分的结构，以显示机械腿在不完全伸展状态下的结构布置；
55.图2为本公开实施例提供的变形轮去除第二轮盘之后剩余部分的结构示意图；
56.图3是本公开实施例提供的一示例性第一轮盘的结构示意图；
57.图4是本公开实施例提供的一示例性机器人在圆轮状态下的结构示意图；
58.图5是本公开实施例提供的一示例性机器人在腿轮状态下的结构示意图；
59.图6是本公开实施例提供的一示例性变形轮在圆轮状态下的结构示意图，其中，图6示出了机械腿完全收回的状态；
60.图7是本公开实施例提供的一示例性变形轮在腿轮状态下的结构示意图，其中，图7示出了机械腿完全伸展的状态；
61.图8是本公开实施例提供的机器人的局部结构示意图；
62.图9是本公开实施例提供的变形轮在不完全伸展状态下的结构示意图，其中，图9中的虚线围成的四边形结构用于示意四连杆；
63.图10是本公开实施例提供的机器人在腿轮滚动模态时的越障运动过程示意图；
64.图11是本公开实施例提供的机器人在腿轮弹跳模态时的越障运动过程示意图。
65.附图标记分别表示：
66.1-轮体，
67.11-第一轮盘，12-第二轮盘，13-容置腔，
68.110-滑槽，1101-第一止位端，1102-第二止位端，
69.111-减重孔，112-第一销孔，113-第二销孔，
70.2-机械腿，
71.21-弧形腿杆，
72.22-连杆，221-弧形段，222-平直段，
73.3-腿驱动件，
74.31-传动部件，32-驱动部件，
75.311-中心杆，312-中心齿轮，313-离合齿轮，
76.314-滑块，315-变形齿轮，
77.41-第一储能元件，42-第二储能元件，
78.51-第一销轴，52-第二销轴，53-第三销轴，
79.54-第四销轴，55-第五销轴，
80.6-连接杆，
81.100-变形轮，
82.200-轮驱动件，
83.300-基架，
84.400-连接件，401-连接套筒，402-连接盘，
85.500-舵机组件，501-舵机，502-连接架，503-平衡块，
86.600-支撑架。
具体实施方式
87.为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
88.随着智能化水平的提高，机器人被广泛用于各行各业，机器人是一种可以执行工作任务的机械装置，机器人能够辅助甚至替代人类来完成各种类型的工作。
89.相关技术中，机器人一般设计为腿轮式结构或者圆轮式结构，使得机器人的运动方式要么为行走式，要么为转动式。
90.但是，普通圆形轮受限于其几何特征，越障能力弱，往往不能适应崎岖路面，也就是说，圆轮式结构的机器人在面对复杂地形时，特别是面对高低不平的障碍物时，其运动速度较慢且跨越障碍物的能力较差，使得圆轮式结构的机器人不适于在野外、山地、灾区等环境下应用。腿轮式结构的机器人越障能力较强，但是，腿轮式结构的机器人在平坦地形上行走时，其运动速度较慢。可见，相关技术提供的机器人功能较为单一，对复杂地形的适应性较差。
91.附图1示出了本公开实施例提供的一种变形轮的结构，同时，还示出了该变形轮的容置腔内的布置结构，如附图1所示，本公开实施例提供了一种变形轮100，该变形轮100包括：轮体1、至少两个机械腿2、腿驱动件3、第一储能元件41、第二储能元件42。
92.其中，机械腿2与轮体1连接且相对轮体1可收起或展开，如附图1所示，机械腿2包括：弧形腿杆21和连杆22，连杆22包括相连接的弧形段221和平直段222，弧形腿杆21的第一端与轮体1铰接，弧形腿杆21的第二端与连杆22的弧形段221的端部铰接，连杆22的平直段222与腿驱动件3铰接。弧形腿杆21和连杆22的弧形段221的弧形开口朝向相同，并且，至少两个机械腿2相对轮体1收起时，至少两个机械腿2的位置错开。
93.该两个机械腿2在收起时位置错开，即沿轴向的投影错开未重叠，从而两个机械腿2可以位于同一轴向位置，不会在轴向产生剪切力，提高了该变形轮100的结构平衡性以及稳定性。
94.腿驱动件3位于轮体1上，腿驱动件3被配置为用于驱动机械腿2相对轮体1收起或展开。
95.第一储能元件41的一端连接于轮体1，另一端连接于弧形腿杆21，第二储能元件42一端连接于连杆22，另一端连接于腿驱动件3。
96.本公开实施例提供的变形轮包括至少两个机械腿2，例如，包括两个机械腿2、三个机械腿2、四个机械腿2或者更多个机械腿2，至少两个机械腿2沿着圆周方向分布于轮体1上。
97.为了使变形轮100在腿轮状态下行走速度较快且行走稳定顺畅，并且使变形轮100的结构较为简单，作为一种示例，如附图1所示，变形轮100包括：沿圆周方向均匀布置的两个机械腿2，两个机械腿2相对地布置于轮体1上。
98.机械腿2包括：弧形腿杆21和连杆22，示例地，弧形腿杆21为圆弧形，弧形腿杆21在轮体1上的布置满足以下条件：当机械腿2相对轮体1完全收起时，弧形腿杆21所在圆的圆心与轮体1的圆心重合。
99.当机械腿2相对于轮体1展开时，通过使轮体1转动，能够带动弧形腿杆21同步转动，达到使机械腿2行走的目的。弧形腿杆21的弧形设计，使其结构类似于羚羊腿，这不仅利
于提高腿轮状态下机械腿2的行走速度，而且还赋予弧形腿杆21自身一定的弹跳功能(即，跳跃能力)，提高机械腿2的跨越障碍物的能力。
100.连杆22作为中间部件，来传递弧形腿杆21和腿驱动件3之间的作用力，使得腿驱动件3和弧形腿杆21之间形成相互联接。如附图1所示，连杆22包括相连接的弧形段221和平直段222，弧形腿杆21的第一端与轮体1铰接，弧形腿杆21的第二端与连杆22的弧形段221的端部铰接，连杆22的平直段222与腿驱动件3铰接。例如，弧形段221的圆弧形，进一步地，可以为半圆弧形。
101.以变形轮100包括两个机械腿2来说明连杆22的布置：如附图6所示，当机械腿2相对轮体1完全收起，两个连杆22能够位于由两个弧形腿杆21构成的圆内；如附图7所示，当机械腿2相对轮体1完全展开时，即处于完全伸展状态，使连杆22的两个端部之间的连线贯穿轮体1的圆心，这样能够使得弧形腿杆21的伸出长度达到最大，利于提高机械腿2的跨越障碍物的功能。
102.需要说明的是，本公开实施例所涉及的机械腿2相对轮体1完全展开，指的是，除了机械腿2上的在轮体1内起连接作用的端部还位于轮体1内部之外，机械腿2的其他部分均位于轮体1的外部(参见附图7)。
103.如附图1所示，本公开实施例使弧形腿杆21和连杆22的弧形段221的弧形开口朝向相同，这使得弧形腿杆21的第二端和连杆22的第一端为弯曲方向相同的弧形结构(参见图7中的虚线圆形框中所圈的a区域部分)。这样，弧形腿杆21和连杆22用于与地面接触的端部设计成弧状，该弧形端部具有了较强的抓地能力，能够勾住障碍物，如石头、台阶和沟壑等，在变形轮100整体转动过程中提供一个攀爬障碍物的支点，实现高效的越障功能。
104.相关技术中，在机械腿收入至轮体内部时，经常会出现机械腿之间相互干涉或者机械腿与其他部件干涉的情况，使得机械腿无法完全收入至轮体内部，进而影响其滚动行程。而本公开实施例提供的变形轮，基于机械腿2的上述结构布置，使得至少两个机械腿2相对轮体1收起时，至少两个机械腿2的位置错开。以图6所示的结构布置就上述的机械腿2的位置错开进行解释：在机械腿2收起状态下，两个机械腿2在变形轮的轴向方向上不会产生重叠，使得两者互不干涉。而且，两个机械腿2与腿驱动件3(具体是其中心杆311)也不会产生任何干涉。可见，多个机械腿2之间的互不干涉，以及机械腿2与腿驱动件3之间的互不干涉，使得机械腿2能够完全收入至轮体1内部，使得变形轮在圆轮状态下获得更高的运动速度和更稳定的运动行程。
105.另外，由于机械腿2在收回时，其连杆22在变形轮的轴向方向上不重叠，减小了变形轮沿着其轴向方向上的厚度，且多个连杆22对称布置，不会产生剪切或扭转力，从而使得变形轮的受力更对称，结构更稳定。
106.对于机械腿2来说，进一步地，使得弧形段221相对的两端和平直段222相对的两端位于同一直线上，该种实现方式在确保机械腿2具有上述所述功能的前提下，还利于使机械腿2的体积相对较小，利于使变形轮小型化发展。
107.本公开实施例中，第一储能元件41的一端连接于轮体1，另一端连接于弧形腿杆21，例如，连接于弧形腿杆21的端部。这样，第一储能元件41的两端分别作用于轮体1和弧形腿杆21，当机械腿2相对于轮体1沿不同方向运动时，其能够压缩或者释放第一储能元件41，使得第一储能元件41的弹力能够反作用于机械腿2，以助于机械腿2快速弹出。
108.第二储能元件42一端连接于连杆22，另一端连接于腿驱动件3，这样，第二储能元件42的两端分别作用于机械腿2的连杆22和腿驱动件3，当机械腿2相对于轮体1沿不同方向运动时，其能够压缩或者释放第二储能元件42，使得第二储能元件42的弹力同样能够反作用于机械腿2，以助于机械腿2快速弹出。
109.当弧形腿杆21和连杆22收起时，第一储能元件41和第二储能元件42也逐渐被压缩，直至弧形腿杆21和连杆22完全收起使变形轮到达圆轮状态下时，第一储能元件41和第二储能元件42的扭矩最大，储存的弹性势能也达到最大。可见，当变形轮100为图4所示的圆轮状态时，机械腿2相对于轮体1收起，即，收容于轮体1的内部，并且机械腿2在腿驱动件3作用下挤压第一储能元件41和第二储能元件42，第一储能元件41和第二储能元件42储存弹性势能。
110.当变形轮100为图5所示的腿轮状态时，机械腿2相对于轮体1展开，即，伸出至轮体1的外部，并且，在机械腿2在腿驱动件3作用下从轮体1中伸出时，释放第一储能元件41和第二储能元件42，第一储能元件41和第二储能元件42储存弹性势能反作用于机械腿2，使得机械腿2快速伸出。当弧形腿杆21和连杆22完全展开时，第一储能元件41和第二储能元件42相应复位至自然状态。
111.本公开实施例提供的变形轮100，轮体1作为圆轮使用，机械腿2作为腿轮使用。通过使机械腿2的两端分别与轮体1和腿驱动件3铰接，当腿驱动件3作用于机械腿2时，机械腿2相对于轮体1和腿驱动件3均能进行转动，使得机械腿2进入或者退出轮体1的内腔。当机械腿2位于轮体1内部时，变形轮100为圆轮状态，此时，利用轮体1构成的圆轮进行运动；反之，当机械腿2伸出至轮体1外部时，变形轮100则相应地切换至腿轮状态，此时，利用机械腿2进行运动。
112.特别地，本公开实施例将连杆22设计成类似镰刀形结构，而非直线形和圆弧形，这是因为直线形连杆无法利用末端勾状结构勾住障碍物，越障能力差，圆弧形连杆会与在圆轮模式下与中心轴干涉，导致连杆无法完全收回。
113.可见，本公开实施例提供的机械腿2的上述结构布置，使得至少两个机械腿2相对轮体1收起时，至少两个机械腿2的位置错开，即，多个机械腿2在其轴向方向上不会产生重叠，使得两者互不干涉。而且，两个机械腿2与腿驱动件3也不会产生任何干涉，机械腿2能够完全收入至轮体1内部，使得变形轮在圆轮状态下获得更高的运动速度和更稳定的运动行程。并且，连杆22的结构设计，以及，弧形腿杆21和连杆22的弧形段221的弧形开口朝向相同，即弧形腿杆21和连杆22用于与地面接触的端部设计成弧状，该弧形端部具有了较强的抓地能力，能够勾住障碍物，如石头、台阶和沟壑等，在变形轮100整体转动过程中提供一个攀爬障碍物的支点，实现高效的越障功能。
114.通过第一储能元件41和第二储能元件42，当变形轮100为圆轮状态时，机械腿2在腿驱动件3作用下运动至轮体1内部，同时机械腿2挤压第一储能元件41和第二储能元件42，第一储能元件41和第二储能元件42储存弹性势能。当变形轮100由圆轮状态切换至腿轮状态时，机械腿2在腿驱动件3作用下向轮体1外部运动，并释放第一储能元件41和第二储能元件42(即不再挤压第一储能元件41和第二储能元件42)。此时，第一储能元件41和第二储能元件42储存的弹性势能也一同释放，并反作用于机械腿2，使机械腿2弹出，使得机械腿2具有了弹跳功能。
115.可见，本公开实施例提供的变形轮100，通过机械腿2的结构设计，使其能够完全收容于轮体1的内部，使得轮体1为圆轮状态，该变形轮100能够在圆轮状态和腿轮状态下进行切换，利用该变形轮100制备得到的机器人，兼具了圆轮式机器人和腿轮式机器人的特点。这样，在面对平坦的地形时，该机器人可以使该变形轮100切换至圆轮状态，实现快速运动的目的。在面对复杂的地形，即，路况恶劣时，该机器人可以使该变形轮100切换至腿轮状态。由于机械腿2的弧形设计和储能元件，使得腿轮具有良好的跨越障碍物的能力，来更好的适应复杂地形。并且，在面对较高的障碍物时，利用机械腿2的弹跳能力来实现对障碍物的有效跨越，有效提高了机器人的适应性。
116.本公开实施例中，如附图1所示，轮体1包括：第一轮盘11和第二轮盘12，第一轮盘11和第二轮盘12均为圆盘状，两者的结构和尺寸相同。如附图3所示，第一轮盘11和第二轮盘12上可以具有一个或多个减重孔111，以达到使变形轮100轻量化的目的。示例性地，图3示出了第一轮盘11和第二轮盘12上均设计有均匀布置的三个减重孔111。
117.第一轮盘11和第二轮盘12固定连接且间隔相对，这样，第一轮盘11和第二轮盘12能够配合形成变形轮100的轮毂。在变形轮100为圆轮状态下时，由第一轮盘11和第二轮盘12构成的轮毂能够在地面上进行转动，以获得较高的运动速度。
118.第一轮盘11和第二轮盘12间隔相对，两者之间形成容置腔13，第一轮盘11的盘面与第二轮盘12的盘面分别作为容置腔13的腔壁，如附图1所示，弧形腿杆21的第一端与第一轮盘11的内壁侧缘铰接。其中，容置腔13也就是上述的轮体1的内腔或者轮体1的内部。在本公开实施例中，至少两个机械腿2可相对轮体1活动以收容于容置腔13或从容置腔13伸出至轮体1外。机械腿2相对于轮体1收起，指的是机械腿2收容于容置腔13的内部，机械腿2相对于轮体1展开，指的是机械腿2由容置腔13伸出至轮体1外部。
119.示例性地，如附图2所示，第一轮盘11和第二轮盘12通过至少两个连接杆6进行固定连接，并实现间隔相对，连接杆6的第一端与第一轮盘11的盘面垂直连接，连接杆6的第二端与第二轮盘12的盘面垂直连接，连接杆6的长度即代表了容置腔13的深度。
120.为了提高第一轮盘11和第二轮盘12之间的连接紧固性，至少两个连接杆6均匀分布于容置腔13内，示例性地，图1示例了使用了两个连接杆6，这两个连接杆6之间的连线贯穿第一轮盘11的圆心。
121.本公开实施例中，第一储能元件41和第二储能元件42是能够发生收缩变化的部件，举例来说，这包括但不限于：扭簧、压缩弹簧、橡皮筋等，根据弹性件的具体种类来适应性地确定储能元件的具体布置，只要确保变形轮100在圆轮状态下，这些储能元件能够被挤压并储存有一定的弹性势能，而在变形轮100在腿轮状态时，这些储能元件储存的弹性势能能够释放并作用于机械腿2，以使机械腿2快速地伸出至容置腔13外部，并具有弹跳能力。
122.举例来说，第一储能元件41和第二储能元件42均为扭簧，扭簧具有两个支臂，可以称为第一支臂和第二支臂。
123.在一些示例中，机械腿2的弧形腿杆21的第一端通过第一销轴51与第一轮盘11的内壁侧缘铰接，可以使第一储能元件41套设于第一销轴51上，且第一储能元件41的两个支臂分别与弧形腿杆21的第一端和第二轮盘12相抵靠，即，第一储能元件41的第一支臂与机械腿2的第一端相连接，第一储能元件41的第二支臂与第二轮盘12相连接。这样，机械腿2在运动过程中，即可使第一储能元件41进行储能。
124.示例性地，第一销轴51可以固定于第一轮盘11的面向第二轮盘12的壁上(相应地，如附图3所示，第一轮盘11上具有用于与第一销轴51连接的第一销孔112)，使机械腿2的第一端设计成套筒状并套设于第一销轴51上，同时，第一储能元件41也同时套设于第一销轴51上，机械腿2的第一端位于第一轮盘11和第一储能元件41之间，第一储能元件41即位于机械腿2的第一端和第二轮盘12之间。这样，使第一储能元件41的两个支臂分别与机械腿2的第一端和第二轮盘12相抵靠，机械腿2的第一端和第二轮盘12即可为第一储能元件41提供作用支点，使得第一储能元件41能够随着机械腿2的运动被挤压或者被释放。
125.在一些示例中，如附图2所示，机械腿2的第二端通过第二销轴52与腿驱动件3铰接，第二储能元件42套设于第二销轴52上，且第二储能元件42的两个支臂分别与机械腿2的第二端和腿驱动件3相抵靠，即，第二储能元件42的第一支臂与机械腿2的第二端相连接，第二储能元件42的第二支臂与腿驱动件3相连接。
126.示例性地，第二销轴52可以固定于第一轮盘11的面向第二轮盘12的壁上，使机械腿2的第二端和腿驱动件3的铰接端均设计成套筒状并同时套设于第二销轴52上，同时，第二储能元件42也同时套设于第二销轴52上。腿驱动件3的铰接端位于第一轮盘11和第二储能元件42之间，第二储能元件42位于机械腿2的第二端和腿驱动件3的铰接端之间。这样，使第二储能元件42的两个支臂分别与机械腿2的第二端和腿驱动件3的铰接端相连接，机械腿2的第二端和腿驱动件3的铰接端即可为第二储能元件42提供作用支点，使得第二储能元件42能够随着机械腿2的运动被挤压或者被释放。
127.对于腿驱动件3，如附图2所示，其包括：传动部件31和驱动部件32，传动部件31具有主动端和至少两个从动端，传动部件31的主动端与驱动部件32连接，传动部件31的从动端与机械腿2的平直段222的端部铰接，驱动部件32通过传动部件31作用于机械腿2。
128.以变形轮100包括两个机械腿2，以及，传动部件31具有两个从动端举例说明上述方案的工作原理，应用时，驱动部件32直接作用于传动部件31，传动部件31将驱动力通过其两个从动端分别作用于两个机械腿2，使得两个机械腿2相对于传动部件31进行转动，实现从容置腔13中的伸出或者收入。并且，利用一个腿驱动件3能够同时驱动两个机械腿2进行运动，使得两个机械腿2能够联动，提高了驱动作业的可靠性。
129.传动部件31的传动方式可以为多种类型，例如可以为齿轮传动、曲柄传动、液压传动、皮带转动等。在一些示例中，本公开实施例使传动部件31的传动方式为齿轮传动，相应的，驱动部件32为电机，通过驱动部件32来使变形轮100进行变形，以在圆轮状态和腿轮状态下进行切换。
130.齿轮传动方式具有结构布置简单，占用空间小，传动效率高，传动可靠性强，且具有一定自锁能力等优点，本公开实施例采用齿轮传动方式设计传动部件31利于简化变形轮100的结构布置，且提高其传动可靠性。
131.在一些示例中，如附图1所示，传动部件31包括：中心杆311、中心齿轮312、离合齿轮313、滑块314、变形齿轮315。
132.其中，中心杆311固定于中心齿轮312的端面上，中心杆311和中心齿轮312整体与第一轮盘11的中心位置铰接，从动端位于中心杆311上。
133.对于中心杆311，中心杆311固定于中心齿轮312的端面上，并且，中心杆311的中心与中心齿轮312的中心在同一直线上，这两者中心的连线垂直地贯穿中心齿轮312的端面。
134.从动端位于中心杆311上，从动端的数目与机械腿2的数目相同，且从动端与机械腿2一一对应铰接。举例来说，当传动部件31具有两个从动端时，两个从动端分别对应一个机械腿2，其中一个从动端与一个机械腿2铰接，另一个从动端与另一个机械腿2铰接。根据从动端的数目来适应性确定中心杆311的结构，举例来说，如附图1所示，当从动端具有两个时，中心杆311设计为平直的杆状结构，例如，矩形杆状结构，这样，中心杆311的两个端部即可作为两个从动端。举例来说，当从动端的数目为3个时，中心杆311可设计为三叉型，例如其包括：中心部，以及与中心部垂直连接且沿径向方向延伸的三个杆体部，这三个杆体部可以沿圆周方向均匀分布(图中未示出)。
135.当然，在传动部件31不包括中心杆311时，还可以使中心齿轮312的端面上特定位置作为从动端来与机械腿2铰接。根据机械腿2的数目，可以沿着中心齿轮312的圆周方向在其端面上布置相应数量的从动端。
136.在一些示例中，可以通过使用螺钉将中心杆311和中心齿轮312进行固定连接，例如，在中心齿轮312位于其中心两侧的端面上分别开设有一个螺纹孔，两个螺纹孔可以对称的位于中心的两侧。相应地，中心杆311位于其中心两侧的杆体上也相应的开设有螺纹孔，通过使螺钉同时螺纹连接于中心杆311和中心齿轮312上的螺纹孔内，即可实现中心杆311和中心齿轮312之间的相对固定。
137.以变形轮100包括两个机械腿2举例来说，如附图2所示，中心杆311的两端分别作为传动部件31的上述的两个从动端，即，中心杆311的第一端与一个连杆22的第二端通过一个第二销轴52铰接，扭簧结构的第二储能元件42的第一支臂与连杆22的第二端的侧壁相抵靠，第二支臂与中心杆311的第一端的侧壁相抵靠。中心杆311的第二端与另一个连杆22的第二端通过另一个第二销轴52铰接，另一个扭簧结构的第二储能元件42的第一支臂与连杆22的第二端的侧壁相抵靠，第二支臂与中心杆311的第二端的侧壁相抵靠。
138.当机械腿2完全伸展至容置腔13外部时，使连杆22的弧形段221的两端、平直段222的两端、以及中心杆311的两端位于同一直线上，这样利于使弧形腿杆21的伸出长度最大化。
139.本公开实施例中，如附图所示，弧形腿杆21、连杆22、中心杆311配合形成四连杆机构(参见图9中虚线连成的四边形结构)，该种传动方式具有结构简单，传动方式快速可靠等优点，在满足变形轮100变形目的下，利于简化变形轮100的结构。
140.示例性地，中心杆311和中心齿轮312通过第四销轴54整体与第一轮盘11的中心位置铰接，如附图3所示，第一轮盘11的圆心处设计有第二销孔113，使第四销轴54与第二销孔113固定连接，来使第四销轴54固定于第一轮盘11上。中心杆311和中心齿轮312的中心处具有相连通的过孔，该过孔贯穿第四销轴54来实现中心杆311和中心齿轮312在第一轮盘11上的铰接设置。中心杆311和中心齿轮312仅能够进行转动，不能沿第四销轴54进行轴向移动，所以，还可以在第四销轴54上安装限位结构，例如，限位螺母，将对中心杆311和中心齿轮312进行轴向限位。
141.离合齿轮313与滑块314同轴连接，滑块314位于第一轮盘11上的滑槽110内。变形齿轮315与第一轮盘11的非中心位置铰接，并且变形齿轮315与离合齿轮313啮合。
142.滑块314至少位于离合齿轮313面向第一轮盘11的端面中心，也可以贯穿离合齿轮313的中心，例如，滑块314为圆柱状，其固定于离合齿轮313的中心孔内部，并且，部分地伸
出至该中心孔的外部，位于中心孔外部的部分进入第一轮盘11上的滑槽110内，即可实现离合齿轮313在第一轮盘11上非中心位置处的装配。
143.变形齿轮315可转动地安装于第一轮盘11上，变形齿轮315始终与离合齿轮313啮合，通过使滑槽110上沿其长度方向上分布的任一点与变形齿轮315的中心之间的距离相等，来确保变形齿轮315与离合齿轮313始终啮合。示例性地，滑槽110为弧形滑槽，该弧形滑槽所在圆的圆心与变形齿轮315的圆心在同一直线上(即重合)，以满足滑槽110延其弧长方向上的任一点与变形齿轮315的中心之间的距离相等。
144.滑槽110的第一端靠近中心齿轮312，滑槽110的第二端远离中心齿轮312，变形齿轮315转动时能够带动离合齿轮313移动，使得其上的滑块314在滑槽110内移动，通过改变变形齿轮315的转动方向，来决定滑块314向着滑槽110的第二端运动，或者，向着滑槽110的第一端运动。
145.在一些示例中，如附图3所示，滑槽110具有相对的第一止位端1101和第二止位端1102；机械腿2完全伸出至容置腔13时，滑块314与第一止位端1101相抵；机械腿2完全收容于容置腔13时，滑块314与第二止位端1102相抵。
146.对滑槽110进行如上限定，在确保其能够引导滑块314移动的同时，还能够在第一止位端1101和第二止位端1102处分别对滑块314进行有效限位。
147.本公开实施例中，驱动部件32与变形齿轮315连接，驱动部件32通过驱动变形齿轮315转动来带动滑块314在滑槽110内移动，进而使得离合齿轮313与中心齿轮312啮合或者解除啮合。
148.举例来说，变形齿轮315沿顺时针方向转动时，能够使滑块314沿远离中心齿轮312的方向移动，使得离合齿轮313不再与中心齿轮312啮合；反之，变形齿轮315沿逆时针方向转动时，能够使滑块314沿靠近中心齿轮312的方向移动，使得离合齿轮313与中心齿轮312啮合。
149.通过对中心齿轮312、离合齿轮313和变形齿轮315的直径，例如基圆直径、齿根圆直径、齿顶圆直径进行设计，来获得合适的减速比，使得在驱动部件32(电机)驱动时，各齿轮获得合适的转动速度。本公开实施例中，使中心齿轮312的直径大于离合齿轮313和变形齿轮315。
150.本公开实施例中，驱动部件32为电机，使其输出轴与变形齿轮315同轴连接，为了合理利用变形轮100的空间，变形齿轮315位于第一轮盘11的面向第二轮盘12的第一壁面上，驱动部件32的外壳与第一轮盘11的第二壁面上(第二壁面与第一壁面相对且背离)，这样，驱动部件32和变形齿轮315分别位于第一轮盘11的两侧，利于变形轮100的体积小型化。
151.结合传动部件31的上述结构，对包含有两个机械腿2的变形轮100的工作原理进行详细地描述：
152.当变形轮100处于圆轮状态下时，中心齿轮312、离合齿轮313、变形齿轮315相互啮合，依靠齿轮之间的自锁功能，使得机械腿2在腿驱动件3作用下挤压第一储能元件41和第二储能元件42，第一储能元件41和第二储能元件42均储存了一定的弹性势能。当变形轮100由腿轮状态切换至圆轮状态时，转动的变形齿轮315拨动离合齿轮313，使得离合齿轮313上的滑块314在第一轮盘11上的滑槽110内移动，例如，离合齿轮313向着图2所示的右侧方向移动，直至与中心齿轮312啮合。
153.当变形轮100由圆轮状态切换至腿轮状态时，利用驱动部件32带动变形齿轮315转动(例如沿顺时针方向转动)，转动的变形齿轮315拨动离合齿轮313，使得离合齿轮313上的滑块314在第一轮盘11上的滑槽110内移动(例如，离合齿轮313向着图2所示的左侧方向移动，直至不再与中心齿轮312啮合)，离合齿轮313也相应进行了移动，这样，离合齿轮313不再啮合中心齿轮312，中心齿轮312也不再受到离合齿轮313的锁止，使得中心齿轮312和中心杆311能够自由转动，进而带动机械腿2转动，机械腿2不再挤压第一储能元件41和第二储能元件42，第一储能元件41和第二储能元件42的弹性势能释放并反作用于机械腿2。在第一储能元件41和第二储能元件42的弹力作用下，机械腿2能够快速弹出容置腔13直至完全伸展，切换至腿轮状态。反之，当变形轮100需要由腿轮状态切换至圆轮状态时，使驱动部件32带动变形齿轮315进行反向转动即可(例如沿逆时针方向转动)。
154.在变形轮100切换至腿轮状态时，如若不需要使用其弹跳功能，则在变形轮100由圆轮状态即将切换至腿轮状态之前，使第一轮盘11和第二轮盘12转动至使两个机械腿2的末端(即用于与地面接触的端部)平行于地面的位置即可，这样，两个机械腿2伸出时平行于地面，而不会与地面接触，避免弧形腿杆21在弹出过程中与地面发生干涉，利于提高机械腿2的使用寿命。
155.在变形轮100切换至腿轮状态时，如若需要使用弹跳功能，变形轮100由圆轮状态即将切换至腿轮状态之前，使第一轮盘11和第二轮盘12转动至使其中一个机械腿2的末端面向地面的位置，另一个机械腿2的末端位于地面的正上方，这样机械腿2弹出时，面向地面的机械腿2的末端接触并推动地面，借助地面的反作用力实现弹跳。
156.另一方面，本公开实施例还提供了一种机器人，该机器人包括上述所述的任一种变形轮100。
157.基于使用了上述变形轮100，使得本公开实施例提供的机器人兼具了圆轮式机器人和腿轮式机器人的特点。这样，在面对平坦的地形时，该机器人可以使该变形轮100切换至圆轮状态，实现快速运动的目的；在面对复杂的地形，即，路况恶劣时，该机器人可以使该变形轮100切换至腿轮状态，基于腿轮的良好的跨越障碍物的能力，来更好的适应复杂地形。并且，在面对较高的障碍物时，利用机械腿2的弹跳能力来实现对障碍物的有效跨越，有效提高了机器人的适应性。
158.在一些可能的实现方式中，本公开实施例提供了这样一种机器人，该机器人具有结构简单，作业可靠等优点。示例性地，如附图4或者附图5所示，该机器人包括：两个变形轮100、两个轮驱动件200、基架300；两个变形轮100对称地位于基架300的两侧；两个轮驱动件200对称地位于基架300上，且两个轮驱动件200还与两个变形轮100的第一轮盘11一一对应连接，以驱动相应的变形轮100进行转动。
159.示例性地，基架300为框架结构，例如为矩形框架结构，其包括矩形底板、以及与矩形底部的四个边垂直连接的四个侧板。进一步地，底板和侧板上均设计有一个或多个减重孔，以达到降低机器人重量的目的。
160.两个轮驱动件200的外壳分别在基架300内部固定于基架300的相对的两个侧板内壁上。
161.轮驱动件200为电机，轮驱动件200的输出轴贯穿基架300的侧壁与变形轮100的第一轮盘11对应连接。轮驱动件200用于驱动第一轮盘11转动，转动的第一轮盘11带动与其连
接的第二轮盘12一同转动，进而使得机器人两侧的两个变形轮100进行转动。
162.为了提高上述连接可靠性，使得机器人的结构更加稳定，在一些示例中，本公开实施例提供的机器人还包括：连接件400，如附图8所示，该连接件400包括：相连接的连接套筒401和连接盘402；轮驱动件200为电机，轮驱动件200的转轴与连接套筒401连接；连接盘402与相应的第一轮盘11连接。
163.连接件400的上述结构类似于法兰盘结构，通过连接套筒401与轮驱动件200的转轴固定连接，轴套固定方式更加可靠；通过连接盘402与第一轮盘11的面向基架300的盘面连接(第一轮盘11相对于第二轮盘12更靠近基架300)，使用面板固定方式增加连接可靠性和便利性。举例来说，使用多个螺钉来将连接盘402与第一轮盘11进行连接。
164.在一些示例中，如附图4所示，还可以在基架300的侧板外壁上连接体积更小的支撑架600，支撑架600例如为长方体形框架结构，例如，仅具有8个支撑杆布置于长方体的8个边的位置处。
165.支撑架600的一端与基架300的侧板外壁上，支撑架600的另一端与连接套筒401的端面连接，轮驱动件200的输出轴贯穿基架300和支撑架600的侧壁与连接套筒401的套孔连接。
166.使用体积小于基架300体积的支撑架600，在确保机器人轻量化的前提下，进一步提高了机器人的结构稳定性。
167.在一些可能的实现方式中，如附图4或者附图5所示，本公开实施例提供的机器人还包括：舵机组件500，舵机组件500与基架300连接，用于平衡基架300的转动惯量，使得机器人在作业过程中稳定，减少发生侧翻等事故的几率。
168.如附图4或者附图5所示，舵机组件500包括：舵机501、连接架502、平衡块503；舵机501固定于基架300的侧壁中心位置；连接架502的一端与舵机501铰接，连接架502的另一端与平衡块503连接。
169.舵机501的外壳与基架300的一个侧壁的中心位置连接，与舵机501连接的基架300的该侧壁位于与两个变形轮100连接的两个侧壁之间。
170.示例性地，连接架502包括：连接板和连接块，连接板的第一端与舵机501的外壳连接，连接板的第二端与连接块连接，连接块还与平衡块503连接。
171.在一些示例中，平衡块503包括：相连接的平衡杆和平行板，平行杆的远离平行板的自由端与连接架502连接，例如，与连接架502的连接块连接，平行板的板面方向与第一轮盘11和第二轮盘12的盘面方向相垂直。
172.在机器人弹跳时，舵机501根据变形轮100的弹跳角度适应性地调整平衡块503的姿态，以平衡基架300的转动惯量，保证基架300不会跟随变形轮100进行转动，使得机器人在运动时整体处于平衡状态，避免发生侧翻等事故。
173.本公开实施例提供的机器人中，变形轮100能够在圆轮状态和腿轮状态两种状态之间进行切换，根据本公开实施例提供的上述机器人，以下结合附图来对机器人的工作原理进行示例性阐述：
174.(1)机器人处于圆轮形态
175.当机器人面对路况较好的地形时，使变形轮100处于圆轮状态(参见图4)，轮驱动件200驱动第一轮盘11和第二轮盘12构成的轮毂转动，以获得更快的速度和更高的灵活性。
176.当变形轮100由腿轮状态切换至圆轮状态时，使驱动部件32驱动变形齿轮315转动(例如，沿逆时针方向转动)，逆时针转动的变形齿轮315推动离合齿轮313移动直至离合齿轮313与中心齿轮312啮合，中心齿轮312在轮驱动件200的驱动作用下也进行转动，直至带动机械腿2(弧形腿杆21和连杆22)收回至容置腔13内，变形轮100切换至圆轮状态。在圆轮状态下，中心齿轮312、离合齿轮313、变形齿轮315相互啮合，依靠齿轮之间的自锁功能，使得机械腿2在腿驱动件3作用下挤压第一储能元件41和第二储能元件42，第一储能元件41和第二储能元件42均储存的弹性势能最大。
177.(2)机器人处于腿轮形态，其包括腿轮滚动形态和腿轮弹跳形态
178.当机器人遇到障碍物时，使变形轮100由圆轮状态切换至腿轮状态，首先，轮驱动件200驱动第一轮盘11和第二轮盘12转动，直至每一变形轮100上的两个弧形腿杆21的末端连线与地面平行，避免弧形腿杆21弹出过程中与地面发生干涉。
179.然后，使驱动部件32驱动变形齿轮315转动(例如，顺时针转动)，转动的变形齿轮315拨动离合齿轮313，使得离合齿轮313上的滑块314在第一轮盘11上的滑槽110内移动，即，离合齿轮313也相应进行了移动，这样，离合齿轮313不再啮合中心齿轮312，中心齿轮312也不再受到离合齿轮313的锁止，使得中心齿轮312和中心杆311能够自由转动，进而带动机械腿2转动。与此同时，机械腿2不再挤压第一储能元件41和第二储能元件42，第一储能元件41和第二储能元件42的弹性势能释放并反作用于机械腿2。在第一储能元件41和第二储能元件42的弹力作用下，机械腿2能够快速弹出容置腔13直至完全伸展，切换至腿轮状态，与此同时，第一储能元件41和第二储能元件42也复位至自然状态。
180.在变形轮100处于腿轮状态时，弧形腿杆21和连杆22弧形末端具有抓地特性，能够勾住障碍物，如石头、台阶和沟壑等。这样，在变形轮100转动过程中能够提供一个攀爬障碍物的支点，实现越障的功能。
181.根据机器人遇到的障碍物的高度来决定机器人的腿轮形态是腿轮滚动形态，或者是腿轮弹跳形态。
182.如附图10所示，当障碍物的高度使得机器人的腿轮直接勾住障碍物而跨越时，腿轮形态为腿轮滚动形态，使弧形腿杆21与弧形段221的铰接端转动至铰接端与轮体1的中心之间的连线平行于地面，避免机械腿2弹出时与地面发生干涉。然后，安装上述的过程使机械人由圆轮状态切换至腿轮形态，使得弧形腿杆21和连杆22弧形末端勾住障碍物，实现越障。
183.如附图11所示，当障碍物的高度使得机器人无法通过勾住障碍物的方式而跨越时，腿轮形态为腿轮弹跳形态，使用机器人的弹跳功能，首先，使轮驱动件200驱动第一轮盘11和第二轮盘12转动，直至使变形轮100中的一个机械腿2的末端面向地面的位置，另一个机械腿2的末端位于地面的正上方。然后，使驱动部件32驱动变形齿轮315转动(例如，顺时针转动)，转动的变形齿轮315拨动离合齿轮313，使得离合齿轮313上的滑块314在第一轮盘11上的滑槽110内移动，即，离合齿轮313也相应进行了移动，这样，离合齿轮313不再啮合中心齿轮312，中心齿轮312也不再受到离合齿轮313的锁止，使得中心齿轮312和中心杆311能够自由转动，进而带动机械腿2转动。与此同时，机械腿2不再挤压第一储能元件41和第二储能元件42，第一储能元件41和第二储能元件42的弹性势能释放并反作用于机械腿2。在第一储能元件41和第二储能元件42的弹力作用下，机械腿2能够快速弹出容置腔13直至完全伸
展。机械腿2弹出时，面向地面的机械腿2的末端接触并推动地面，借助地面的反作用力实现弹跳。同时，弧形腿杆21在转动时会对地面产生向后的摩擦力，在地面的反作用力下保证机器人整体向前弹跳，最终使机器人有效跨越上述更高的障碍物。
184.在机器人弹跳时，舵机501根据变形轮100的弹跳角度适应性地调整平衡块503的姿态，以平衡基架3的转动惯量，保证基架3不会跟随变形轮100进行转动，使得机器人在运动时整体处于平衡状态，避免发生侧翻等事故。
185.在机器人完成越障之后，机器人由腿轮状态切换为圆轮状态即可，机械腿2收回至变形轮100的容置腔13内部，完成由腿轮状态变形到圆轮状态的过程。
186.综上，本公开实施例提供的机器人至少具有以下优点：
187.(1)本公开实施例提供的机器人结构简单，运动可靠性强，通过使用四连杆机构、齿轮机构和弹性件相互配合，来完成变形轮变形和跳跃功能，这样，本公开实施例提供的机器人兼具圆轮运动、腿轮运动和弹跳能力，能够适应各种不同的地形，特别是对于复杂地形的适应性更强。在地形良好时，通过圆轮状态实现快速移动，当路况恶劣时则变形到腿轮状态，通过机械腿2的末端作为攀爬障碍物的支点，实现对崎岖地形的适应性。而没有任何相关技术公开了机器人能够同时具有圆轮运动、腿轮运动和弹跳能力这三种功能。
188.(2)通过弧形腿杆21的设计，使得弧形腿杆21在完全伸展状态下，弧形腿杆21的末端和变形轮的中心之间的距离较大，具有更强的翻越障碍物的能力。特别是，弧形腿杆21和连杆22的弧形末端的设计，能够勾住障碍物，如石头、台阶和沟壑等。这样，在变形轮100转动过程中能够提供一个攀爬障碍物的支点，实现越障的功能。
189.(3)通过改变驱动部件32，即电机的转动方向，来驱动离合齿轮313沿着顺时针方向运动或者沿着逆时针方向运动，进而实现其与中心齿轮312的啮合或者分离，进而来实现机械腿2的伸出或者收回，利用一个自由度实现两种运动效果，控制方式简单可靠。通过弹性件的设计，来使机械腿2在极短时间内快速伸出蹬地，以促进机器人的弹跳。
190.(4)本公开实施例通过舵机组件500的设计，来有效提高了机器人在弹跳过程中的姿态稳定性和可靠性。
191.再一方面，本公开实施例还提供了一种机器人的控制方法，机器人的控制方法应用于上述的任一种机器人，该控制方法包括：
192.获取用于指示变形轮100的运动模态切换的控制指令，以及腿驱动件3和轮驱动件200当前的状态参数。
193.根据控制指令以及状态参数，获得将变形轮100由当前运动模态切换为目标运动模态时，轮驱动件200对应的第一控制参数，以及腿驱动件3对应的第二控制参数。
194.根据第一控制参数控制轮驱动件200驱动轮体1转动，以及根据第二控制参数控制腿驱动件3驱动机械腿2相对轮体1收起或展开(即，驱动机械腿2伸出或者收回至容置腔13)，实现变形轮100的运动模态的切换控制。
195.在一些示例中，该目标运动模态为圆轮模式时，根据第一控制参数控制轮驱动件200驱动轮体1转动，以及根据第二控制参数控制腿驱动件3驱动机械腿2相对轮体1收起或展开，包括：
196.根据第一控制参数控制轮驱动件200驱动轮体1转动，以及，根据第二控制参数控制腿驱动3驱动机械腿2收回至容置腔13，使得变形轮100保持圆轮滚动，实现变形轮100的
运动模态的切换为圆轮模式。
197.在一些示例中，该目标运动模态为越障模态时，根据第一控制参数控制轮驱动件200驱动轮体1转动，以及根据第二控制参数控制腿驱动件3驱动机械腿2相对轮体1收起或展开，包括：
198.当变形轮100距离障碍物为设定间距时，根据第一控制参数控制轮驱动件200驱动轮体1转动，使弧形腿杆21与弧形段221的铰接端转动至设定位置处；以及，
199.根据第二控制参数控制腿驱动件3驱动机械腿2相对轮体1展开，实现变形轮100的运动模态为越障模态。
200.进一步地，当障碍物的高度为第一设定高度时，变形轮100的越障模态为腿轮滚动模态；
201.根据第一控制参数控制轮驱动件200驱动轮体1转动，使弧形腿杆21与弧形段221的铰接端转动至设定位置处，包括：
202.如附图10所示，使弧形腿杆21与弧形段221的铰接端转动至铰接端与轮体1的中心之间的连线平行于地面。
203.其中，第一设定高度满足以下条件：机器人的机械腿2的尾端能够勾住障碍物，以障碍物为支点而跨越障碍物。该种跨越障碍物的方式使得变形轮100的越障模态为腿轮滚动模态。
204.进一步地，当障碍物的高度为第二设定高度时，变形轮100的越障模态为腿轮弹跳模态；
205.根据第一控制参数控制轮驱动件200驱动轮体1转动，使弧形腿杆21与弧形段221的铰接端转动至设定位置处，包括：
206.如附图11所示，使弧形腿杆21与弧形段221的铰接端转动至铰接端与轮体1的中心之间的连线垂直于地面。
207.其中，第二设定高度大于第一设定高度，第二设定高度满足以下条件：机器人的机械腿2的尾端无法勾住障碍物，须通过弹跳的方式跨越障碍物。该种跨越障碍物的方式使得变形轮100的越障模态为腿轮弹跳模态。
208.以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。