多运动模式的四足机器人制造技术

本实用新型专利技术属于机器人技术领域，公开了一种多运动模式的四足机器人，包括机壳，机壳的左右两侧面通过四个电机支架对称固定有结构完全相同的四个腿部运动组件，即左前腿运动组件、右前腿运动组件、左后腿运动组件和右后腿运动组件；机壳的左右两侧面开设与电机支架形状相匹配的孔，电机支架固定在孔内；所述腿部运动组件包括抬腿系统、旋转系统和腿部连杆组件，实现四足机器人的步行运动模式或转动运动模式。本实用新型专利技术通过抬腿电机和旋转电机配合使用，实现机器人的两种运动模式的切换，可以适应较多的环境情况；另外，本实用新型专利技术结构简单，易于制作，成本低，具有非常好的应用前景。

Multi motion quadruped robot

The utility model belongs to the technical field of robots, and discloses a quadruped robot with multiple motion modes, which comprises a chassis. The left and right sides of the chassis are symmetrically fixed with four leg motion components with identical structure through four motor brackets, namely, the left foreleg motion component, the right foreleg motion component, the left hind leg motion component and the left hind leg motion component. The right hind leg movement component, the left and right sides of the chassis are provided with holes matching the shape of the motor bracket, and the motor bracket is fixed in the holes. The leg movement component comprises a leg lifting system, a rotating system and a leg connecting rod assembly to realize the walking motion mode or a rotating motion mode of the quadruped robot. The utility model realizes the switching of the two motion modes of the robot through the cooperation of the leg-lifting motor and the rotating motor, and can adapt to more environmental conditions; moreover, the utility model has the advantages of simple structure, easy fabrication, low cost and very good application prospect.

【技术实现步骤摘要】
多运动模式的四足机器人
本技术属于机器人
，涉及一种多运动模式的四足机器人。
技术介绍
在机器人领域，大家主要关注点越来越多的放在步行机器人上，步行机器人的设计是为了解决复杂环境下的适应性和执行多任务。但是步行机器人设计越来越复杂，由于控制手段和控制器的影响，使机器人对于环境的适应性反而降低了，致使有些简单机械结构且有较强适应性的机器人反而不受到过多的关注。就目前的腿式机器人情况来看，短时间内做出适应性较强的腿式机器人是不现实的，因此，为了解决环境适应问题，设计了一款多运动模式的四足机器人。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种多运动模式的四足机器人，通过抬腿电机和旋转电机配合使用，实现机器人的两种运动模式的切换，可以适应较多的环境情况；另外，本技术结构简单，易于制作，成本低，具有非常好的应用前景。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种多运动模式的四足机器人，包括机壳，所述机壳为中空状，机壳的左右两侧面通过四个电机支架对称固定有结构完全相同的四个腿部运动组件，即左前腿运动组件、右前腿运动组件、左后腿运动组件和右后腿运动组件；所述电机支架的两端呈半圆形、中部呈长方形，机壳的左右两侧面开设与电机支架形状相匹配的孔，电机支架固定在孔内；所述腿部运动组件包括抬腿系统、旋转系统和腿部连杆组件，所述抬腿系统包括抬腿电机、抬腿驱动齿轮、抬腿随动齿轮、内带座外球面轴承和直线轴承，所述旋转系统包括旋转电机、旋转驱动齿轮、旋转随动齿轮和外带座外球面轴承，所述腿部连杆组件包括抬腿连轴、上端连接件、下端连接件、抬腿连接杆和腿部支撑杆；所述抬腿电机和旋转电机固定在电机支架的两端，抬腿电机和旋转电机位于机壳内部；抬腿电机的输出端固定抬腿驱动齿轮，所述抬腿驱动齿轮啮合抬腿随动齿轮；所述旋转电机的输出端固定旋转驱动齿轮，所述旋转随动齿轮的内侧面设置有齿，所述旋转驱动齿轮啮合旋转随动齿轮；所述外带座外球面轴承的边缘朝向机壳的一侧折弯，外带座外球面轴承的折弯部通过螺栓连接旋转随动齿轮，外带座外球面轴承中轴承中内嵌有垫片，垫片的一侧面通过螺栓连接内带座外球面轴承中的轴承座，垫片的另一侧面通过螺栓连接直线轴承，内带座外球面轴承与电机支架为一体结构；所述抬腿连轴的前端从外到内依次穿过直线轴承、垫片、内带座外球面轴承、旋转随动齿轮和电机支架，抬腿连轴的前端外侧面上开设与抬腿随动齿轮的内侧面相匹配的螺纹，抬腿连轴后端与抬腿连接杆固定形成一体结构，所述抬腿连接杆的两端分别活动连接上端连接件和下端连接件，所述上端连接件和下端连接件的一端转动连接于外带座外球面轴承的轴承座上，上端连接件和下端连接件的另一端转动连接腿部支撑杆。进一步地，所述旋转随动齿轮的直径大于外带座外球面轴承中轴承座的外径，外带座外球面轴承中轴承的内径与内带座外球面轴承中轴承座的外径相当；直线轴承的外径小于内带座外球面轴承中轴承的内径。进一步地，所述抬腿连轴、直线轴承、外带座外球面轴承、内带座外球面轴承抬腿随动齿轮和旋转随动齿轮的中心线同轴。进一步地，所述外带座外球面轴承中沿轴承厚度的三分之一处内嵌有垫片。进一步地，所述直线轴承和内带座外球面轴承分别位于外带座外球面轴承的两侧。进一步地，所述抬腿连接杆、上端连接件、下端连接件和腿部支撑杆组成平行四边形连杆机构。进一步地，所述活动连接为在上端连接件和下端连接件上开设腰形通孔，在抬腿连接杆的两端开设凹槽，在所述凹槽内设置第一转轴，所述第一转轴穿过腰形通孔。进一步地，所述转动连接为在外带座外球面轴承的轴承座和腿部支撑杆上分别设置凸起，在所述凸起上设置第二转轴，在上端连接件和下端连接件的两端开设圆孔，所述第二转轴穿过圆孔。相比现有技术，本技术的有益效果在于：1.本技术通过抬腿电机的输出端带动抬腿驱动齿轮做相同角度的往复运动，带动抬腿随动齿轮进行相同角度往复运动，带动抬腿连轴进行往复运动，进而带动抬腿连接杆在腰形通孔内进行往复运动，实现腿部支撑杆进行抬升或降落，以完成跨越障碍；旋转电机的输出端带动旋转驱动齿轮进行相同角度往复运动，进而带动旋转随动齿轮进行相同角度往复转动，外带座外球面轴承也随之进行相同角度的往复运动，从而使腿部支撑杆进行前进或后退，以实现机器人的前进或后退，从而实现四足机器人的步行运动模式。2.本技术通过旋转电机进行圆周往复运动，抬腿电机做小角度的往复运动，若抬腿电机补偿抬腿连接杆的旋转，使抬腿连接杆相对只发生旋转运动，从而实现机器人恒定腿长旋转运动模式；若抬腿电机使抬腿连接杆完成旋转运动，并在旋转过程中同时实现抬升或降落，从而实现机器人恒定腿长旋转运动模式。3.本技术通过抬腿电机和旋转电机配合使用，实现机器人的两种运动模式的切换，可以适应较多的环境情况；另外，本技术结构简单，易于制作，成本低，具有非常好的应用前景。附图说明图1为本技术多运动模式的四足机器人的整体结构示意图。图2为本技术多运动模式的四足机器人的侧视结构示意图。图3为本技术多运动模式的四足机器人的腿部运动组件的结构示意图。图4为本技术多运动模式的四足机器人的腿部运动组件的侧视结构示意图。图5为本技术多运动模式的四足机器人的腿部运动组件的剖视结构示意图。图6为本技术多运动模式的四足机器人的外带座外球面轴承与垫片的结构示意图。图7为本技术多运动模式的四足机器人的电机支架与内带座外球面轴承的结构示意图。图8为本技术多运动模式的四足机器人的步行运动模式示意图。图9为本技术多运动模式的四足机器人的旋转运动模式示意图。附图中标记：1为机壳，2为腿部运动组件，3为电机支架，4为抬腿电机，5为旋转电极，6为抬腿连轴，7为抬腿驱动齿轮，8为抬腿随动齿轮，9为旋转驱动齿轮，10为旋转随动齿轮，11为外带座外球面轴承，12为上端连接件，13为下端连接件，14为抬腿连接杆，15为腿部支撑杆，16为内带座外球面轴承，17直线轴承，18为垫片，19为腰形通孔。具体实施方式以下实施例用于说明本技术，但不用来限定本技术的保护范围。若未特别指明，实施例中所用技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。下述实施例中的试验方法，如无特别说明，均为常规方法。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。实施例一如图1~图7所示，一种多运动模式的四足机器人，包括机壳1，所述机壳1为中空状，机壳1的左右两侧面通过四个电机支架3对称固定有结构完全相同的四个腿部运动组件2，即左前腿运动组件、右前腿运动组件、左后腿运动组件和右后腿运动组件；所述电机支架3的两端呈半圆形、中部呈长方形，机壳1的左右两侧面开设与电机支架3形状相匹配的孔，电机支架3固定在孔内；所述腿部运动组件2包括抬腿系统、旋转系统和腿部连杆组件，实现四足机器人的步行运动模式或转动运动模式，所述抬腿系统包括抬腿电机4、抬腿驱动齿轮7、抬腿随动齿轮8、内带座外球面轴承16和直线轴承17，所述旋转系统包括旋转电机5、旋转驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多运动模式的四足机器人，包括机壳（1），其特征在于，所述机壳（1）为中空状，机壳（1）的左右两侧面通过四个电机支架（3）对称固定有结构完全相同的四个腿部运动组件（2），即左前腿运动组件、右前腿运动组件、左后腿运动组件和右后腿运动组件；所述电机支架（3）的两端呈半圆形、中部呈长方形，机壳（1）的左右两侧面开设与电机支架（3）形状相匹配的孔，电机支架（3）固定在孔内；所述腿部运动组件（2）包括抬腿系统、旋转系统和腿部连杆组件，所述抬腿系统包括抬腿电机（4）、抬腿驱动齿轮（7）、抬腿随动齿轮（8）、内带座外球面轴承（16）和直线轴承（17），所述旋转系统包括旋转电机（5）、旋转驱动齿轮（9）、旋转随动齿轮（10）和外带座外球面轴承（11），所述腿部连杆组件包括抬腿连轴（6）、上端连接件（12）、下端连接件（13）、抬腿连接杆（14）和腿部支撑杆（15）；所述抬腿电机（4）和旋转电机（5）固定在电机支架（3）的两端，抬腿电机（4）和旋转电机（5）位于机壳（1）内部；抬腿电机（4）的输出端固定抬腿驱动齿轮（7），所述抬腿驱动齿轮（7）啮合抬腿随动齿轮（8）；所述旋转电机（5）的输出端固定旋转驱动齿轮（9），所述旋转随动齿轮（10）的内侧面设置有齿，所述旋转驱动齿轮（9）啮合旋转随动齿轮（10）；所述外带座外球面轴承（11）的边缘朝向机壳（1）的一侧折弯，外带座外球面轴承（11）的折弯部通过螺栓连接旋转随动齿轮（10），外带座外球面轴承（11）中轴承中内嵌有垫片（18），垫片（18）的一侧面通过螺栓连接内带座外球面轴承（16）中的轴承座，垫片（18）的另一侧面通过螺栓连接直线轴承（17），内带座外球面轴承（16）与电机支架（3）为一体结构；所述抬腿连轴（6）的前端从外到内依次穿过直线轴承（17）、垫片（18）、内带座外球面轴承（16）、旋转随动齿轮（10）和电机支架（3），抬腿连轴（6）的前端外侧面上开设与抬腿随动齿轮（8）的内侧面相匹配的螺纹，抬腿连轴（6）后端与抬腿连接杆（14）固定形成一体结构，所述抬腿连接杆（14）的两端分别活动连接上端连接件（12）和下端连接件（13），所述上端连接件（12）和下端连接件（13）的一端转动连接于外带座外球面轴承（11）的轴承座上，上端连接件（12）和下端连接件（13）的另一端转动连接腿部支撑杆（15）。...

【技术特征摘要】
1.一种多运动模式的四足机器人，包括机壳（1），其特征在于，所述机壳（1）为中空状，机壳（1）的左右两侧面通过四个电机支架（3）对称固定有结构完全相同的四个腿部运动组件（2），即左前腿运动组件、右前腿运动组件、左后腿运动组件和右后腿运动组件；所述电机支架（3）的两端呈半圆形、中部呈长方形，机壳（1）的左右两侧面开设与电机支架（3）形状相匹配的孔，电机支架（3）固定在孔内；所述腿部运动组件（2）包括抬腿系统、旋转系统和腿部连杆组件，所述抬腿系统包括抬腿电机（4）、抬腿驱动齿轮（7）、抬腿随动齿轮（8）、内带座外球面轴承（16）和直线轴承（17），所述旋转系统包括旋转电机（5）、旋转驱动齿轮（9）、旋转随动齿轮（10）和外带座外球面轴承（11），所述腿部连杆组件包括抬腿连轴（6）、上端连接件（12）、下端连接件（13）、抬腿连接杆（14）和腿部支撑杆（15）；所述抬腿电机（4）和旋转电机（5）固定在电机支架（3）的两端，抬腿电机（4）和旋转电机（5）位于机壳（1）内部；抬腿电机（4）的输出端固定抬腿驱动齿轮（7），所述抬腿驱动齿轮（7）啮合抬腿随动齿轮（8）；所述旋转电机（5）的输出端固定旋转驱动齿轮（9），所述旋转随动齿轮（10）的内侧面设置有齿，所述旋转驱动齿轮（9）啮合旋转随动齿轮（10）；所述外带座外球面轴承（11）的边缘朝向机壳（1）的一侧折弯，外带座外球面轴承（11）的折弯部通过螺栓连接旋转随动齿轮（10），外带座外球面轴承（11）中轴承中内嵌有垫片（18），垫片（18）的一侧面通过螺栓连接内带座外球面轴承（16）中的轴承座，垫片（18）的另一侧面通过螺栓连接直线轴承（17），内带座外球面轴承（16）与电机支架（3）为一体结构；所述抬腿连轴（6）的前端从外到内依次穿过直线轴承（17）、垫片（18）、内带座外球面轴承（16）、旋转随动齿轮（10）和电机支架（3），抬腿连轴（6）的前端外侧面上开设与抬腿随动齿轮（8）的内侧面相匹配的螺纹，抬腿连轴（6）后...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰磊，李鑫磊，
申请(专利权)人：信阳师范学院，
类型：新型
国别省市：河南,41