一种雪地巡查轮腿式机器人的单腿装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种机器人单腿装置，具体涉及一种雪地巡查轮腿式机器人的单腿装置。本实用新型专利技术为解决现有技术中轮腿式机器人不能有效在雪地巡查的问题。本实用新型专利技术所述机器人单腿装置包括：腿部，轮部，机身和控制器。腿部具有三个关节，分别是髋关节、膝关节、踝关节，髋关节包含髋关节第一舵机、十字型舵机架和髋关节第二舵机，膝关节包含膝关节舵机、金属舵盘I和U型舵机架I，踝关节包含踝关节舵机、金属舵盘II，轮部包含斜轮齿和轮子。轮部采用的滚动轮带有斜轮齿，增大与雪地的摩擦力和抓地能力，可以使机器人在雪地上灵活稳定运动。该装置用于雪地环境下的巡查领域。

A single leg device for wheeled patrol round legged robot

The utility model relates to a single leg device of a robot, in particular to a single leg device of a wheel-legged robot for snow patrol. The utility model solves the problem that the wheel legged robot can not effectively patrol the snow field in the existing technology. The single leg device of the robot comprises a leg, a wheel part, a fuselage and a controller. There are three joints in the leg: hip joint, knee joint and ankle joint. The hip joint includes the first steering gear of the hip joint, the cruciform steering gear and the second steering gear of the hip joint. The knee joint includes the knee joint steering gear, the metal steering wheel I and the U steering gear I. The ankle joint includes the ankle joint steering gear, the metal steering wheel II, and the helical gear teeth and the wheel. Son. The rolling wheel used in the wheel has helical teeth, which can increase the friction and grasp ability with snow, and make the robot move flexibly and stably on the snow. The device is used in the field of patrol under snowy environment.

【技术实现步骤摘要】
一种雪地巡查轮腿式机器人的单腿装置
本技术涉及一种机器人单腿装置，特别是涉及一种雪地巡查轮腿式机器人的单腿装置。
技术介绍
在我国北部及西部,积雪常给当地的交通带来诸多不便,严重影响户外巡查工作的进行。多数情况下大雪封路，人们只能靠步行，而人的体力有限，不能长时间在户外进行巡查。积雪在风的作用下，又形成高低不同的道路雪脊，较小沟壑被填满，道路难辨，人们在这种情况下行进非常危险。这种情况已持续多年，一直没有得到有效解决，雪地巡查的困难局面亟待改善。而现有的技术中，长时间的降雪造成雪地松软并且有的雪地坡度都比较陡，现有的轮式机器人很难在坡度大于20°的斜坡下前进，而足式机器人在松软的雪地面上运动，足端容易陷入积雪里致使足式机器人的工作受到限制。因此，现有的单纯轮式或足式机器人无法在雪地环境下有效的行驶前进，完成巡查工作。
技术实现思路
本技术为了解决现有技术中的单纯轮式或足式机器人在雪地环境条件下移动困难，从而提供了一种雪地巡查轮腿式机器人的单腿装置。本技术为解决上述技术问题采取的技术方案是：所述一种雪地巡查轮腿式机器人的单腿装置包括腿部，轮部，机身和控制器。腿部具有三个关节，分别是髋关节、膝关节、踝关节，髋关节包含髋关节第一舵机、十字型舵机架和髋关节第二舵机，膝关节包含膝关节舵机、金属舵盘I和U型舵机架I，踝关节包含踝关节舵机、金属舵盘II，轮部包含斜轮齿和轮子，机身由顶板、底板和铜柱组成，机身水平设置，控制器固定安装在机身顶板上，且控制器分别与髋关节第一舵机、髋关节第二舵机、膝关节舵机、踝关节舵机控制连接。本技术具有以下有益效果：本技术具有腿部，轮部，机身和控制器。机器人轮部为轮式结构，由轮子和斜轮齿组成，增大与雪地的摩擦力和抓地能力，可以使机器人在雪地上灵活稳定运动。附图说明图1为技术的整体结构俯视视图，图2是图1的主视图，图3是技术整体的结构示意图，图4是踝关节的结构示意图，图5是膝关节的结构示意图，图6是髋关节的结构示意图，图7是轮部的结构示意图。具体实施方式具体实施方式一：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式所述一种雪地巡查轮腿式机器人的单腿装置包括腿部2，轮部1，机身3和控制器4。腿部2具有三个关节，分别是髋关节23、膝关节22、踝关节21，髋关节23包含髋关节第一舵机23A、十字型舵机架23B和髋关节第二舵机23C，膝关节22包含膝关节舵机22B、金属舵盘I22C和U型舵机架I22A，踝关节21包含踝关节舵机21C、金属舵盘II21A，轮部1包含斜轮齿12和轮子11，机身3由顶板31、底板32和铜柱33组成，机身3水平设置，控制器4固定安装在机身顶板31上，且控制器4分别与髋关节第一舵机23A、髋关节第二舵机23C、膝关节舵机22B、踝关节舵机21C控制连接。本实施方式中踝关节舵机21C为现有技术，生产厂家为FEETECH公司，型号为SCS115。本实施方式中膝关节舵机22B为现有技术，生产厂家为乐幻索尔公司，型号为LDX-227。本实施方式中髋关节第一舵机23A为现有技术，生产厂家为乐幻索尔公司，型号为LDX-227。本实施方式中髋关节第二舵机23C为现有技术，生产厂家为乐幻索尔公司，型号为LDX-227。本实施方式中控制器4为现有技术，生产厂家为中科欧鹏公司，型号为Openduino。具体实施方式二：结合图1-3说明本实施方式，本实施方式所述一种雪地巡查轮腿式机器人的单腿装置，所述机器人的机身3，顶板31和底板32上下对齐设置，控制器4设置在顶板31上，通过六个铜柱33固定连接，六个铜柱33分成两个三角形对称布置在髋关节第一舵机23A两侧，控制器4设置在顶板31上，其它与具体实施方式一相同。本实施方式中控制器4为现有技术，生产厂家为中科欧鹏公司，型号为Openduino。具体实施方式三：结合图4-6说明本实施方式，本实施方式所述一种雪地巡查轮腿式机器人的单腿装置，所述机器人的腿部2包括髋关节23、膝关节22、踝关节21、多功能舵机架21B和U型舵机架II22D，髋关节第一舵机23A的输出轴安装上金属舵盘与十字型舵机架23B固定连接，十字型舵机架23B另一端与髋关节第二舵机23C固定连接，膝关节舵机22B的输出轴安装上金属舵盘I22C，金属舵盘I22C与U型舵机架I22A固定连接，髋关节第二舵机23C和膝关节舵机22B通过U型舵机架II22D竖直串联固定，踝关节舵机21C的输出轴安装上金属舵盘II21A，踝关节舵机21C通过舵机架固定安装在多功能舵机架21B侧壁上，其它与具体实施方式二相同。本实施方式中踝关节舵机21C为现有技术，生产厂家为FEETECH公司，型号为SCS115。本实施方式中膝关节舵机22B为现有技术，生产厂家为乐幻索尔公司，型号为LDX-227。本实施方式中髋关节第一舵机23A为现有技术，生产厂家为乐幻索尔公司，型号为LDX-227。本实施方式中髋关节第二舵机23C为现有技术，生产厂家为乐幻索尔公司，型号为LDX-227。具体实施方式四：结合图7说明本实施方式，本实施方式所述一种雪地巡查轮腿式机器人的单腿装置，所述机器人的轮部1，轮子11与踝关节舵机21C的输出轴通过金属舵盘II21A固定，其它与具体实施方式二相同。工作原理本技术工作过程：当机器人的单腿装置抬起时，通过控制器4控制大腿2的髋关节第一舵机23A向前旋转，髋关节第一舵机23A经十字型舵机架23B的传递，带动髋关节第二舵机23C和膝关节舵机22B同时向前旋转。通过控制器4控制髋关节第一舵机23A在向前旋转的同时，抬起膝关节22。控制器4控制膝关节舵机22B抬起踝关节21和轮部1的轮子11。在雪地斜坡环境下的运动过程如下：通过控制器4控制踝关节舵机21C向前旋转，机器人轮部的金属舵盘II21A经踝关节舵机21C的传递带动轮子11向前旋转。按照这个流程运行，机器人的单腿装置可以完成在雪地斜坡环境下的运动，完成巡查工作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种雪地巡查轮腿式机器人的单腿装置，其特征在于：所述一种雪地巡查轮腿式机器人的单腿装置包括腿部（2），轮部（1），机身（3）和控制器（4）；腿部（2）具有三个关节，分别是髋关节（23）、膝关节（22）、踝关节（21），髋关节（23）包含髋关节第一舵机（23A）、十字型舵机架（23B）和髋关节第二舵机（23C），膝关节（22）包含膝关节舵机（22B）、金属舵盘I（22C）和U型舵机架I（22A），踝关节（21）包含踝关节舵机（21C）、金属舵盘II（21A），轮部（1）包含斜轮齿（12）和轮子（11），机身（3）由顶板（31）、底板（32）和铜柱（33）组成，机身（3）水平设置，控制器（4）固定安装在机身顶板（31）上，且控制器（4）分别与髋关节第一舵机（23A）、髋关节第二舵机（23C）、膝关节舵机（22B）、踝关节舵机（21C）控制连接。

【技术特征摘要】
1.一种雪地巡查轮腿式机器人的单腿装置，其特征在于：所述一种雪地巡查轮腿式机器人的单腿装置包括腿部（2），轮部（1），机身（3）和控制器（4）；腿部（2）具有三个关节，分别是髋关节（23）、膝关节（22）、踝关节（21），髋关节（23）包含髋关节第一舵机（23A）、十字型舵机架（23B）和髋关节第二舵机（23C），膝关节（22）包含膝关节舵机（22B）、金属舵盘I（22C）和U型舵机架I（22A），踝关节（21）包含踝关节舵机（21C）、金属舵盘II（21A），轮部（1）包含斜轮齿（12）和轮子（11），机身（3）由顶板（31）、底板（32）和铜柱（33）组成，机身（3）水平设置，控制器（4）固定安装在机身顶板（31）上，且控制器（4）分别与髋关节第一舵机（23A）、髋关节第二舵机（23C）、膝关节舵机（22B）、踝关节舵机（21C）控制连接。2.根据权利要求1所述一种雪地巡查轮腿式机器人的单腿装置，其特征在于：所述一种雪地巡查轮腿式机器人的单腿装置，所述机器人的机身（3），顶板（31）和底板（32）上下对齐设置，控制器（4）设置在顶板（31）上，通过六个铜柱（33）固定连接，六个铜柱（33）分成两个三角形对称布...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，黎晓强，张元，张鹏，宋春宵，罗鹏，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23