本发明专利技术公开了一种多连杆机构组成的四足行走机器人，以简化机器人的结构，同时，作为机械原理教学中的教学模型演示，便于学生理解连杆动作原理。包括主机箱、行走电机、行走轴和四足行走机构，四足行走机构包括第一腿、第二腿、第三腿、第四腿、第一摇杆、第二摇杆、第三摇杆、第四摇杆、第一主动曲柄、第二主动曲柄、第一从动曲柄、第二从动曲柄、第三从动曲柄、第四从动曲柄、第一联动连杆和第二联动连杆。第一从动曲柄、第一腿和第一摇杆组成第一曲柄摇杆机构，第二从动曲柄、第二腿和第二摇杆组成第二曲柄摇杆机构，第三从动曲柄、第三腿和第三摇杆组成第三曲柄摇杆机构，第四从动曲柄、第四腿和第四摇杆组成第四曲柄摇杆机构。
【技术实现步骤摘要】
多连杆机构组成的四足行走机器人
本专利技术涉及一种机器人，特别是涉及一种多连杆机构组成的四足行走机器人。
技术介绍
随着人力成本的不断增加，仿生机器人逐渐取代人工劳动，为企业降低了生产成本。目前，行走机器人分为两足、四足、六足和八足等，其中又因四足机器人与两足机器人相比更加稳定，与六足和八足机器人相比，结构得到简化而成为行走机器人的一个理想研究对象。目前，四足机器人虽然与六足和八足机器人结构相比更加简单，但是，由于采用具有用于行走的轮子类等结构，结构复杂，成本高。另一方面，在机械领域关于连杆理论知识的学习过程中，由于连杆运动的复杂性，需要学生充分发挥想象力，学习枯燥，理解困难，增加了学习的难度。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种采用多连杆机构组成的四足行走机器人，以简化机器人的结构，同时，作为机械原理教学中的教学模型演示，便于学生理解连杆动作原理。为实现本专利技术的目的所采用的技术方案是:一种多连杆机构组成的四足行走机器人，包括主机箱、行走电机、行走轴和四足行走机构，所述行走电机与所述主机箱固定连接，所述行走轴与所述主机箱可转动连接，所述行走电机通过传动机构与所述行走轴连接，所述四足行走机构包括第一腿、第二腿、第三腿、第四腿、第一摇杆、第二摇杆、第三摇杆、第四摇杆、第一主动曲柄、第二主动曲柄、第一从动曲柄、第二从动曲柄、第三从动曲柄、第四从动曲柄、第一联动连杆和第二联动连杆，所述第一主动曲柄和第二主动曲柄分别位于所述主机箱的两侧，所述第一主动曲柄和第二主动曲柄的一端分别与所述行走轴的两端固定连接，所述第一主动曲柄的另一端与所述第一联动连杆的中部铰接，所述第二主动曲柄的另一端与所述第二联动连杆的中部铰接；所述第一联动连杆的一端与所述第一腿和第一从动曲柄一端铰接，所述第一从动曲柄的另一端与所述主机箱铰接，所述第一腿另一端为自由端，所述第一摇杆一端与所述主机箱铰接，另一端与所述第一腿铰接，所述第一联动连杆的另一端与所述第二腿和第二从动曲柄的一端铰接，所述第二从动曲柄的另一端与所述主机箱铰接，所述第二腿的另一端为自由端，所述第二摇杆一端与所述主机箱铰接，另一端与所述第二腿铰接，所述第一联动连杆、第一主动曲柄、第一从动曲柄和第二从动曲柄组成第一双平行四边形结构；所述第一从动曲柄、第一腿和第一摇杆组成第一曲柄摇杆机构，所述第二从动曲柄、第二腿和第二摇杆组成第二曲柄摇杆机构，所述第一曲柄摇杆机构和第二曲柄摇杆机构关于所述主动曲柄对称；所述第二联动连杆的一端与所述第三腿和第三从动曲柄一端铰接，所述第三从动曲柄的另一端与所述主机箱铰接，所述第三腿另一端为自由端，所述第三摇杆一端与所述主机箱铰接，另一端与所述第三腿铰接；所述第二联动连杆的另一端与所述第四腿和第四从动曲柄的一端铰接，所述第四从动曲柄的另一端与所述主机箱铰接，所述第四腿的另一端为自由端，所述第四摇杆一端与所述主机箱铰接，另一端与所述第四腿铰接，所述第二联动连杆、第二主动曲柄、第三从动曲柄和第四从动曲柄组成第二双平行四边形结构；所述第三从动曲柄、第三腿和第三摇杆组成第三曲柄摇杆机构，所述第四从动曲柄、第四腿和第四摇杆组成第四曲柄摇杆机构，所述第三曲柄摇杆机构和第四曲柄摇杆机构关于所述第二主动曲柄对称；所述第一双平行四边形结构与所述第二双平行四边形结构相差180度安装，所述第一腿与所述第三腿同步运动时，所述第二腿和第四腿同时保持与地面接触，所述第二腿和第四腿同步运动时，所述第一腿和第三腿同时保持与地面接触。所述第一腿、第二腿、第三腿和第四腿上分别安装有转弯机构；所述第一腿与所述第一摇杆的铰接点、所述第二腿与所述第二摇杆的铰接点、所述第三腿与所述第三摇杆的铰接点及所述第四腿与所述第四摇杆的铰接点上分别设置有阶梯槽；所述转弯机构包括带有丝杠的转弯电机，所述转弯电机的丝杠上安装有滑块，所述滑块与所述阶梯槽滑动配合；所述第一腿上的滑块端部与所述第一摇杆铰接从而实现第一腿与第一摇杆的铰接，所述第二腿上的滑块端部与所述第二摇杆铰接从而实现第二腿与第二摇杆的铰接，所述第三腿上的滑块端部与所述第三摇杆铰接从而实现第三腿与第三摇杆的铰接，所述第四腿上的滑块端部与所述第四摇杆铰接从而实现第四腿与第四摇杆的铰接；根据转弯需要，通过安装于所述第一腿上的转弯机构调节所述第一腿与所述第一摇杆的铰接点位置，从而调节所述第一腿的步距，或者，通过安装于所述第二腿上的转弯机构调节所述第二腿与所述第二摇杆的铰接点位置，从而调节所述第二腿的步距，或者，通过安装于所述第三腿上的转弯机构调节所述第三腿与所述第三摇杆的铰接点位置，从而调节所述第三腿的步距，或者，通过安装于所述第四腿上的转弯机构调节所述第四腿与所述第四摇杆的铰接点的位置，从而调节所述第四腿的步距。所述第一腿、第二腿、第三腿和第四腿上分别安装有平衡脚。所述行走电机采用直流步进电机，所述传动机构包括减速器、主动锥齿轮和从动锥齿轮，所述行走电机与主直流电源连接，所述主动锥齿轮与所述从动锥齿轮啮合，所述从动锥齿轮与所述行走轴通过键连接，所述行走电机的输出轴与所述减速器的输入轴连接，所述减速器的输出轴与所述主动锥齿轮键连接。所述带有丝杠的转弯电机采用直流步进电机，所述转弯电机与转弯控制器连接，通过遥控器及所述转弯控制器控制转弯电机的启动。还包括行走控制器和行走驱动器，所述行走驱动器与所述行走电机连接，所述行走控制器与所述行走驱动器连接，通过行走控制器和行走驱动器控制所述行走电机的启动与现有技术相比，本专利技术的有益效果是:1、本专利技术的机器人为采用多连杆机构组成四足机器人，简化了四足机器人的结构，降低了产品成本。2、本专利技术的机器人为采用多连杆机构组成四足机器人，可以作为机械原理教学中的教学模型演示，便于学生更直观的理解连杆动作原理。还可以用于自由度分析，使学生更好的理解自由度的概念及虚约束、复合铰链的运用。3、本专利技术的机器人通过转弯机构的设计，能够实现转弯行走，能够更好的让学生了解杆件运动的规律，以及运动规律的实际应用.并且有利于扩大该机器人的使用范围.4、本专利技术的机器人通过双平行四边形机构传动，并相差180度安装，结构更稳定，动作可靠性高。【附图说明】图1所示为本专利技术的多连杆机构组成的四足行走机器人去掉转弯控制电机的立体图；图2所示为本专利技术的多连杆机构组成的四足行走机器人的主视图；图3所示为本专利技术的多连杆机构组成的四足行走机器人的内部俯视图；图4所示为本专利技术的多连杆机构组成的四足行走机器人的左视图(转弯控制器省略)；图5所示为第三腿和第四腿行走部分的结构示意图。【具体实施方式】以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术多连杆机构组成的四足行走机器人的示意图如图1-图5所示，包括主机箱1、行走电机8、行走轴4和四足行走机构，所述行走电机8与所述主机箱I固定连接，所述行走轴4与所述主机箱I通过轴套12可转动连接,所述行走电机8通过传动机构与所述行走轴4连接，所述四足行走机构包括第一腿7-1、第二腿7-2、第三腿7-3、第四腿7-4、第一摇杆6-1、第二摇杆6-2、第三摇杆6-3、第四摇杆6-4、第一主动曲柄2_1、第二主动曲柄2_2、第一从动曲柄5-1、第二从动曲柄5-2、第三从动曲柄5-3、第四本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多连杆机构组成的四足行走机器人，其特征在于，包括主机箱(1)、行走电机(8)、行走轴(4)和四足行走机构，所述行走电机(8)与所述主机箱(1)固定连接，所述行走轴(4)与所述主机箱(1)可转动连接，所述行走电机(8)通过传动机构与所述行走轴(4)连接，所述四足行走机构包括第一腿(7‑1)、第二腿(7‑2)、第三腿(7‑3)、第四腿(7‑4)、第一摇杆(6‑1)、第二摇杆(6‑2)、第三摇杆(6‑3)、第四摇杆(6‑4)、第一主动曲柄(2‑1)、第二主动曲柄(2‑2)、第一从动曲柄(5‑1)、第二从动曲柄(5‑2)、第三从动曲柄(5‑3)、第四从动曲柄(5‑4)、第一联动连杆(16‑1)和第二联动连杆(16‑2)，所述第一主动曲柄(2‑1)和第二主动曲柄(2‑2)分别位于所述主机箱(1)的两侧，所述第一主动曲柄(2‑1)和第二主动曲柄(2‑2)的一端分别与所述行走轴(4)的两端固定连接，所述第一主动曲柄(2‑1)的另一端与所述第一联动连杆(16‑1)的中部铰接，所述第二主动曲柄(2‑2)的另一端与所述第二联动连杆(16‑2)的中部铰接；所述第一联动连杆(16‑1)的一端与所述第一腿(7‑1)和第一从动曲柄(5‑1)一端铰接，所述第一从动曲柄(5‑1)的另一端与所述主机箱(1)铰接，所述第一腿(7‑1)另一端为自由端，所述第一摇杆(6‑1)一端与所述主机箱(1)铰接，另一端与所述第一腿(7‑1)铰接，所述第一联动连杆(16‑1)的另一端与所述第二腿(7‑2)和第二从动曲柄(5‑2)的一端铰接，所述第二从动曲柄(5‑2)的另一端与所述主机箱(1)铰接，所述第二腿(7‑2)的另一端为自由端，所述第二摇杆(6‑2)一端与所述主机箱(1)铰接，另一端与所述第二腿(7‑2)铰接，所述第一联动连杆(16‑1)、第一主动曲柄(2‑1)、第一从动曲柄(5‑1)和第二从动曲柄(5‑2)组成第一双平行四边形结构；所述第一从动曲柄(5‑1)、第一腿(7‑1)和第一摇杆(6‑1)组成第一曲柄摇杆机构，所述第二从动曲柄(5‑2)、第二腿(7‑2)和第二摇杆(6‑2)组成第二曲柄摇杆机构，所述第一曲柄摇杆机构和第二曲柄摇杆机构关于所述主动曲柄(2‑1)对称；所述第二联动连杆(16‑2)的一端与所述第三腿(7‑3)和第三从动曲柄(5‑3)一端铰接，所述第三从动曲柄(5‑3)的另一端与所述主机箱(1)铰接，所述第三腿(7‑3)另一端为自由端，所述第三摇杆(6‑3)一端与所述主机箱(1)铰接，另一端与所述第三腿(7‑3)铰接；所述第二联动连杆(16‑2)的另一端与所述第四腿(7‑4)和第四从动曲柄(5‑4)的一端铰接，所述第四从动曲柄(5‑4)的另一端与所述主机箱(1)铰接，所述第四腿(7‑4)的另一端为自由端，所述第四摇杆(6‑4)一端与所述主机箱(1)铰接，另一端与所述第四腿(7‑4)铰接，所述第二联动连杆(16‑2)、第二主动曲柄(2‑2)、第三从动曲柄(5‑3)和第四从动曲柄(5‑4)组成第二双平行四边形结构；所述第三从动曲柄(5‑3)、第三腿(7‑3)和第三摇杆(6‑3)组成第三曲柄摇杆机构，所述第四从动曲柄(5‑4)、第四腿(7‑4)和第四摇杆(6‑4)组成第四曲柄摇杆机构，所述第三曲柄摇杆机构和第四曲柄摇杆机构关于所述第二主动曲柄(2‑2)对称；所述第一双平行四边形结构与所述第二双平行四边形结构相差180度安装，所述第一腿(7‑1)与所述第三腿(7‑3)同步运动时，所述第二腿(7‑2)和第四腿(7‑4)同时保持与地面接触，所述第二腿(7‑2)和第四腿(7‑4)同步运动时，所述第一腿(7‑1)和第三腿(7‑3)同时保持与地面接触。...
【技术特征摘要】
1.一种多连杆机构组成的四足行走机器人，其特征在于，包括主机箱(1)、行走电机(8)、行走轴(4)和四足行走机构，所述行走电机(8)与所述主机箱(1)固定连接，所述行走轴(4)与所述主机箱(1)可转动连接，所述行走电机(8)通过传动机构与所述行走轴(4)连接，所述四足行走机构包括第一腿(7-1)、第二腿(7-2)、第三腿(7-3)、第四腿(7-4)、第一摇杆(6-1)、第二摇杆(6-2)、第三摇杆(6-3)、第四摇杆(6-4)、第一主动曲柄(2_1)、第二主动曲柄(2-2)、第一从动曲柄(5-1)、第二从动曲柄(5-2)、第三从动曲柄(5-3)、第四从动曲柄(5-4)、第一联动连杆(16-1)和第二联动连杆(16-2)，所述第一主动曲柄(2-1)和第二主动曲柄(2-2)分别位于所述 主机箱(1)的两侧，所述第一主动曲柄(2-1)和第二主动曲柄(2-2)的一端分别与所述行走轴(4)的两端固定连接，所述第一主动曲柄(2-1)的另一端与所述第一联动连杆(16-1)的中部铰接，所述第二主动曲柄(2-2)的另一端与所述第二联动连杆(16-2)的中部铰接； 所述第一联动连杆(16-1)的一端与所述第一腿(7-1)和第一从动曲柄(5-1) —端铰接，所述第一从动曲柄(5-1)的另一端与所述主机箱(1)铰接，所述第一腿(7-1)另一端为自由端，所述第一摇杆(6-1) —端与所述主机箱(1)铰接，另一端与所述第一腿(7-1)铰接，所述第一联动连杆(16-1)的另一端与所述第二腿(7-2)和第二从动曲柄(5-2)的一端铰接，所述第二从动曲柄(5-2)的另一端与所述主机箱(1)铰接，所述第二腿(7-2)的另一端为自由端，所述第二摇杆(6-2) —端与所述主机箱(1)铰接，另一端与所述第二腿(7-2)铰接，所述第一联动连杆(16-1)、第一主动曲柄(2-1)、第一从动曲柄(5-1)和第二从动曲柄(5-2)组成第一双平行四边形结构；所述第一从动曲柄(5-1)、第一腿(7-1)和第一摇杆(6-1)组成第一曲柄摇杆机构，所述第二从动曲柄(5-2)、第二腿(7-2)和第二摇杆(6-2)组成第二曲柄摇杆机构，所述第一曲柄摇杆机构和第二曲柄摇杆机构关于所述主动曲柄(2-1)对称； 所述第二联动连杆(16-2)的一端与所述第三腿(7-3)和第三从动曲柄(5-3) —端铰接，所述第三从动曲柄(5-3)的另一端与所述主机箱(1)铰接，所述第三腿(7-3)另一端为自由端，所述第三摇杆(6-3) —端与所述主机箱(1)铰接，另一端与所述第三腿(7-3)铰接；所述第二联动连杆(16-2)的另一端与所述第四腿(7-4)和第四从动曲柄(5-4)的一端铰接，所述第四从动曲柄(5-4)的另一端与所述主机箱(1)铰接，所述第四腿(7-4)的另一端为自由端，所述第四摇杆(6-4) —端与所述主机箱(1)铰接，另一端与所述第四腿(7-4)铰接，所述第二联动连杆(16-2)、第二主动曲柄(2-2)、第三从动曲柄(5-3)和第四从动曲柄(5-4)组成第二双平行四边形结构；所述第三从动曲柄(5-3)、第三腿(7-3)和第三摇杆(6-3)组成第三曲柄摇杆机构，所述第四从动曲柄(5-4)、第四腿(7-4)和第四摇杆(6-4)组成第四曲柄摇杆机构，所述第三曲柄摇杆机构和第四曲柄摇杆机构关于所述第二主动曲柄(2-2)对称； 所述第一双平行四边形结构与所述第二双平行...
【专利技术属性】
技术研发人员：王东爱，王岭松，李德权，刘星茂，刘昌齐，刘亮辉，肖菲，
申请(专利权)人：天津商业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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