一种仿生多足行走机器人及其机器人腿制造技术

本发明专利技术提供了一种仿生多足行走机器人及其机器人腿，属于腿式机器人领域。为解决目前腿式机器人结构和控制复杂的问题，所述机器人利用单电机驱动控制同侧多对腿的特点使该机器人结构和控制简单且行走稳定。机器人包括行走装置和设置于所述行走装置上方的机器人主体，行走装置分为左右对设的行走单元，每个行走单元集合包括多组并排设置的成对的机器人腿，并且在机器人的行走装置与主体上方安装减震装置。应用在探测、侦察以及危险作业环境作业，适用于各种复杂地形运送物资等。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生多足行走机器人及其机器人腿
本专利技术属于机器人技术，涉及一种仿生多足机器人及其机器人腿，可以实现单电机驱动多条腿的运动模式，具有运动灵活、体积轻巧、适应地面能力强的特点，适用于各种复杂地形运送物资等。
技术介绍
目前，在移动机器人的运动机构中，普遍了采用轮式、履带式和足式机构，与轮式机器人或履带式机器人相比，腿式机器人具有较高的机动性，可以在可能到达的地面上选择最优的支撑点，对崎岖路面也具有很好的适应能力。以探测、侦察以及危险作业环境作业为应用背景，要求腿式机器人具有结构小，重量轻，能耗低的特点。目前腿式机器人大多采用的方案是每条腿上设置有多个关节，每个关节由一个电机控制，这样不仅使机器人结构更加复杂，同时也增加了控制的复杂性。
技术实现思路
本专利技术提出第一项内容为一种机器人腿，所述机器人腿包括：传动盘，所述传动盘为板状，中心设有驱动其转动的传动连接孔，可通过插入传动销轴驱动其转动，以所述传动盘中心为圆心的圆上均布有第一传动盘铰孔、第二传动盘铰孔和第三传动盘铰孔；所述与传动盘中心连接的传动销轴与电机轴连接，能够实现单电机驱动同侧多条腿。十字板，所述十字板为十字形板状，其中心设有通孔，其四个角状突起上分别设有将其固定不动的固定孔，分别为第一固定孔、第二固定孔、第三固定孔、第四固定孔，其中所述第一固定孔与所述第三固定孔为相对设置的。连接板，所述连接板上设有成三角形分布的第一连接板铰孔、第二连接板铰孔和第三连接板铰孔。足板，所述足板上设有第一足板铰孔和第二足板铰孔。第一传动杆，所述第一传动杆的两端设有铰孔，第一传动杆包括两个相同杆件；第二传动杆，所述第二传动杆的两端设有铰孔，第二传动杆包括两个相同杆件；第三传动杆，所述第三传动杆的两端设有铰孔，第三传动杆包括两个相同杆件；第四传动杆，所述第四传动杆的两端设有铰孔，第四传动杆包括两个相同杆件。所述传动盘与所述十字板同心布置；所述十字板上的第一固定孔与所述连接板上的第三连接板铰孔铰接，所述连接板的第二连接板铰孔与所述传动盘上的第一传动盘铰孔通过所述第一传动杆的两端铰接，所述连接板的第一连接板铰孔与所述足板的第一足板铰孔通过所述第二传动杆的两端铰接，所述连接板的第三连接板铰孔与所述足板的第二足板铰孔通过所述第三传动杆的两端铰接，所述足板的第二足板铰孔与所述传动盘的第一传动盘铰孔通过所述第四传动杆的两端铰接。所述十字板上的第三固定孔与第二个所述连接板上的第三连接板铰孔铰接，第二个所述连接板的第二连接板铰孔与所述传动盘上的第一传动盘铰孔通过第二个所述第一传动杆的两端铰接，第二个所述连接板的第一连接板铰孔与第二个所述足板的第一足板铰孔通过第二个所述第二传动杆的两端铰接，第二个所述连接板的第三连接板铰孔与所述足板的第二足板铰孔通过第二个所述第三传动杆的两端铰接，第二个所述足板的第二足板铰孔与所述传动盘的第一传动盘铰孔通过第二个所述第四传动杆的两端铰接。所述的机器人腿的特征为所述连接板包括大小形状相同、相互重合叠放的上层板和下层板，所述上层板和所述下层板之间保持一定距离固定；所述足板包括大小形状相同、相互重合叠放的上层足板和下层足板，所述上层足板和所述下层足板之间保持一定距离固定。所述机器人腿的第一连接板铰孔、第二连接板铰孔和第三连接板铰孔内分别设置有销轴，所述第一传动杆通过所述销轴与所述连接板铰接，所述十字板通过所述销轴与所述连接板铰接；所述第一足板铰孔、第二足板铰孔内分别设置有足板销轴，所述第二传动杆、第三传动杆、第四传动杆与所述足板通过所述足板销轴铰接。本专利技术提出的第二项内容为一种仿生多足行走机器人，包括行走装置和设置于所述行走装置上方的机器人主体，所述行走装置分为左右对设的第一行走单元集合和第二行走单元集合，所述第一行走单元集合和所述第二行走单元集合分别包括多组并排设置的成对的机器人腿，其特征在于，所述第一行走单元集合和所述第二行走单元集合通过两根支撑轴分别穿过所述十字板的第二传动孔和第四传动孔连接在一起，所述机器人腿为
技术实现思路
第一项中所述的机器人腿。所述第一行走单元集合包括三个平行于所述传动盘中轴方向并排可拆卸地设置的所述机器人腿，从外侧到内侧分别为第一机器人腿、第二机器人腿和第三机器人腿，所述第一机器人腿的所述传动盘、第二机器人腿的所述传动盘和第三机器人腿的所述传动盘同轴。所述第二机器人腿的十字板和所述第三机器人腿的十字板之间设有承载所述机器人主体的承载装置。所述承载装置包括螺栓安装于所述第二机器人腿的十字板和所述第三机器人腿的十字板之间的弹簧支架和固设于所述弹簧支架上的减震弹簧。本专利技术的有益效果：1.所述仿生多足行走机器人属于腿式机器人，具有越障能力强的优点。2.所述仿生多足行走机器人的腿部结构设计可以实现单电机驱动多条腿的运动模式，降低了腿式机器人结构和控制的复杂性。3.所述仿生多足行走机器人左右两侧的运动单元分别由包括多组并排设置的成对的机器人腿组成，提高了机器人的稳定性。4.所述仿生多足行走机器人的每个运动单元，可根据需要选择不同条数的腿组成，具有模块化特点。5.所述仿生多足行走机器人可以根据不同环境安装不同的可拆卸足部，提高机器人的环境适应性。附图说明图1(a)(b)是不同角度机器人外形图；图2是单电机驱动一侧腿示意图；图3是机器人一对腿结构示意图；以下是说明书附图中各项内容的具体说明：(1).主体；(2).十字板；(3).电机；(4).减震弹簧；(5).十字板；(6).弹簧支架；(7).支撑轴；(8).支撑轴；(9).传动盘；(10).传动销轴；(11).联轴器；(12).连接板；(13.1).第一传动杆；(13.2).第二传动杆；(13.3).第三传动杆；(13.4).第四传动杆；(14).足板；其中①②③标注的为所述连接板与所述足板连接铰孔的顺序标注。具体实施方式所述多足仿生机器人由行走装置和设置于所述行走装置上方的机器人主体构成，行走装置为左右对设的第一行走单元集合和第二行走单元集合，见附图1(a)为机器人的外形图。行走单元集合包含多组并排设置的成对的机器人腿，从外侧到内侧分别为第一机器人腿、第二机器人腿和第三机器人腿，且机器人腿数可根据需求设定，具有模块化的特点。见附图3机器人一对腿结构示意图，机器人的腿部机构由传动盘(9)、十字板(2)、连接板(12)、第一传动杆(13.1)、第二传动杆(13.2)、第三传动杆(13.3)、第四传动杆(13.4)和足板(14)组成。传动盘，所述传动盘为板状，中心设有驱动其转动的传动连接孔，可通过插入传动销轴驱动其转动，以所述传动盘中心为圆心的圆上均布有第一传动盘铰孔、第二传动盘铰孔和第三传动盘铰孔；所述与传动盘中心连接的传动销轴与电机轴连接，能够实现单电机驱动多条腿的运动模式。十字板，所述十字板为十字形板状，其中心设有通孔，其四个角状突起上分别设有将其固定不动的固定孔，分别为第一固定孔、第二固定孔、第三固定孔、第四固定孔，其中所述第一固定孔与所述第三固定孔为相对设置的。连接板，所述连接板上设有成三角形分布的第一连接板铰孔、第二连接板铰孔和第三连接板铰孔。足板，所述足板上设有第一足板铰孔和第二足板铰孔。第一传动杆，第二传动杆，第三传动杆，第四传动杆，所述传动杆的两端设有铰孔。所述机器人腿的传动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人腿，其特征在于，所述机器人腿包括：传动盘(9)，9代表附图中的编号，所述传动盘为板状，中心设有驱动其转动的传动连接孔，可通过插入传动销轴驱动其转动，以所述传动盘中心为圆心的圆上均布有第一传动盘铰孔、第二传动盘铰孔和第三传动盘铰孔；所述与传动盘中心连接的传动销轴与电机轴连接。十字板(2)，2代表附图中的编号，所述十字板为十字形板状，其中心设有通孔，其四个角状突起上分别设有将其固定不动的固定孔，分别为第一固定孔、第二固定孔、第三固定孔、第四固定孔，其中所述第一固定孔与所述第三固定孔为相对设置的；连接板(12)，12代表附图中的编号，所述连接板上设有成三角形分布的第一连接板铰孔、第二连接板铰孔和第三连接板铰孔；足板(14)，14代表附图中的编号，所述足板上设有第一足板铰孔和第二足板铰孔；传动杆(13.1‑13.4)，13.1‑13.4代表附图中的编号，所述传动杆的两端设有铰孔；所述传动盘与所述十字板同心布置；所述十字板上的第一固定孔与所述连接板上的第一连接板铰孔铰接，所述连接板的第二连接板铰孔与所述传动盘上的第一传动盘铰孔通过一个所述传动杆的两端铰接，所述连接板的第一连接板铰孔与所述足板的第一足板铰孔通过第二个所述传动杆的两端铰接，所述连接板的第三连接板铰孔与所述足板的第二足板铰孔通过第三个所述传动杆的两端铰接，所述足板的第二足板铰孔与所述传动盘的第一传动盘铰孔通过第四个所述传动杆的两端铰接；所述十字板上的第三固定孔与第二个所述连接板上的第一连接板铰孔铰接，第二个所述连接板的第二连接板铰孔与所述传动盘上的第一传动盘铰孔通过第五个所述传动杆的两端铰接，第二个所述连接板的第一连接板铰孔与第二个所述足板的第一足板铰孔通过第六个所述传动杆的两端铰接，第二个所述连接板的第三连接板铰孔与所述足板的第二足板铰孔通过第七个所述传动杆的两端铰接，第二个所述足板的第二足板铰孔与所述传动盘的第一传动盘铰孔通过第八个所述传动杆的两端铰接。...

【技术特征摘要】
1.一种机器人腿，其特征在于，所述机器人腿包括：传动盘(9)，所述传动盘为板状，中心设有驱动其转动的传动连接孔，可通过插入传动销轴驱动其转动，以所述传动盘中心为圆心的圆上均布有第一传动盘铰孔、第二传动盘铰孔和第三传动盘铰孔；所述与传动盘中心连接的传动销轴与电机轴连接；十字板(2)，所述十字板为十字形板状，其中心设有通孔，其四个角状突起上分别设有将其固定不动的固定孔，分别为第一固定孔、第二固定孔、第三固定孔、第四固定孔，其中所述第一固定孔与所述第三固定孔为相对设置的；连接板(12)，所述连接板上设有成三角形分布的第一连接板铰孔、第二连接板铰孔和第三连接板铰孔；足板(14)，所述足板上设有第一足板铰孔和第二足板铰孔；第一传动杆(13.1)，所述第一传动杆的两端设有铰孔，第一传动杆包括两个相同杆件；第二传动杆(13.2)，所述第二传动杆的两端设有铰孔，第二传动杆包括两个相同杆件；第三传动杆(13.3)，所述第三传动杆的两端设有铰孔，第三传动杆包括两个相同杆件；第四传动杆(13.4)，所述第四传动杆的两端设有铰孔，第四传动杆包括两个相同杆件；所述传动盘与所述十字板同心布置；所述十字板上的第一固定孔与所述连接板上的第三连接板铰孔铰接，所述连接板的第二连接板铰孔与所述传动盘上的第一传动盘铰孔通过所述第一传动杆的两端铰接，所述连接板的第一连接板铰孔与所述足板的第一足板铰孔通过所述第二传动杆的两端铰接，所述连接板的第三连接板铰孔与所述足板的第二足板铰孔通过所述第三传动杆的两端铰接，所述足板的第二足板铰孔与所述传动盘的第一传动盘铰孔通过所述第四传动杆的两端铰接；所述十字板上的第三固定孔与第二个所述连接板上的第三连接板铰孔铰接，第二个所述连接板的第二连接板铰孔与所述传动盘上的第一传动盘铰孔通过第二个所述第一传动杆的两端铰接，第二个所述连接板的第一连接板铰孔与第二个所述足板的第一足板铰孔通过第二个所述第二传动杆的两端铰接，第二个所述连接板的第三连接板铰孔与第二个所述足板的第二足板铰孔通过第二个所述第三传动杆的两端铰接，第二个所述足板的第二足板铰孔与所述传动盘的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑嫦娥，杭鸣翔，高子涵，王宇，张恒宇，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11