一种腿部具有变结构功能的四足机器人制造技术

技术编号:14250867 阅读:113 留言:0更新日期:2016-12-22 13:06
本实用新型专利技术涉及一种四足机器人,具体涉及一种腿部具有变结构功能的四足机器人,本实用新型专利技术为了解决现有技术中四足机器人无法通过狭窄地形,需要重新完善行走路径规划,引发浪费时间甚至导致无法到达目的地的问题。本实用新型专利技术所述机器人包括左前腿、右前腿、左后腿、右后腿、躯干和控制器,四条腿对称设置在躯干的两侧,每条腿有五个关节,分别为髋部关节、大腿关节、膝关节、小腿关节和支撑足关节,四足机器人髋部关节、大腿关节和膝关节可以改变结构,通过舵机驱动使髋部关节和大腿关节运动从而带动膝关节、小腿关节和足端关节向躯干方向收缩,从而升高机器人重心,机器人躯干宽度变窄,可以通过狭窄地形。提高四足机器人的地形适应性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种四足机器人,具体涉及一种腿部具有变结构功能的四足机器人。
技术介绍
随着科学的发展,四足爬行机器人凭借其在军事侦察、科学探索、灾难营救等方面的广泛应用前景,使得四足机器人在几十年的发展中,成为国内外诸多科研团队的研究对象。四足爬行机器人在复杂、未知自然环境中的适应能力明显大于轮式和履带式移动机器人,四足爬行机器人由于其运动灵活,适应性强的特点,可以克服复杂地形的限制。本技术与四足机器人实际应用的地形环境紧密结合,在丘陵和峡谷地形,四足爬行机器人往往是要替代人类进入到此类未知区域进行探测。在狭窄的地理环境下,以现有的技术,四足机器人很难顺利通过,而需要机器人重新完善行走路径,引发浪费时间甚至导致无法到达目的地的问题。
技术实现思路
本技术为了解决现有技术中四足机器人很难高效通过狭窄地形的问题,进而提供一种腿部可以变结构的四足机器人,使四足机器人可以顺利通过狭窄地形。本技术为解决上述技术问题采取的技术方案是:所述机器人包括左前腿、右前腿、左后腿、右后腿、躯干和控制器,躯干由顶板、底板和铜柱组成,顶板和底板水平设置且上下对齐,左前腿、右前腿、左后腿和右后腿的结构相同,左前腿、右前腿、左后腿和右后腿分别对称设置在躯干的两侧,控制器固定安装在躯干顶板上,且控制器分别与左前腿、右前腿、左后腿和右后腿控制连接。本技术具有以下有益效果:本技术具有左前腿、右前腿、左后腿、右后腿、躯干本体及控制器,且四个腿对称设置,具有转向灵活、驱动方便的特点,四足机器人的腿部可以改变结构,遇到狭窄地形时通过舵机驱动使髋部关节和大腿关节运动从而带动膝关节、小腿关节和足端关节向躯干方向收缩,升高机器人重心,机器人躯干宽度变窄,机器人可以顺利通过狭窄地形,提高四足机器人的地形适应性。附图说明图1是本技术整体结构示意图,图2是本技术整体结构主视图,图3是本技术左前腿1整体结构的主视图,图4是本技术左前腿1整体结构的俯视图,图5是本技术右前腿2整体结构的主视图,图6是本技术右前腿2整体结构的俯视图,图7是本技术左后腿3整体结构的主视图,图8是本技术左后腿3整体结构的俯视图,图9是本技术右后腿4整体结构的主视图,图10是本技术右后腿4整体结构的俯视图,图11是本技术腿部变结构后的整体结构示意图,图12是本技术腿部变结构后左前腿1的整体结构示意图。具体实施方式具体实施方式一:结合图1和图2说明本实施方式,本实施方式所述一种腿部具有变结构功能的四足机器人,所述机器人包括左前腿1、右前腿2、左后腿3、右后腿4、躯干5和控制器6,躯干5由顶板5-1、底板5-2和铜柱5-3组成,躯干5水平设置且上下对齐,左前腿1、右前腿2、左后腿3和右后腿4分别对称设置在躯干5的两侧,控制器6固定安装在躯干5上,且控制器6分别与左前腿1、右前腿2、左后腿3和右后腿4控制连接。本实施方式中控制器6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和图2说明本实施方式,本实施方式所述一种腿部具有变结构功能的四足机器人,所述机器人躯干5包括顶板5-1、底板5-2和铜柱5-3,顶板5-1和底板5-2水平设置且上下对齐,四个铜柱5-3成矩形设置在顶板5-1和底板5-2之间,控制器6设置在顶板5-1上。具体实施方式三:结合结合图1、图2-图4说明本实施方式,本实施方式所述一种腿部具有变结构功能的四足机器人,所述左前腿1包括左前腿髋部关节11、左前腿大腿关节12、左前腿膝关节13、左前腿小腿关节14和左前腿足端关节15,左前腿髋部关节11包括左前腿第一多功能支架11A、左前腿第一金属舵盘11B、左前腿第一舵机11C、左前腿第二金属舵盘11D、左前腿第二多功能支架11E、左前腿第二舵机11F、左前腿第一长U型支架11H,左前腿大腿关节12包括左前腿第三多功能支架12A、左前腿第二长U型支架12B、左前腿第三舵机12C和左前腿第三金属舵盘12D,左前腿膝关节13包括左前腿第三长U型支架13A、左前腿第一双轴舵机13B、左前腿第一短U型支架13C和两个左前腿舵机专用舵盘13D,左前腿小腿关节14包括左前腿第四舵机14A、左前腿第四多功能支架14B和左前腿第四金属舵盘14C,左前腿足端关节15包括左前腿支撑足15A;左前腿第一舵机11C的输出轴与左前腿第一金属舵盘11B固定,左前腿第一舵机11C通过左前腿第一多功能支架11A和左前腿第一金属舵盘11B固定安装在躯干顶板5-1和躯干底板5-2之间,左前腿第一多功能支架11A的底板与左前腿第二多功能支架11E的底板固定连接,左前腿第二舵机11F通过舵机架与左前腿第二功能支架11E连接,左前腿第二舵机11F的输出轴与左前腿第二金属舵盘11D固定,左前腿第一长U型支架11H的两个侧壁分别与左前腿第二金属舵盘11D和左前腿第二多功能支架11E的底板连接,左前腿第三多功能支架12A的底板与左前腿第一长U型支架11H的底板固定连接,左前腿第三舵机12C通过舵机架与左前腿三多功能支架12A固定连接,左前腿第三舵机12C的输出轴与左前腿第三金属舵盘12D固定,左前腿第二长U型支架12B的两个侧壁分别与左前腿第三金属舵盘12D和左前腿第二多功能支架12A的底板连接,左前腿第二长U型支架12B的底板与左前腿第三长U型支架13A的底板固定连接,左前腿第一双轴舵机13B的每个输出轴分别安装了舵机专用舵盘13D并分别与左前腿第三长U型支架13A的两个侧壁固定连接,左前腿第一双轴舵机13B的底座分别固定安装在左前腿第一短U型支架13C的两个侧壁上,左前腿第四多功能支架14B的底板与左前腿第一短U型支架13C的底板固定连接,左前腿第四舵机14A的舵机架与左前腿第四多功能支架14B固定连接,左前腿第四金属舵盘14C固定安装在左前腿第四舵机14A的输出轴上,左前腿支撑足15A通过左前腿第四金属舵盘14C与左前腿第四舵机14A的输出轴连接。本实施方式中左前腿第一舵机11C为现有技术,生产厂家为中科欧鹏公司,型号为MG996R。本实施方式中左前腿第二舵机11F为现有技术,生产厂家为中科欧鹏公司,型号为MG996R。本实施方式中左前腿第三舵机12C为现有技术,生产厂家为中科欧鹏公司,型号为MG996R。本实施方式中左前腿第一双轴舵机13B为现有技术,生产厂家为中科欧鹏公司,型号为LD-2015。本实施方式中左前腿第四舵机14A为现有技术,生产厂家为中科欧鹏公司,型号为MG996R。具体实施方式四:结合结合图1、图2、图5和图6说明本实施方式,本实施方式所述一种腿部具有变结构功能的四足机器人,所述右前腿2包括右前腿髋部关节21、右前腿大腿关节22、右前腿膝关节23、右前腿小腿关节24和右前腿足端关节25,右前腿髋部关节21包括右前腿第一多功能支架21A、右前腿第一金属舵盘21B、右前腿第一舵机21C、右前腿第二金属舵盘21D、右前腿第二多功能支架21E、右前腿第二舵机21F、右前腿第一长U型支架21H,右前腿大腿关节22包括右前腿第三多功能支架22A、右前腿第二长U型支架22B、右前腿第三舵机22C和右前腿第三金属舵盘22D,右前腿膝关节23包括右前腿第三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种腿部具有变结构功能的四足机器人,其特征在于:所述一种腿部具有变结构功能的四足机器人,所述机器人包括左前腿(1)、右前腿(2)、左后腿(3)、右后腿(4)、躯干(5)和控制器(6),躯干(5)由顶板(5‑1)、底板(5‑2)和铜柱(5‑3)组成,躯干(5)水平设置且上下对齐,左前腿(1)、右前腿(2)、左后腿(3)和右后腿(4)分别对称设置在躯干(5)的两侧,控制器(6)固定安装在躯干(5)上,且控制器(6)分别与左前腿(1)、右前腿(2)、左后腿(3)和右后腿(4)控制连接。

【技术特征摘要】
1.一种腿部具有变结构功能的四足机器人,其特征在于:所述一种腿部具有变结构功能的四足机器人,所述机器人包括左前腿(1)、右前腿(2)、左后腿(3)、右后腿(4)、躯干(5)和控制器(6),躯干(5)由顶板(5-1)、底板(5-2)和铜柱(5-3)组成,躯干(5)水平设置且上下对齐,左前腿(1)、右前腿(2)、左后腿(3)和右后腿(4)分别对称设置在躯干(5)的两侧,控制器(6)固定安装在躯干(5)上,且控制器(6)分别与左前腿(1)、右前腿(2)、左后腿(3)和右后腿(4)控制连接。2.根据权利要求1所述一种腿部具有变结构功能的四足机器人,所述机器人躯干(5)包括顶板(5-1)、底板(5-2)和铜柱(5-3),顶板(5-1)和底板(5-2)水平设置且上下对齐,四个铜柱(5-3)成矩形设置在顶板(5-1)和底板(5-2)之间,控制器(6)设置在顶板(5-1)上。3.根据权利要求2所述一种腿部具有变结构功能的四足机器人,其特征在于:所述左前腿(1)包括左前腿髋部关节(11)、左前腿大腿关节(12)、左前腿膝关节(13)、左前腿小腿关节(14)和左前腿足端关节(15),左前腿髋部关节(11)包括左前腿第一多功能支架(11A)、左前腿第一金属舵盘(11B)、左前腿第一舵机(11C)、左前腿第二金属舵盘(11D)、左前腿第二多功能支架(11E)、左前腿第二舵机(11F)、左前腿第一长U型支架(11H),左前腿大腿关节(12)包括左前腿第三多功能支架(12A)、左前腿第二长U型支架(12B)、左前腿第三舵机(12C)和左前腿第三金属舵盘(12D),左前腿膝关节(13)包括左前腿第三长U型支架(13A)、左前腿第一双轴舵机(13B)、左前腿第一短U型支架(13C)和两个左前腿舵机专用舵盘(13D),左前腿小腿关节(14)包括左前腿第四舵机(14A)、左前腿第四多功能支架(14B)和左前腿第四金属舵盘(14C),左前腿足端关节(15)包括左前腿支撑足(15A);左前腿第一舵机(11C)的输出轴与左前腿第一金属舵盘(11B)固定,左前腿第一舵机(11C)通过左前腿第一多功能支架(11A)和左前腿第一金属舵盘(11B)固定安装在躯干顶板(5-1)和躯干底板(5-2)之间,左前腿第一多功能支架(11A)的底板与左前腿第二多功能支架(11E)的底板固定连接,左前腿第二舵机(11F)通过舵机架与左前腿第二功能支架(11E)连接,左前腿第二舵机(11F)的输出轴与左前腿第二金属舵盘(11D)固定,左前腿第一长U型支架(11H)的两个侧壁分别与左前腿第二金属舵盘(11D)和左前腿第二多功能支架(11E)的底板连接,左前腿第三多功能支架(12A)的底板与左前腿第一长U型支架(11H)的底板固定连接,左前腿第三舵机(12C)通过舵机架与左前腿三多功能支架(12A)固定连接,左前腿第三舵机(12C)的输出轴与左前腿第三金属舵盘(12D)固定,左前腿第二长U型支架(12B)的两个侧壁分别与左前腿第三金属舵盘(12D)和左前腿第二多功能支架(12A)的底板连接,左前腿第二长U型支架(12B)的底板与左前腿第三长U型支架(13A)的底板固定连接,左前腿第一双轴舵机(13B)的每个输出轴分别安装了舵机专用舵盘(13D)并分别与左前腿第三长U型支架(13A)的两个侧壁固定连接,左前腿第一双轴舵机(13B)的底座分别固定安装在左前腿第一短U型支架(13C)的两个侧壁上,左前腿第四多功能支架(14B)的底板与左前腿第一短U型支架(13C)的底板固定连接,左前腿第四舵机(14A)的舵机架与左前腿第四多功能支架(14B)固定连接,左前腿第四金属舵盘(14C)固定安装在左前腿第四舵机(14A)的输出轴上,左前腿支撑足(15A)通过左前腿第四金属舵盘(14C)与左前腿第四舵机(14A)的输出轴连接。4.根据权利要求2所述一种腿部具有变结构功能的四足机器人,其特征在于:所述右前腿(2)包括右前腿髋部关节(21)、右前腿大腿关节(22)、右前腿膝关节(23)、右前腿小腿关节(24)和右前腿足端关节(25),右前腿髋部关节(21)包括右前腿第一多功能支架(21A)、右前腿第一金属舵盘(21B)、右前腿第一舵机(21C)、右前腿第二金属舵盘(21D)、右前腿第二多功能支架(21E)、右前腿第二舵机(21F)、右前腿第一长U型支架(21H),右前腿大腿关节(22)包括右前腿第三多功能支架(22A)、右前腿第二长U型支架(22B)、右前腿第三舵机(22C)和右前腿第三金属舵盘(22D),右前腿膝关节(23)包括右前腿第三长U型支架(23A)、右前腿第一双轴舵机(23B)、右前腿第一短U型支架(23C)和两个右前腿舵机专用舵盘(23D),右前腿小腿关节(24)包括右前腿第四舵机(24A)、右前腿第四多功能支架(24B)和右前腿第四金属舵盘(24C),右前腿足端关节(25)包括右前腿支撑足(25A);右前腿第一舵机(21C)的输出轴与右前腿第一金属舵盘(21B)固定,右前腿第一舵机(21C)通过右前腿第一多功能支架(21A)和右前腿第一金属舵盘(21B)固定安装在躯干顶板(5-1)和躯干底板(5-2)之间,右前腿第一多功能支架(21A)的底板与右前腿第二多功能支架(21E)的底板固定连接,右前腿第二舵机(21F)通过舵机架与右前腿第二功能支架(21E)连接,右前腿第二舵机(21F)的输出轴与右前腿第二金属舵盘(21D)固定,右前腿第一长U型支架(21H)的两个侧壁分别与右前腿第二金属舵盘(21D)和右前腿第二多功能支架(21E)的底板连接,右前腿第三多功能支架(22A)的底板与右前腿第一长U型支架(21H)的底板固定连接,右前腿第三舵机(22C)通过舵机架与右前腿三多功能支架(22A)固定连接,右前腿第三舵机(22C)的输出轴与右前腿第三金属舵盘(22D)固定,右前腿第二长U型支架(22B)的两个侧壁分别与右前腿第三金属舵盘(22D)和右前腿第二多功能支架(22A)的底板连接,右前腿第二长U型支架(22B)的底板与右前腿第三长U型支架(23A)的底板固定连接,右前腿第一双轴舵机(23B)的每个输出轴分别安装了舵机专用舵盘(23D)并分别与右前腿第三长U型支架(23A)的两个侧壁固定连接,右前腿第一双轴舵机(23B)的底...

【专利技术属性】
技术研发人员:王鹏吴健张元张鹏刘亚中殷鹏陈诚
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

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