一种腰部使用八杆变胞机构的四足仿生机器人及驱动方法技术

本发明专利技术公开了一种腰部使用八杆变胞机构的四足仿生机器人，包括一个闭链和多条开链，闭链是由第一至第八杆构成的一个八杆变胞杆机构；第一、四、五、八杆的长度相同，第二、七杆长度相同，第三、六杆的长度相同；每条开链的结构相同，每条开链均为一2R串联机构且均分别通过一转动铰链与闭链中一条杆件铰接，每条开链中的各杆位于同一平面内。本发明专利技术将变胞八杆机构应用到多足仿生机器人的腰部，利用变胞机构变构态、变自由度的特性，通过不同的驱动方式实现多足仿生机器人腰部变形，从而更好地模仿各类动物的腰部结构，实现对多类动物仿生，集多类动物优点于一身，提高多足仿生机器人的灵活性和对不同地形环境的适应能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于仿生机器人
，涉及一种腰部使用八杆变胞机构的四足仿生机器人。
技术介绍
多足仿生机器人结构简单且灵活，承载能力强、稳定性好，不仅能在复杂的非结构路面上行走，轻易地跨过较大的障碍(如壕沟、岩石等)，而且能以动态步态实现快速移动。多足仿生机器人可以代替人完成许多危险作业，在军事、矿山开采、核能工业、星球探测、消防营救、建筑业、农林采伐、教育娱乐等领域有着广阔的应用前景。然而，传统多足仿生机器人在模仿动物时，关注点大多集中在腿部结构，而对于腰部结构常常没有给予太多关注。传统多足仿生机器人腰部普遍采用刚性结构。其缺点在于：1)腰部不可动，仅起支撑和载物平台的作用，对机器人的运动和姿势不起任何作用。2)多足仿生机器人刚性结构的腰部，无法改变其形状，机器人各条腿的相对位置保持不变，机器人只能通过改变腿部姿态来实现行走、奔跑、避障和转弯等动作，腰部对仿生机器人的运动和适应性调节不起任何作用，而且刚性的腰部结构极大地限制了机器人整体工作空间和灵活度。3)多足仿生机器人刚性腰部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种腰部使用八杆变胞机构的四足仿生机器人，包括一个闭链和四条开链，其特征在于：所述闭链是由顺次连接的第一杆(1)、第二杆(2)、第三杆(3)、第四杆(4)、第五杆(5)、第六杆(6)、第七杆(7)和第八杆(8)所构成的一个八杆变胞机构；第一杆(1)的两端分别通过第一转动铰链(9)和第二转动铰链(10)与第二杆(2)的一端和第八杆(8)的一端相连，第一转动铰链(9)和第二转动铰链(10)的轴线相互垂直；第五杆(5)的两端分别通过第三转动铰链(11)和第四转动铰链(12)与第四杆(4)的一端和第六杆(6)的一端相连，第三转动铰链(11)和第四转动铰链(12)的轴线相互垂直；第三杆(3)的两端分别通...

【技术特征摘要】
1.一种腰部使用八杆变胞机构的四足仿生机器人，包括一个闭链和四条开链，其特征在
于：
所述闭链是由顺次连接的第一杆(1)、第二杆(2)、第三杆(3)、第四杆(4)、第五
杆(5)、第六杆(6)、第七杆(7)和第八杆(8)所构成的一个八杆变胞机构；
第一杆(1)的两端分别通过第一转动铰链(9)和第二转动铰链(10)与第二杆(2)
的一端和第八杆(8)的一端相连，第一转动铰链(9)和第二转动铰链(10)的轴线相互
垂直；
第五杆(5)的两端分别通过第三转动铰链(11)和第四转动铰链(12)与第四杆(4)
的一端和第六杆(6)的一端相连，第三转动铰链(11)和第四转动铰链(12)的轴线相互
垂直；
第三杆(3)的两端分别通过第五转动铰链(13)和第七转动铰链(15)与第四杆(4)
的另一端和第二杆(2)的另一端相连，第五转动铰链(13)与第七转动铰链(15)的轴线
相互平行；
第七杆(7)的两端分别通过第六转动铰链(14)和第八转动铰链(16)与第六杆(6)
的另一端和第八杆(8)的另一端相连，第六转动铰链(14)与第八转动铰链(16)的轴线
相互平行；
所述第一杆(1)、第八杆(8)、第五杆(5)和第四杆(4)长度相同，所述第三杆(3)
和第六杆(6)长度相同，所述第二杆(2)与第七杆(7)的长度相同；
四条开链的结构相同，每条开链的结构是：包括位于同一平面内的第九杆(17)、第十
杆(18)和第十一杆(19)，所述第十杆(18)的两端分别通过第九转动铰链(20)和第十
转动铰链(21)与第九杆(17)和第十一杆(19)相连，所述第九转动铰链(20)和第十
转动铰链(21)的轴线相互平行；
四条开链中的所述第九杆(17)均分别通过第十一转动铰链(22)与第二杆(2)、第
三杆(3)、第六杆(6)和第七杆(7)转动铰接，位于第二杆(2)和第三杆(3)的两个
第十一转动铰链(22)的轴线与第七转动铰链(15)的轴线平行、位于第六杆(6)和第七
杆(7)的两个第十一转动铰链(22)的轴线与第六转动铰链(14)的轴线平行；四个第十
一转动铰链(22)均落在第九杆(17)、第十杆(18)和第十一杆(19)所在的平面内。
2.根据权利要求1所述腰部使用八杆变胞机构的四足仿生机器人，其特征在于，当第
一杆(1)和第二杆(2)的夹角与第三杆(3)和第四杆(4)的夹角相等时，所述第二转
动铰链(10)的轴线与第三转动铰链(11)的轴线共线。
3.根据权利要求2所述腰部使用八杆变胞机构的四足仿生机器人，其特征在于，所述

\t第二转动铰链(10)的轴线与第一杆(1)的上表面和第八杆(8)的上表面的交线重合；
所述第三转动铰链(11)的轴线与第四杆(4)的上表面和第五杆(5)的上表面的交线重
合。
4.根据权利要求1所述腰部使用八杆变胞机构的四足仿生机器人，其特征在于，所述
第一转动铰链(9)、第四转动铰链(12)的轴线相互平行。
5.根据权利要求1所述腰部使用八杆变胞机构的四足仿生机器人的驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴建生，唐昭，张春松，王清峰，
申请(专利权)人：天津市银河飞跃科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12