双足机器人足部伸缩装置变形机构制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及机器人技术领域，特别涉及一种双足机器人足部伸缩装置变形机构。包括安装在机器人双足上的两组伸缩机构及两组行走机构；伸缩机构包括固定架、伸缩驱动电机和伸缩传动装置，固定架与机器人的足部连接，伸缩驱动电机和伸缩传动装置安装在固定架上、且伸缩驱动电机的输出轴与伸缩传动装置连接；行走机构包括支撑架、行走驱动电机及行走轮，其中支撑架与伸缩传动装置连接，行走驱动电机和行走轮均安装在支撑架上、且行走驱动电机的输出轴与行走轮连接。本实用新型专利技术通过电机驱动伸缩装置控制行走轮伸缩运动，使双足机器人在一定环境下变换成双轮平衡机器人，可以充分利用双足机器人和平衡机器人各自运动的优越性。

Deformation mechanism of foot telescopic device of Biped Robot

The utility model relates to the technical field of robots, in particular to a foot telescopic device deformation mechanism of a biped robot. Includes two sets of telescopic mechanism mounted on the robot on the foot and two sets of walking mechanism; the telescopic mechanism comprises a fixed frame, a telescopic driving motor and telescopic driving device, the fixed frame and the robot's foot connected, telescopic driving motor and a telescopic driving device is arranged on the fixed frame and the output shaft of the driving motor and the telescopic and retractable transmission device connection; walking mechanism comprises a supporting frame, driving motor and walking wheel, wherein the supporting frame and the telescopic driving device is connected with a drive motor, and a walking wheel are arranged on the support frame, and the output shaft of the drive motor and walking wheel connection. The utility model is driven by the motor control telescopic device walking wheel telescopic movement, allowing the biped robot to transform into TWBR in certain circumstances, can make full use of the advantages of biped robot and robot motion of the respective balance.

【技术实现步骤摘要】
双足机器人足部伸缩装置变形机构
本技术涉及机器人
，特别涉及一种双足机器人足部伸缩装置变形机构。
技术介绍
近年来，随着信息技术、自动化控制术、通讯技术等的技术，使机器人的自动化、智能化程度越来越高，机器人越来越多的进入人们的日常生活，改变人的生活方式成为可能，设计巧妙的机器人不仅代替人类完成各种作业，并可以在很多方面扩展人类的能力，在各种领域中发挥着重要的作用。目前，市面上的双足机器人只能实现行走运动，当其不进行爬楼梯、跨越障碍物运动时，运动十分缓慢，无法在要求速度快和能耗低的环境中快速完成任务。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的在于提供一种双足机器人足部伸缩装置变形机构，以解决双足机器人只能实现行走运动，当其不进行爬楼梯、跨越障碍物运动时，运动十分缓慢的问题。为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种双足机器人足部伸缩装置变形机构，包括安装在机器人双足上的两组伸缩机构及分别与两组伸缩机构连接的两组行走机构；所述伸缩机构包括固定架、伸缩驱动电机和伸缩传动装置，所述固定架与机器人的足部连接，所述伸缩驱动电机和伸缩传动装置安装在所述固定架上、且所述伸缩驱动电机的输出轴与所述伸缩传动装置连接；所述行走机构包括支撑架、行走驱动电机及行走轮，其中支撑架与所述伸缩传动装置连接，所述行走驱动电机和行走轮均安装在支撑架上、且所述行走驱动电机的输出轴与行走轮连接，所述行走驱动电机可驱动所述行走轮转动；所述伸缩机构驱动与其连接的所述行走机构伸缩，从而实现双足机器人的行走运动和双轮平衡运动之间的切换。所述固定架上沿竖直方向设有滑槽，所述支撑架通过滑块a与所述滑槽滑动连接。所述伸缩传动装置包括凸轮、滚子及推杆，其中凸轮通过转轴安装在所述固定架上、且与所述伸缩驱动电机的输出轴连接，所述凸轮上沿周向设有凹槽，所述推杆与所述支撑架连接，所述推杆上设有滑块a和滚子，所述滑块a与所述固定架上的滑槽滑动连接，所述滚子容置于所述凸轮上的凹槽内。所述伸缩传动装置进一步包括单向旋转制动装置，所述单向旋转制动装置包括棘轮和止动爪，所述棘轮与所述凸轮同轴安装，所述止动爪的一端铰接在所述固定架上，另一端与所述棘轮的齿啮合，所述止动爪限制所述凸轮反向旋转。所述伸缩传动装置进一步包括蜗杆和蜗轮，其中蜗轮与所述凸轮同轴安装，所述蜗杆可转动地安装在所述固定架上、且与所述蜗轮啮合，所述蜗杆与所述伸缩驱动电机的输出轴连接。所述伸缩传动装置包括左右旋丝杠、左旋丝母、右旋丝母、套筒及剪差机构，其中左右旋丝杠可转动地安装在所述固定架上、且与所述伸缩驱动电机的输出轴连接，所述左旋丝母和右旋丝母分别与左右旋丝杠螺纹连接，所述左旋丝母和右旋丝母的外侧分别套设有一个套筒，两个所述套筒与所述剪差机构的上端铰接，所述剪差机构的下端与所述支撑架铰接。所述伸缩传动装置包括蜗杆、蜗轮、齿轮及齿条，其中蜗杆和蜗轮可转动地安装在所述固定架上、且相互啮合，所述蜗杆与所述伸缩驱动电机的输出轴连接，所述齿轮与所述蜗轮同轴安装，所述齿条的下端与所述支撑架固定连接，上端与所述固定架滑动连接，所述齿条与所述齿轮啮合。所述伸缩传动装置包括丝杠、丝母及导轨a，其中丝杠与所述固定架可转动地连接、且与所述伸缩驱动电机的输出轴连接，所述丝母与丝杠螺纹连接，所述导轨a与所述丝母和所述支撑架固定连接，所述导轨a与所述固定架滑动连接。所述固定架为中空的圆柱体结构，所述导轨a置于所述固定架内、且与所述固定架的内壁滑动连接。所述伸缩传动装置包括滑块b、曲柄、连杆及导轨b，其中导轨b沿竖直方向安装在所述固定架上，所述曲柄的一端与所述伸缩驱动电机的输出轴连接，另一端与所述连杆的一端连接，所述连杆的另一端与所述滑块b连接，所述滑块b安装在所述支撑架上、且与所述导轨b滑动连接。本技术的优点及有益效果是：本技术在双足机器人足的位置上放置伸缩装置，该装置固定在双足上，通过电机驱动伸缩装置控制行走轮伸缩运动，使双足机器人在一定环境下变换成双轮平衡机器人。技术可以充分利用双足机器人和平衡机器人各自运动的优越性。附图说明图1为本技术中双足机器人行走状态的示意图；图2为本技术中双足机器人双轮平衡运动状态的示意图；图3为本技术实施例一的结构示意图；图4为图3的俯视图；图5为图3的左视图；图6为本技术实施例一的爆炸视图；图7为本技术实施例一中棘轮和凸轮的结构示意图；图8为本技术实施例一中轮胎的安装示意图；图9为本技术实施例二的结构示意图；图10为本技术实施例二中去除固定架后的结构示意图；图11为图9的俯视图；图12为图9的左视图；图13为本技术实施例二的爆炸视图；图14为本技术实施例三的结构示意图；图15为本技术实施例三的局部剖视图；图16为本技术实施例三的爆炸图；图17为本技术实施例四的结构示意图；图18为本技术实施例四的局部剖视图；图19为图17的俯视图；图20为图17的左视图；图21为本技术实施例四的爆炸图；图22为本技术实施例五的结构示意图；图23为图22的俯视图；图24为图22的左视图；图25为本技术实施例五的爆炸图；图26为本技术实施例六的结构示意图；图27为本技术实施例六的剖视图；图28为图26的俯视图；图29为图26的左视图；图30为本技术实施例六的爆炸图。图中：1为伸缩驱动电机，2为棘轮，3为转轴，4为轴承a，5为凸轮，6为滚子，7为轴承b，8为行走轮，9为行走驱动电机，10为支撑架，11为固定架，12为止动爪，13为蜗杆，14为蜗轮，15为轴承c，16为齿轮，17为齿条，18为轴承d，19为丝杠，20为丝母，21为导轨a，22为滑块b，23为曲柄，24为连杆，25为导轨b，26为左右旋丝杠，27为左旋丝母，28为左套筒，29为剪差机构，30为右套筒，31为右旋丝母，M为足部，A为滑块a，B为滑槽，C为凹槽，D为推杆，E为铰轴，F为导向面，N为齿条背面。具体实施方式现有的双足机器人只能实现行走运动，当其不进行爬楼梯、跨越障碍物运动时，运动十分缓慢，无法在要求速度快和能耗低的环境中快速完成任务。本技术的设计构思是：针对现有的双足机器人只能实现行走运动，当其不进行爬楼梯、跨越障碍物运动时，运动十分缓慢，无法在要求速度快和能耗低的环境中快速完成任务的问题，本技术在双足机器人足的位置上设置伸缩机构及与伸缩机构连接的行走机构，通过电机驱动伸缩机构，从而控制行走机构进行伸缩运动，使双足机器人在一定环境下变换成双轮平衡机器人，该设计可以充分利用双足机器人和双轮平衡机器人各自运动的优越性。为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细描述。如图1-2所示，本技术提供的一种双足机器人足部伸缩装置变形机构，包括安装在机器人双足上的两组伸缩机构及分别与两组伸缩机构连接的两组行走机构；所述伸缩机构包括固定架、伸缩驱动电机和伸缩传动装置，所述固定架与机器人的足部M固定连接，所述伸缩驱动电机和伸缩传动装置安装在所述固定架上、且所述伸缩驱动电机的输出轴与所述伸缩传动装置连接；如图2所示，所述行走机构包括支撑架10、行走驱动电机9及行走轮8，其中支撑架10与所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双足机器人足部伸缩装置变形机构，其特征在于，包括安装在机器人双足上的两组伸缩机构及分别与两组伸缩机构连接的两组行走机构；所述伸缩机构包括固定架、伸缩驱动电机和伸缩传动装置，所述固定架与机器人的足部连接，所述伸缩驱动电机和伸缩传动装置安装在所述固定架上、且所述伸缩驱动电机的输出轴与所述伸缩传动装置连接；所述行走机构包括支撑架、行走驱动电机及行走轮，其中支撑架与所述伸缩传动装置连接，所述行走驱动电机和行走轮均安装在支撑架上、且所述行走驱动电机的输出轴与行走轮连接，所述行走驱动电机可驱动所述行走轮转动；所述伸缩机构驱动与其连接的所述行走机构伸缩，从而实现双足机器人的行走运动和双轮平衡运动之间的切换。

【技术特征摘要】
1.一种双足机器人足部伸缩装置变形机构，其特征在于，包括安装在机器人双足上的两组伸缩机构及分别与两组伸缩机构连接的两组行走机构；所述伸缩机构包括固定架、伸缩驱动电机和伸缩传动装置，所述固定架与机器人的足部连接，所述伸缩驱动电机和伸缩传动装置安装在所述固定架上、且所述伸缩驱动电机的输出轴与所述伸缩传动装置连接；所述行走机构包括支撑架、行走驱动电机及行走轮，其中支撑架与所述伸缩传动装置连接，所述行走驱动电机和行走轮均安装在支撑架上、且所述行走驱动电机的输出轴与行走轮连接，所述行走驱动电机可驱动所述行走轮转动；所述伸缩机构驱动与其连接的所述行走机构伸缩，从而实现双足机器人的行走运动和双轮平衡运动之间的切换。2.根据权利要求1所述的双足机器人足部伸缩装置变形机构，其特征在于，所述固定架上沿竖直方向设有滑槽，所述支撑架通过滑块a与所述滑槽滑动连接。3.根据权利要求2所述的双足机器人足部伸缩装置变形机构，其特征在于，所述伸缩传动装置包括凸轮、滚子及推杆，其中凸轮通过转轴安装在所述固定架上、且与所述伸缩驱动电机的输出轴连接，所述凸轮上沿周向设有凹槽，所述推杆与所述支撑架连接，所述推杆上设有所述滑块a和滚子，所述滚子容置于所述凸轮上的凹槽内。4.根据权利要求3所述的双足机器人足部伸缩装置变形机构，其特征在于，所述伸缩传动装置进一步包括单向旋转制动装置，所述单向旋转制动装置包括棘轮和止动爪，所述棘轮与所述凸轮同轴安装，所述止动爪的一端铰接在所述固定架上，另一端与所述棘轮的齿啮合，所述止动爪限制所述凸轮反向旋转。5.根据权利要求3所述的双足机器人足部伸缩装置变形机构，其特征在于，所述伸缩传动装置进一步包括蜗杆和蜗轮，其中蜗轮与所述凸轮同轴安装，所述蜗杆可转动地安装在所述固定架上、且与所述蜗轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：董学会，唐明军，
申请(专利权)人：歌尔科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37