一种模块化双足机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种模块化双足机器人，包括两个结构相同的行走肢干，所述行走肢干包括与地面接触的脚掌、与脚掌上端面连接的第一回转模块以及位于顶端的第一摆转模块，所述第一回转模块与第一摆转模块之间连接有若干个第二回转模块和/或若干个第二摆转模块，所述第一摆转模块与另一个行走肢干的第一摆转模块连接；所述脚掌、第一回转模块、第二回转模块、第一摆转模块以及第二摆转模块的对外连接端均为防脱出模块化接口。本实用新型专利技术具备重量轻、体积小、易于搬运和拆装、可重构多种构型、外观简洁有亲和力等特点，可广泛应用于机器人技术领域。

A modular biped robot

The utility model discloses a modular bipedal robot, including two identical walking limbs, which include a foot contact with the ground, a first rotary module connected with the upper end of the foot, and a first swing module at the top. The first rotary module is connected with the first swing module. Several second revolving modules and / or several second swing modules are connected to the first swing module of the other walking limb, and the external connection ends of the foot, the first rotary module, the second rotation module, the first swing module and the second swing module are all anti release modularization interfaces. The utility model has the characteristics of light weight, small volume, easy handling and disassembly, reconfigurable multiple configurations, simple appearance and affinity, and can be widely used in the field of robot technology.

【技术实现步骤摘要】
一种模块化双足机器人
本技术涉及机器人
，特别涉及一种模块化双足机器人。
技术介绍
作为移动机器平台，步行机器人的移动是通过其腿部机构按照一定的规律来实现周期性的运动，从而实现其步行过程的。步行机器人与轮式机器人相比具有对行走路面的要求更低的特点，可代替人类做许多特殊环境下的工作。目前不断有新型多足步行机构面世，但它们大多数具有电机较多、重量大、体积大、不易于搬运拆装以及机构和控制复杂等缺陷，技术实现起来有一定的难度。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种模块化双足机器人，克服了重量大、体积大、不易于搬运拆装和可重构性差等问题。为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种模块化双足机器人，包括两个结构相同的行走肢干，所述行走肢干包括与地面接触的脚掌、与脚掌上端面连接的第一回转模块以及位于顶端的第一摆转模块，所述第一回转模块与第一摆转模块之间的若干个第二回转模块和/或若干个第二摆转模块，所述第一摆转模块与另一个行走肢干的第一摆转模块连接；所述脚掌、第一回转模块、第二回转模块、第一摆转模块以及第二摆转模块的对外连接端均为防脱出模块化接口。进一步，所述防脱出模块化接口包括模块外壳，所述模块外壳一端布置有一个区域和若干个通孔，所述区域布置有对接卡扣和至少一个卡隼，所述对接卡扣包括二叶子零件，所述二叶子零件上布置有至少一个飞檐结构，所述卡隼内布置有一个卡槽区域，该防脱出模块化接口的所述卡槽区域可供另一个模块化接口的飞檐结构卡入。进一步，所述区域为圆周区域，所述圆周区域边缘沿圆周方向均匀布置两个卡隼，在沿顺时针路径上，所述卡隼的一侧布置有第一加强筋，所述第一加强筋与所述模块外壳相连，卡隼的另一侧和内侧开口，卡隼的外侧与模块外壳相连，所述卡隼内部形成的空腔就是所述卡槽区域，所述二叶子零件上沿圆周方向均匀布置两个飞檐结构，所述卡隼和飞檐结构均为扇形结构，所述飞檐结构的弧度小于或等于卡隼的弧度。进一步，所述防脱出模块化接口还包括防脱出机构，所述防脱出机构包括与模块外壳侧壁固定连接的弹簧支撑柱和位于弹簧支撑柱上端的弹簧卡扣，弹簧支撑柱的上端为第一凸台，第一凸台上套有弹簧，所述弹簧的下端被所述第一凸台的台阶顶住，所述弹簧卡扣包括位于所述圆周区域外的按键和位于圆周区域内的扇形凸块，所述模块外壳在圆形区域外布置有第三通孔，所述圆周区域沿圆周方向布置有扇形通孔，在圆周方向上所述第三通孔和扇形通孔分别位于同一条直径的一端，所述按键从第三通孔伸出，所述扇形凸块从扇形通孔伸出，所述弹簧的上端与按键抵接。进一步，所述圆周区域的边缘沿逆时针方向分为六个区域，依次为第一区域、第二区域、第三区域、第四区域、第五区域和第六区域，所述两个卡隼分别位于第一区域和第四区域，所述扇形通孔位于第三区域，所述二叶子零件安装固定后，所述两个飞檐结构分别位于第二区域和第五区域。进一步，所述防脱出模块化接口与另一个防脱出模块化接口对接后，所述防脱出模块化接口的第三区域与另一个防脱出模块化接口的第六区域匹配，所述防脱出模块化接口的第三区域与另一个防脱出模块化接口的第六区域之间形成一个空腔区域，所述防脱出模块化接口的扇形凸块从所述扇形通孔伸出后处于所述空腔区域。进一步，所述第一回转模块包括外壳、底座以及安装在底座上的第一驱动装置，所述第一驱动装置与位于外壳顶端的对外连接端之间布置有一组输出传动机构；所述外壳的对外连接端就是第一防脱出模块化接口，外壳的顶端布置有圆孔，所述圆孔内布置有深沟球轴承，所述深沟球轴承的内圈与第一防脱出模块化接口匹配。进一步，所述输出传动机构包括齿轮轴以及下端与齿轮轴啮合的异型轴，所述齿轮轴与第一驱动装置的输出轴连接，所述异型轴的上端通过棱柱结构与第一防脱出模块化接口的下端连接，异型轴位于所述第一驱动装置上方。进一步，所述第一摆转模块与所述第二摆转模块的结构相同，所述第一摆转模块包括固定座、底部固定在固定座上的第二驱动装置以及与第二驱动装置输出端连接的摆动罩，所述摆动罩位于固定座的上方；所述摆动罩包括位于顶端的面壳，所述面壳的左右两端朝同一侧面翘起并所述面壳的左右两端分别布置有第一耳朵结构和第二耳朵结构，所述第一耳朵结构和第二耳朵结构均与所述面壳所在平面相垂直，所述第一耳朵结构或第二耳朵结构与第二驱动装置的输出端连接。进一步，所述第一耳朵结构和第二耳朵结构的内侧均布置有若干个第三加强筋，各所述第三加强筋之间均形成有可放置电源线、信号线的通道。有益效果：本技术通过设计两个结构相同的行走肢干组成一个稳定行走的模块化双足机器人，行走肢干的各结构之间均通过防脱出模块化接口连接。该款机器人具备了操作简便、重量轻、体积小、易于搬运和拆装、可重构多种构型以及外观简洁有亲和力等特点，可广泛应用于机器人
附图说明图1为本技术实施例的装配图；图2为第一回转模块的装配图；图3为第一摆转模块的装配图；图4为第一回转模块的爆炸图；图5为第一摆转模块的爆炸图；图6为第二耳朵结构的第三加强筋示意图；图7为摆动罩的上视图；图8为第一耳朵结构的第三加强筋示意图；图9为防脱出模块化接口的主视图；图10为防脱出模块化接口的轴测图；图11为防脱出模块化接口的剖视图；图12为防脱出模块化接口的主视图；图13为二叶子零件的轴测图；图14为防脱出模块化接口的主视图；图15为本技术实施例的装配图。附图标记：1、第一回转模块；2、第一摆转模块；5、脚掌；11、外壳；12、底座；13、第一驱动装置；14、驱动架；15、齿轮轴；16、异型轴；17、第一防脱出模块化接口；18、深沟球轴承；25、摆动罩；26、固定座；27、第二驱动装置；251、第一耳朵结构；252、第二耳朵结构；411、卡隼；412、第一凹坑；413、第二凹坑；414、第一通孔；415、扇形通孔；416、第三通孔；421、弹簧支撑柱；422、弹簧；423、按键；424、扇形凸块；431、二叶子零件；432、阶梯孔；433、第二通孔；434、三角形凹坑；441、第一区域；442、第二区域；443、第三区域；444、第四区域；445、第五区域；446、第六区域；51、右脚掌；52、左脚掌；61、右小足；62、左小足；71、右摆肢干；72、左摆肢干。具体实施方式下面结合图1至图15对本技术做进一步的说明。一种模块化双足机器人，包括两个结构相同的行走肢干，所述行走肢干包括与地面接触的脚掌5、与脚掌5上端面连接的第一回转模块1、位于顶端的第一摆转模块2以及位于第一回转模块1与第一摆转模块2之间的若干个第二回转模块和/或若干个第二摆转模块，所述第一摆转模块2与另一个行走肢干的第一摆转模块连接。本实施例中第一回转模块1与第一摆转模块2之间布置了一个第二摆转模块，也可参照实际使用环境改变模块种类和数量，若布置有多个第二摆转模块或第二回转模块，那么所述第二摆转模块或第二回转模块则首尾依次连接。所述脚掌5、第一回转模块1、第二回转模块、第一摆转模块2以及第二摆转模块的对外连接端均为防脱出模块化接口。所述第一回转模块1包括外壳11、底座12，外壳11和底座12扣合后内部形成空腔，所述空腔内布置有第一驱动装置13、与第一驱动装置13连接的输出传动机构以及安装第一驱动装置13的驱动架14。所述外壳1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块化双足机器人，包括两个结构相同的行走肢干，其特征在于：所述行走肢干包括与地面接触的脚掌(5)、与脚掌(5)上端面连接的第一回转模块(1)以及位于顶端的第一摆转模块(2)，所述第一回转模块(1)与第一摆转模块(2)之间连接有若干个第二回转模块和/或若干个第二摆转模块，所述第一摆转模块(2)与另一个行走肢干的第一摆转模块连接；所述脚掌(5)、第一回转模块(1)、第二回转模块、第一摆转模块(2)以及第二摆转模块的对外连接端均为防脱出模块化接口。

【技术特征摘要】
1.一种模块化双足机器人，包括两个结构相同的行走肢干，其特征在于：所述行走肢干包括与地面接触的脚掌(5)、与脚掌(5)上端面连接的第一回转模块(1)以及位于顶端的第一摆转模块(2)，所述第一回转模块(1)与第一摆转模块(2)之间连接有若干个第二回转模块和/或若干个第二摆转模块，所述第一摆转模块(2)与另一个行走肢干的第一摆转模块连接；所述脚掌(5)、第一回转模块(1)、第二回转模块、第一摆转模块(2)以及第二摆转模块的对外连接端均为防脱出模块化接口。2.根据权利要求1所述的一种模块化双足机器人，其特征在于：所述防脱出模块化接口包括模块外壳，所述模块外壳一端布置有一个区域和若干个通孔，所述区域布置有对接卡扣和至少一个卡隼(411)，所述对接卡扣包括二叶子零件(431)，所述二叶子零件(431)上布置有至少一个飞檐结构，所述卡隼(411)内布置有一个卡槽区域，该防脱出模块化接口的所述卡槽区域可供另一个模块化接口的飞檐结构卡入。3.根据权利要求2所述的一种模块化双足机器人，其特征在于：所述区域为圆周区域，所述圆周区域边缘沿圆周方向均匀布置两个卡隼(411)，在沿顺时针路径上，所述卡隼(411)的一侧布置有第一加强筋，所述第一加强筋与所述模块外壳相连，卡隼(411)的另一侧和内侧开口，卡隼(411)的外侧与模块外壳相连，所述卡隼(411)内部形成的空腔就是所述卡槽区域，所述二叶子零件(431)上沿圆周方向均匀布置两个飞檐结构，所述卡隼(411)和飞檐结构均为扇形结构，所述飞檐结构的弧度小于或等于卡隼(411)的弧度。4.根据权利要求3所述的一种模块化双足机器人，其特征在于：所述防脱出模块化接口还包括防脱出机构，所述防脱出机构包括与模块外壳侧壁固定连接的弹簧支撑柱(421)和位于弹簧支撑柱(421)上端的弹簧卡扣，弹簧支撑柱(421)的上端为第一凸台，第一凸台上套有弹簧(422)，所述弹簧(422)的下端被所述第一凸台的台阶顶住，所述弹簧卡扣包括位于所述圆周区域外的按键(423)和位于所述圆周区域内的扇形凸块(424)，所述模块外壳在圆形区域外布置有第三通孔(416)，所述圆周区域沿圆周方向布置有扇形通孔(415)，在圆周方向上所述第三通孔(416)和扇形通孔(415)分别位于同一条直径的一端，所述按键(423)从第三通孔(416)伸出，所述扇形凸块(424)从扇形通孔(415)伸出，所述弹簧(422)的上端与按键(423)抵接。5.根据权利要求4所述的一种模块化双足机器人，其特征在于：所述圆周区域的边缘沿逆时针方向分为六个区域，依次为第一区域(441)、第二区域(442)、第三区域(443)、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：管贻生，蔡国桢，杨宇峰，许炜棋，董碧云，
申请(专利权)人：广东工业大学，佛山博文机器人自动化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44