A knee-less underactuated bionic biped walking machine with auxiliary side swing mechanism is provided. The frame of the hip assembly is fixed in the middle of the frame 3, the symmetrically distributed first frame and the fourth frame are fixed on both sides of the third frame, and the fifth frame is fixed at the lower ends of the two first frame. The leg assembly is symmetrically distributed, and the swing motion of the leg in sagittal plane. The right foot assembly and the left foot assembly are symmetrical in structure. The first ankle joint axis crosses and is fixed together with the fourth connecting rod. The second ankle joint component and the first ankle joint axis form a rotating pair, and the first ankle joint component used in pairs with the fourth connecting rod form a rotating pair. The two rotating pairs form the ankle joint of the walking machine. By controlling the first steering gear, the second steering gear and the third steering gear, the left and right swaying motion, striding action and pedaling action of the walking machine can be realized, and the walking machine can still walk naturally and steadily without knee joint.
【技术实现步骤摘要】
具有辅助侧摆机构的无膝欠驱动仿生双足步行机
本技术属于机械仿生
,具体涉及一种具有辅助侧摆机构的无膝欠驱动仿生双足步行机。
技术介绍
由于双足步行机具有类人的行走特征,能在人类的生活和工作中与人类协同工作,而不需要专门为其对环境进行大规模改造。双足步行机在无人工厂、核电站、辅助行走、宇宙探索、康复医疗、大众服务等领域都有着潜在的应用前景。因此,有关双足步行机的研究工作在世界范围内得到广泛开展。欠驱动双足步行机是双足步行机器人的一种,其能够利用少量驱动器实现在地面上的稳定行走。由于无膝欠驱动双足步行机与传统的主动步行机器人相比具有结构简单、低能耗的优点,故研究人员开始着手无膝欠驱动双足步行机的研发。文献调研表明,现有的无膝欠驱动双足步行机为了尽量减少步行机的自由度,降低控制难度,多使用曲面足来引导、辅助完成侧摆运动,这种非类人的结构特征在一定程度上影响了现有无膝欠驱动双足步行机的行走自然性。同时,由于曲面足与地面的接触面积较小,容易产生摆动腿绕支撑腿转动的现象,导致现有的欠驱动双足步行机在行走速度上十分有限。同时,现有的无膝欠驱动双足步行机由于没有膝关节,多采用改变腿长的方式避免摆动腿的擦地现象,这种方式也严重影响了其行走的自然性。综观上述研究现状,急需一种结构更加简洁、行走更加自然、具有平底足部和辅助侧摆机构的无膝欠驱动仿生双足步行机。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有无膝欠驱动双足步行机普遍存在的机构结构复杂、地形适应能力差、行走不自然的问题,而提供一种具有辅助侧摆机构的无膝欠驱动仿生双足步行机,该双足步行机引入辅助侧摆机构,可以在没有膝关节的 ...
【技术保护点】
1.一种具有辅助侧摆机构的无膝欠驱动仿生双足步行机,其特征在于:包括髋部总成(1)、腿部总成(2)、右脚总成(3)和左脚总成(4);所述的髋部总成(1)包含第一机架(11)、第一舵机(12)、第一拉簧(13)、第二机架(14)、第三机架(15)、第一柔性连接件(16)、第二舵机(17)、第四机架(18)、偏心轮(19)、第五机架(110)、内六角螺钉(111)、第二舵臂(112);第二机架(14)固连在第三机架(15)的中部,对称分布的第一机架(11)、第四机架(18)同样固连在第三机架(15)的两侧;第五机架(110)固定在两个第一机架(11)的下端;成对使用的第一舵机(12)对称地布置在两个第一机架(11)的上端,负责步行机在矢状面内的驱动;第二舵机(17)能带动偏心轮(19)旋转,辅助步行机产生侧摆运动;第二舵机(17)通过内六角螺钉(111)与第二机架(14)、第五机架(110)固连;所述的腿部总成(2)包含髋关节轴(21)、第一连杆(22)、第一腿部构件(23)、第三舵机(24)、第二舵臂(25)、第二柔性连接件(26)、第二腿部构件(27);两部分腿部总成(2)左右对称分布 ...
【技术特征摘要】
1.一种具有辅助侧摆机构的无膝欠驱动仿生双足步行机,其特征在于:包括髋部总成(1)、腿部总成(2)、右脚总成(3)和左脚总成(4);所述的髋部总成(1)包含第一机架(11)、第一舵机(12)、第一拉簧(13)、第二机架(14)、第三机架(15)、第一柔性连接件(16)、第二舵机(17)、第四机架(18)、偏心轮(19)、第五机架(110)、内六角螺钉(111)、第二舵臂(112);第二机架(14)固连在第三机架(15)的中部,对称分布的第一机架(11)、第四机架(18)同样固连在第三机架(15)的两侧;第五机架(110)固定在两个第一机架(11)的下端;成对使用的第一舵机(12)对称地布置在两个第一机架(11)的上端,负责步行机在矢状面内的驱动;第二舵机(17)能带动偏心轮(19)旋转,辅助步行机产生侧摆运动;第二舵机(17)通过内六角螺钉(111)与第二机架(14)、第五机架(110)固连;所述的腿部总成(2)包含髋关节轴(21)、第一连杆(22)、第一腿部构件(23)、第三舵机(24)、第二舵臂(25)、第二柔性连接件(26)、第二腿部构件(27);两部分腿部总成(2)左右对称分布;两个对称布置的髋关节轴(21)分别与两侧的第一机架(11)、第四机架(18)构成转动副,以保证第一舵机(12)可以顺利通过第一拉簧(13)、第一柔性连接件(16)以及第一连杆(22)来驱动步行机腿部在矢状面内的摆动动作;第一腿部构件(23)固定在髋关节轴(21)、第一连杆(22)的中部;第一舵机(12)的传动环节加入第一拉簧(13),第一拉簧(13)能减少...
【专利技术属性】
技术研发人员:钱志辉,周亮,王强,武冀杰,杨茗茗,黎亦磊,任雷,任露泉,
申请(专利权)人:吉林大学,
类型:新型
国别省市:吉林,22
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