一种四段式全向爬行滚动四足机器人制造技术

一种四段式全向爬行滚动四足机器人，包括躯干、四条结构相同的腿和电控部分，躯干为身体中心的矩形箱体，两侧装有固定孔，用于和腿部连接；腿分为大腿和小腿；大腿为连接躯干的第一段圆弧的部分，大腿的两端装有舵机，作为关节连接躯干和小腿；小腿为具有圆弧外缘的连接大腿的部分；小腿的厚度分为三段，足端即小腿厚度最薄的一段对应的圆弧角度为30度，最厚的一段为舵机安装所限制的最小厚度，对应的圆弧角度为20度，中间为斜面过渡段；保证了机器人收成圆形结构时，大腿的开闭运动不会与同侧的腿发生干涉；舵机驱动大腿和小腿发生偏转运动，机器人能变形呈圆柱状态；电控部分为：单片机、舵机及其配套驱动板、六轴传感器。

A Four-stage All-direction Crawling and Rolling Quadruped Robot

A four-segment omni-directional crawling and rolling quadruped robot consists of trunk, four legs with the same structure and electric control parts. The trunk is a rectangular box with fixed holes on both sides to connect with the legs; the legs are divided into thighs and legs; the thighs are the first arc part connecting the trunk, and the two ends of the thighs are equipped with steering gear to connect the trunk and the legs as joints; the legs are equipped with fixed holes to connect the trunk and the legs. The thigh part connected with the outer edge of the circular arc; the thickness of the thigh is divided into three sections, the corresponding arc angle of the thickest section of the thigh is 30 degrees, the thickest section is the minimum thickness limited by the installation of the steering gear, the corresponding arc angle is 20 degrees, and the middle part is the inclined transition section; it ensures that when the robot harvests the circular structure, the open and close motion of the thigh will not occur with the thigh on the same side. Interference; the steering gear drives the thighs and legs to deflect, and the robot can be deformed in a cylindrical state; the electronic control part is: single-chip computer, steering gear and its supporting driving board, six-axis sensor.

【技术实现步骤摘要】
一种四段式全向爬行滚动四足机器人
本专利技术设计一种大腿和小腿都是圆弧型结构的四足机器人，具体涉及一种既能滚动又能爬行的四足机器人，属于机器人

技术介绍
专利技术专利CN102728066A中公开了一种可翻滚四足机器人，该机器人具有圆弧外形的多段躯干结构，在变形成圆型结构后通过控制伺服电机使各部件之间产生偏转运动，实现机器人沿着身体纵向滚动。但是该机器人实现圆形外观，在躯干上增加了爬行运动中不必须的部分。因为几何结构缺陷，机器人不能实现横向平动爬行，实用性较差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有滚动前进功能和较好爬行能力的四足机器人。为达上述目的，本专利技术一种四段式全向爬行滚动四足机器人，包括躯干、四条结构相同的腿和电控部分，其特征在于：所述躯干为身体中心的矩形箱体，两侧装有固定孔，用于和腿部连接；所述腿分为大腿和小腿；四条腿的材料选用尼龙材料，可用3d打印方式生成；所述大腿为连接躯干的第一段圆弧的部分，大腿的两端装有舵机，作为关节连接躯干和小腿；所述小腿为具有圆弧外缘的连接大腿的部分；小腿的厚度分为三段，足端即小腿厚度最薄的一段对应的圆弧角度为30度，最厚的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四段式全向爬行滚动四足机器人，包括躯干、四条结构相同的腿和电控部分，其特征在于：所述躯干为身体中心的矩形箱体，两侧装有固定孔，用于和腿部连接；所述腿分为大腿和小腿；所述大腿为连接躯干的第一段圆弧的部分，大腿的两端装有舵机，作为关节连接躯干和小腿；所述小腿为具有圆弧外缘的连接大腿的部分；小腿的厚度分为三段，足端即小腿厚度最薄的一段对应的圆弧角度为30度，最厚的一段为舵机安装所限制的最小厚度，对应的圆弧角度为20度，中间为斜面过渡段；保证了机器人收成圆形结构时，大腿的开闭运动不会与同侧的腿发生干涉；所述大腿和小腿外缘构成半圆形；舵机驱动大腿和小腿发生偏转运动，机器人能变形呈圆柱状态；电控部...

【技术特征摘要】
1.一种四段式全向爬行滚动四足机器人，包括躯干、四条结构相同的腿和电控部分，其特征在于：所述躯干为身体中心的矩形箱体，两侧装有固定孔，用于和腿部连接；所述腿分为大腿和小腿；所述大腿为连接躯干的第一段圆弧的部分，大腿的两端装有舵机，作为关节连接躯干和小腿；所述小腿为具有圆弧外缘的连接大腿的部分；小腿的厚度分为三段，足端即小腿厚度最薄的一段对应的圆弧角度为30度，最厚的一段为舵机安装所限制的最小厚度，对应的圆弧角度为20度，中间为斜面过渡段；保证了机器人收成圆形结构时，大腿的开闭运动不会与同侧的腿发生干涉；所述大腿和小腿外缘构成半圆形；舵机驱动大腿和小腿发生偏转运动，机器人能变形呈圆柱状态；电控部分为：单片机、舵机及其配套驱动板、六轴传感器。2.根据权利要求1所述的一种四段式全向爬行滚动四足机器人，其特征在于：大腿和小腿的外缘构成一个二分之一圆弧，连接小腿末端点和连接躯干和大腿的舵机的旋转轴线在侧视图投影形成的点构成一条线段，恰好经过半圆的圆心，这条线段的垂直平分线也恰好经过连接大腿和和小腿的舵机的旋转轴线在侧视图的投影点；实现了大腿和小腿的长度比值为1。3.根据权利要求1或2所述的一种四段式全向爬行滚动四足机器人，其特征在于：每条腿装有3个舵机驱动关节旋转，靠近躯干的第一个和第二个舵机的旋转轴相交垂直，第二个和第三个舵机的旋转轴互相平行，同侧的两条腿通过变形闭合成圆形。4.根据权利要求3所述的一种四段式全向爬行滚动四足机器人，其特征在于：规定机器人站立时长边所在直线的方向为机器人前进/后退方向，具有圆弧形状的腿的开口方向为前进方向；机器人左侧前后腿和右侧前后腿各自收成完整圆形；躯干上的传感器检测躯干的俯仰状态，继而判断是大腿还是小腿与地面相触；当小腿着地时驱动小腿张开闭合完成滚动，当大腿...

【专利技术属性】
技术研发人员：左宗玉，仲维政，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11