一种四足仿生机器人及其控制方法技术

本发明专利技术提供一种四足仿生机器人及其控制方法，属于机器人设计领域。该机器人包括支撑驱动模块、行走机构模块和执行机构模块；所述支撑驱动模块、行走机构模块和执行机构模块依次相连。本发明专利技术中行走机构模块采用金属带传动，保证中心距不变且耐磨损；采用曲面的前进脚有效减缓冲击震动且环境适应能力强；所述的支撑驱动模块采用柔性体可以根据不同工作环境改变刚度，保证机器人运动时的精度较高。本发明专利技术四足仿生机器人能在复杂地形下避障行走，能够敲击、抓取岩石标本，传动简单，运动可靠；本发明专利技术适用于复杂环境下的巡逻、资源勘探、资料搜集等工作，解决了目前电机驱动机器人存在的续航能力差、环境适应能力差、连杆传动运动精度较低等问题。

A Quadruped Bionic Robot and Its Control Method

【技术实现步骤摘要】
一种四足仿生机器人及其控制方法
本专利技术属于机器人设计领域，特别是涉及一种四足仿生机器人及其控制方法。
技术介绍
现如今，伴随着科学技术的不断发展成熟，机器人无论在生活中还是在工业中，都有着越来越广泛的应用。其中，四足机器人因其灵活性高、稳定性好、容易实现全方面控制、更易避障且耗能少等特点，得到了迅速的发展。目前四足机器人在腿部传动上主要有利用连杆结构传动和在关节处直接用电机驱动两种方式。设计连杆机构可以减少驱动电机的数量，并使电机尽可能安装在身体或髋关节处，减小腿部的惯性矩，目前得到了普遍的应用。但其存在结构相对比较复杂，计算难度大，累计误差大，精度不够高，不利于实现精确运动且冲击震动较大等缺点，严重影响了机器人的运动性能；且目前利用电机驱动的机器人还存在着续航能力不足、无法在室外长时间工作等缺点，这些问题都需要改善、解决。
技术实现思路
针对现有机器人存在的问题，本专利技术提供了一种四足仿生机器人及其控制方法，本专利技术四足仿生机器人适用于复杂环境下的巡逻检查、资源勘探、资料搜集等工作，能够以高精度传动、冲击小、结构简单、易于控制，解决了目前电机驱动机器人存在的续航能力差、环境适应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四足仿生机器人，其特征在于，该四足仿生机器人包括执行机构模块(1)、支撑驱动模块(2)和行走机构模块(3)；所述的执行机构模块(1)包括直驱电机A(101)、电机固定套(102)、大臂(106)、肩关节(107)、直驱电机B(108)、小臂(109)、直驱电机C(110)、夹子片(112)、直齿轮A(114)、直驱电机D(115)、直齿轮B(116)、水平连杆(118)、夹子(119)、机械手连杆、轴、轴承和轴承端盖；所述的肩关节(107)包括两个肩关节支架、底板和连接轴，两个肩关节支架分别固定在底板两侧，连接轴固定在底板的下表面；所述的直驱电机B(108)固定在肩关节支架的通孔处；所...

【技术特征摘要】
1.一种四足仿生机器人，其特征在于，该四足仿生机器人包括执行机构模块(1)、支撑驱动模块(2)和行走机构模块(3)；所述的执行机构模块(1)包括直驱电机A(101)、电机固定套(102)、大臂(106)、肩关节(107)、直驱电机B(108)、小臂(109)、直驱电机C(110)、夹子片(112)、直齿轮A(114)、直驱电机D(115)、直齿轮B(116)、水平连杆(118)、夹子(119)、机械手连杆、轴、轴承和轴承端盖；所述的肩关节(107)包括两个肩关节支架、底板和连接轴，两个肩关节支架分别固定在底板两侧，连接轴固定在底板的下表面；所述的直驱电机B(108)固定在肩关节支架的通孔处；所述的大臂(106)一端通过轴和轴承连接在两个肩关节支架之间，大臂(106)通过直驱电机B(108)的驱动绕肩关节(107)转动；大臂(106)另一端通过轴和轴承与小臂(109)的一端连接；所述电机固定套(102)包裹在直驱电机A(101)外，直驱电机A(101)固定在大臂(106)与小臂(109)的连接处，用于驱动小臂(109)转动；两个夹子片(112)通过轴和轴承固定在小臂(109)的开口端内侧，并通过轴承端盖进行轴向固定；直驱电机C(110)固定在小臂(109)的开口端外侧，用于驱动连接两夹子片(112)的轴实现夹子片(112)微调；所述的直齿轮A(114)和直齿轮B(116)均轴向连接在两夹子片(112)之间，直齿轮A(114)与直齿轮B(116)互相啮合，直齿轮B(116)两轴端与夹子片(112)之间分别固定水平连杆(118)，另一对水平连杆竖直固定在与直齿轮B(116)连接的水平连杆(118)下方，并通过轴承端盖固定；每对水平连杆(118)的两端均通过机械手连杆连接；所述机械手连杆轴向安装在夹子(119)上，并通过轴承端盖固定；所述直驱电机D(115)固定在夹子片(112)的外侧，用于驱动直齿轮A(114)旋转，从而带动直齿轮B(116)转动，直齿轮B(116)的转动带动水平连杆(118)转动，从而带动夹子(119)实现敲击岩石、抓取标本、并辅助支撑机器人从侧倒状态站立；所述的支撑驱动模块(2)包括支撑柱端盖(201)、支撑板(202)、侧摆轴承盖(203)、电机固定装置(204)、支撑架(205)、上套筒(206)、下套筒(207)、电机固定套(208)、侧摆电机(209)、脊柱电机(210)、脊柱电机座(211)、电池组(212)、联轴器(213)、丝杠(214)、拉线板(215)、箱体(216)、脊柱固定盖(217)、柔性体、机械臂电机(221)、导轨(222)、滑块(223)和轴承透盖；所述柔性体包括脊柱柔性小柱(218)、脊柱柔性块(219)和脊柱刚性块(220)；所述脊柱刚性块(220)等间距均匀设置，脊柱刚性块(220)之间均匀粘贴脊柱柔性小柱(218)，所述脊柱柔性小柱(218)之间均匀粘贴脊柱柔性快(219)；通过脊柱柔性小柱(218)、脊柱柔性块(219)和脊柱刚性块(220)的重复连接形成仿生机器人所需的柔性体；两个箱体(216)通过脊柱固定盖(217)对称固定在柔性体两端；所述箱体(216)底部固定脊柱电机座(211)，脊柱电机(210)固定在脊柱电机座(211)上；脊柱电机(210)的输出轴通过联轴器(213)连接丝杠(214)的一端；丝杠(214)的另一端水平固定在箱体(216)上；所述的拉线板(215)连接在丝杠(214)上，拉线板(215)通过钢丝绳与柔性体实现连接；拉线板(215)底部连接滑块(223)，通过丝杠(214)带动拉线板(215)上的滑块(223)沿固定在箱体(216)底部的导轨(222)水平移动，从而拉动钢丝绳实现柔性体刚度的改变；所述侧摆电机(209)固定在箱体(216)内部；两对支撑板(202)分别设在两箱体(216)的外侧，包裹着上套筒(206)和下套筒(207)的支撑圆柱穿过支...

【专利技术属性】
技术研发人员：高鑫浩，罗忠，李朝帅，孙永航，仇越，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21