一种新型可全向移动的轮足机器人制造技术

技术编号:22558389 阅读:48 留言:0更新日期:2019-11-16 01:39
本发明专利技术公开了一种新型可全向移动的轮足机器人,属于机器人技术领域。通过关节耦合的方式,减少了关节制动器,解决了目前现有的轮足机器人存在的腿部结构设计复杂的问题,降低了控制难度。包括身体,身体的底部连接有髋关节组件,髋关节组件的左、右两侧分别连接有左大腿组件和右大腿组件,左大腿组件通过左膝关节组件铰接有左小腿组件,右大腿组件通过右膝关节组件铰接有右小腿组件。本发明专利技术现有技术中的轮足机器人的髋关节与膝关节耦合,省去了膝关节的驱动单元,结构简单、紧凑,同时整体又能够兼顾轮足机器人的基本功能。

A new type of omnidirectional mobile wheeled robot

The invention discloses a novel omnidirectional mobile wheel foot robot, which belongs to the technical field of robot. By means of joint coupling, the joint brake is reduced, the problem of complicated leg structure design existing in the current wheel foot robot is solved, and the control difficulty is reduced. Including the body, the bottom of the body is connected with a hip joint component, the left and right sides of the hip joint component are respectively connected with a left thigh component and a right thigh component, the left thigh component is hinged with a left leg component through a left knee joint component, and the right thigh component is hinged with a right leg component through a right knee joint component. In the prior art, the hip joint and the knee joint of the wheel foot robot are coupled, the driving unit of the knee joint is omitted, the structure is simple and compact, and the basic functions of the wheel foot robot are taken into account as a whole.

【技术实现步骤摘要】
一种新型可全向移动的轮足机器人
本专利技术涉及机器人
,更具体的说是涉及一种新型可全向移动的轮足机器人。
技术介绍
机器人作为解决全球劳动力短缺问题的重要途径在生产和生活中得到了广泛的应用。随着人类对海洋、宇宙等未知空间探索的深入,纷繁的应用标准和复杂的工作条件对机器人提出了更高的要求,单一功能的机器人再也难以适应不断变化的工作要求,由此仿人机器人应运而生。近年来,仿人机器人的发展逐步成为机器人行业的焦点,而下肢作为仿人机器人系统的重要执行部件,其工作性能很大程度上直接影响了仿人机器人系统在复杂环境下执行各项任务的灵巧程度。目前现有的轮足机器人存在腿部结构复杂、关节制动器数量多、控制复杂、成本昂贵等问题。
技术实现思路
为了解决目前现有的轮足机器人存在腿部结构复杂、关节制动器数量多、控制复杂、成本昂贵的问题,本专利技术提供一种能全向移动以及便于调整质心高度的轮足机器人。本专利技术现有技术中的轮足机器人的髋关节与膝关节耦合,省去了膝关节的驱动单元,结构简单、紧凑,同时整体又能够兼顾轮足机器人的基本功能。为了实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:一种新型可全向移动的轮足机器人,包括身体,身体的底部连接有髋关节组件,髋关节组件的左、右两侧分别连接有左大腿组件和右大腿组件,左大腿组件通过左膝关节组件铰接有左小腿组件,右大腿组件通过右膝关节组件铰接有右小腿组件。进一步的,所述髋关节组件包括呈U型的电机固定座、第一电机、第二电机、谐波减速器、髋关节同步输入带轮,电机固定座固定连接在身体的底部,第一电机和第二电机均安装在电机固定座内,电机固定座的左、右两侧的侧壁上均设有贯穿的输出口,第一电机的输出端和第二电机的输出端分别朝向输出口设置,第一电机的输出端和第二电机的输出端分别通过髋关节电机同步带连接有髋关节电机同步输出带轮,髋关节电机同步输出带轮与谐波减速器连接,髋关节同步输入带轮设置在谐波减速器的外缘。进一步的,所述左大腿组件包括与第一电机输出端的谐波减速器连接的左大腿髋关节连接件、左大腿、左大腿膝关节连接件和左髋关节膝关节同步带,左大腿的一端与左大腿髋关节连接件固定连接,左大腿的另一端与左大腿膝关节连接件固定连接,左髋关节膝关节同步带套设在髋关节同步输入带轮和左膝关节组件之间。进一步的,所述左膝关节组件包括左膝关节同步带轮和与左膝关节同步带轮固定连接的左膝关节轴,左大腿膝关节连接件铰接在左膝关节轴上,左髋关节膝关节同步带套设在髋关节同步输入带轮和左膝关节同步带轮之间。进一步的,所述左小腿组件包括与左膝关节轴固定连接的左小腿膝关节连接件、左小腿和左轮足组件,左轮足组件包括左踝关节、左轮足电机、左轮足和左轮足电机同步带,左小腿的一端与左小腿膝关节连接件固定连接,左小腿的另一端与左踝关节固定连接,左轮足电机安装在左踝关节上,左轮足通过左轮足轴连接在左踝关节上,左轮足轴的一端固定连接有左轮足电机同步输出带轮,左轮足电机同步带套设在左轮足电机的输出端和左轮足电机同步输出带轮上。进一步的,所述右大腿组件包括与第二电机输出端的谐波减速器连接的右大腿髋关节连接件、右大腿、右大腿膝关节连接件和右髋关节膝关节同步带,右大腿的一端与右大腿髋关节连接件固定连接,右大腿的另一端与右大腿膝关节连接件固定连接,右髋关节膝关节同步带套设在髋关节同步输入带轮和右膝关节组件之间。进一步的,所述右膝关节组件包括右膝关节同步带轮和与右膝关节同步带轮固定连接的右膝关节轴,右大腿膝关节连接件铰接在右膝关节轴上,右髋关节膝关节同步带套设在髋关节同步输入带轮和右膝关节同步带轮之间。进一步的,所述右小腿组件包括与右膝关节轴固定连接的右小腿膝关节连接件、右小腿和右轮足组件,右轮足组件包括右踝关节、右轮足电机、右轮足和右轮足电机同步带,右小腿的一端与右小腿膝关节连接件固定连接,右小腿的另一端与右踝关节固定连接,右轮足电机安装在右踝关节上,右轮足通过右轮足轴连接在右踝关节上,右轮足轴的一端固定连接有右轮足电机同步输出带轮,右轮足电机同步带套设在右轮足电机的输出端和右轮足电机同步输出带轮上。本专利技术与现有技术相比具有的有益效果是:本专利技术结构新颖,实用性强。机器人需要转向时,可直接驱动小腿上的左、右轮足电机控制机器人左右轮足速度,使得左右腿运动速度不一致,完成全向转动;机器人需要降低重心或者屈膝时,可驱动髋关节的第一、第二电机,同时带动大腿和膝关节进而带动小腿和轮足组件运动,完成屈膝,结构简单、成本低廉。本专利技术的新型可全向移动的轮足机器人结构新颖,将髋关节与膝关节耦合,省去了膝关节的驱动单元,结构简单、紧凑,同时整体又能够兼顾轮足机器人的屈膝功能。附图说明图1是本专利技术的一种新型可全向移动的轮足机器人的结构示意图。图中标记:1-身体,2-电机固定座,3-第一电机,4-第二电机,5-髋关节同步输入带轮,6-谐波减速器,7-左大腿髋关节连接件,8-左大腿,9-左髋关节膝关节同步带,10-髋关节电机同步输出带轮,11-髋关节电机同步带,12-左大腿膝关节连接件,13-左膝关节同步带轮,14-左膝关节轴,15-左小腿膝关节连接件,16-左小腿,17-左踝关节,18-左轮足电机,19-左轮足,20-右轮足电机同步输出带轮,21-右轮足轴,22-右轮足电机同步带。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,并不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例,都属于本专利技术的保护范围。实施例1:如图1所示,一种新型可全向移动的轮足机器人,包括身体1,身体1的底部连接有髋关节组件,髋关节组件的左、右两侧分别连接有左大腿组件和右大腿组件,左大腿组件通过左膝关节组件铰接有左小腿组件,右大腿组件通过右膝关节组件铰接有右小腿组件。本实施例中髋关节组件包括呈U型的电机固定座2、第一电机3、第二电机4、谐波减速器6、髋关节同步输入带轮5,电机固定座2固定连接在身体1的底部,第一电机3和第二电机4均安装在电机固定座2内,电机固定座2的左、右两侧的侧壁上均设有贯穿的输出口,第一电机3的输出端和第二电机4的输出端分别朝向输出口设置,第一电机3的输出端和第二电机4的输出端分别通过髋关节电机同步带11连接有髋关节电机同步输出带轮10,髋关节电机同步输出带轮10与谐波减速器6连接,髋关节同步输入带轮5设置在谐波减速器6的外缘。谐波减速器6中的输入部分的一端与髋关节电机同步输出带轮10固定连接,谐波减速器6中的输入部分的另一端与左大腿髋关节连接件7或者右大腿髋关节连接件固定连接,用于将第一电机3或者第二电机4的动力传导到大腿上。髋关节同步输入带轮5设置在谐波减速器6的外缘,使得谐波减速器6中的输入部分在第一电机3或者第二电机4的作用下转动时,髋关节同步输入带轮5不会转动。本实施例中左大腿组件包括与第一电机3输出端的谐波减速器6连接的左大腿髋关节连接件7、左大腿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型可全向移动的轮足机器人,包括身体(1),其特征在于:身体(1)的底部连接有髋关节组件,髋关节组件的左、右两侧分别连接有左大腿组件和右大腿组件,左大腿组件通过左膝关节组件铰接有左小腿组件,右大腿组件通过右膝关节组件铰接有右小腿组件。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型可全向移动的轮足机器人,包括身体(1),其特征在于:身体(1)的底部连接有髋关节组件,髋关节组件的左、右两侧分别连接有左大腿组件和右大腿组件,左大腿组件通过左膝关节组件铰接有左小腿组件,右大腿组件通过右膝关节组件铰接有右小腿组件。


2.根据权利要求1所述的一种新型可全向移动的轮足机器人,其特征在于:所述髋关节组件包括呈U型的电机固定座(2)、第一电机(3)、第二电机(4)、谐波减速器(6)、髋关节同步输入带轮(5),电机固定座(2)固定连接在身体(1)的底部,第一电机(3)和第二电机(4)均安装在电机固定座(2)内,电机固定座(2)的左、右两侧的侧壁上均设有贯穿的输出口,第一电机(3)的输出端和第二电机(4)的输出端分别朝向输出口设置,第一电机(3)的输出端和第二电机(4)的输出端分别通过髋关节电机同步带(11)连接有髋关节电机同步输出带轮(10),髋关节电机同步输出带轮(10)与谐波减速器(6)连接,髋关节同步输入带轮(5)设置在谐波减速器(6)的外缘。


3.根据权利要求2所述的一种新型可全向移动的轮足机器人,其特征在于:所述左大腿组件包括与第一电机(3)输出端的谐波减速器(6)连接的左大腿髋关节连接件(7)、左大腿(8)、左大腿膝关节连接件(12)和左髋关节膝关节同步带(9),左大腿(8)的一端与左大腿髋关节连接件(7)固定连接,左大腿(8)的另一端与左大腿膝关节连接件(12)固定连接,左髋关节膝关节同步带(9)套设在髋关节同步输入带轮(5)和左膝关节组件之间。


4.根据权利要求3所述的一种新型可全向移动的轮足机器人,其特征在于:所述左膝关节组件包括左膝关节同步带轮(13)和与左膝关节同步带轮(13)固定连接的左膝关节轴(14),左大腿膝关节连接件(12)铰接在左膝关节轴(14)上,左髋关节膝关节同步带(9)套设在髋关节同步输入带轮(5)和左膝关节同步带轮(13)之间。


5.根据权利要求4所述的一种新型可全向移动的轮足机器人,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:熊静琪何鑫成佳余海彪孙锐张小玲
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:四川;51

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