一种带关节力控的轻量化四足机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种带关节力控的轻量化四足机器人，包括髋关节、腿部、碳管、电源、控制模块、单腿舵机、髋关节舵机以及连接件；髋关节设有两组，两组髋关节之间设有将其连接的碳管；腿部设有四组，每两组腿部沿髋关节的两端对称设置，连接件固定连接于髋关节的下方；连接件为上端开口下端开孔的3D打印件，连接件的上下两端分别设有髋关节舵机和单腿舵机；碳管上固定设有电源和控制模块。本实用新型专利技术使用同步带传动可以将控制膝关节的电机放置在髋关节上，从而减小了腿部转动惯量，增加了其运动性；通过扭簧的间接传动实现了机器人足端受力控制，能有效减震吸能保护舵机不受损伤，本实用新型专利技术具有低惯量，可力控，能量密度高，鲁棒性好等优点。

A lightweight quadruped robot with joint force control

【技术实现步骤摘要】
一种带关节力控的轻量化四足机器人
本专利技术属于机器人
，具体涉及一种带关节力控的轻量化四足机器人。
技术介绍
众所周知，四足机器人的研究近年来呈大幅增长趋势，但随着对四足机器人小型化、轻量化要求的逐步提高，四足机器人的研究成本以及设计也不断增长，导致了一些研究人员难以支付市面上现有的四足机器人而限制其进一步的发展。此外，现有的小型四足机器人大多将电机直接安装在膝关节上，且没有设计碰撞保护装置，这一设计不仅增加了机器人整条腿的转动惯量，减弱其运动性能且增加控制难度，而且使得机器人对抗外部冲击能力减弱，甚至低高度的摔落就很容易损坏电机。
技术实现思路
本专利技术目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种带关节力控的轻量化四足机器人。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种带关节力控的轻量化四足机器人，包括髋关节、腿部、碳管、电源、控制模块、单腿舵机、髋关节舵机以及连接件；所述髋关节设有两组，所述的两组髋关节之间平行设置，两组髋关节之间设有将其连接的碳管；所述腿部设有四组，所述的每两组腿部沿髋关节的两端对称设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带关节力控的轻量化四足机器人，其特征在于：包括髋关节(1)、腿部(2)、碳管(3)、电源(4)、控制模块(5)、单腿舵机(6)、髋关节舵机(7)以及连接件(8)；所述髋关节(1)设有两组，所述的两组髋关节(1)之间平行设置，两组髋关节(1)之间设有将其连接的碳管(3)；所述腿部(2)设有四组，所述的每两组腿部(2)沿髋关节(1)的两端对称设置，通过所述连接件(8)固定连接于髋关节(1)的下方；所述连接件(8)为上端开口下端开孔的3D打印件，所述的连接件(8)的上下两端分别设有髋关节舵机(7)和单腿舵机(6)；所述的髋关节舵机(7)的一端与髋关节(1)端部固定连接，另一端与连接件(8)的...

【技术特征摘要】
1.一种带关节力控的轻量化四足机器人，其特征在于：包括髋关节(1)、腿部(2)、碳管(3)、电源(4)、控制模块(5)、单腿舵机(6)、髋关节舵机(7)以及连接件(8)；所述髋关节(1)设有两组，所述的两组髋关节(1)之间平行设置，两组髋关节(1)之间设有将其连接的碳管(3)；所述腿部(2)设有四组，所述的每两组腿部(2)沿髋关节(1)的两端对称设置，通过所述连接件(8)固定连接于髋关节(1)的下方；所述连接件(8)为上端开口下端开孔的3D打印件，所述的连接件(8)的上下两端分别设有髋关节舵机(7)和单腿舵机(6)；所述的髋关节舵机(7)的一端与髋关节(1)端部固定连接，另一端与连接件(8)的开口端(81)通过螺钉固定连接；所述的单腿舵机(6)水平伸入连接件(8)的开孔端(82)并通过螺钉固定连接，单腿舵机(6)的一端与腿部(2)固定连接；所述的碳管(3)上固定设有电源(4)和控制模块(5)，所述控制模块(5)与电源(4)相连并取电，控制模块(5)的信号输出端分别与单腿舵机(6)和髋关节舵机(7)的信号输入端连接；所述髋关节舵机(7)接收控制模块(5)的信号控制腿部(2)向靠近或远离髋关节(1)的方向进行摆动，所述单腿舵机(6)接收控制模块(5)的信号控制腿部(2)在保持静止的情况下相对于整体进行摆动。


2.根据权利要求1所述的一种带关节力控的轻量化四足机器人，其特征在于：所述碳管(3)设有三根，所述的三根碳管(3)呈三角分布于两组髋关节(1)之间，所述的电源(4)固定设于碳管(3)围成的三角形的中心并位于髋关节(1)的一侧，电源(4)的上端固定连接所述控制模块(5)。


3.根据权利要求1所述的一种带关节力控的轻量化四足机器人，其特征在于：所述髋关节(1)的端部设有安装槽(11)，所述髋关节舵机(7)的一端设于安装槽(11)内与髋关节(1)通过过盈配合固定连接，所述髋关节舵机(7)与髋关节(1)主体呈45°相连。


4.根据权利要求1所述的一种带关节力控的轻量化四足机器人，其特征在于：所述腿部(2)包括大腿、小腿、主动轮(201)、从动轮(203)、小腿外侧固定件(204)、小腿中部固定件(205)、小腿端部固定件(206)、连接光轴(207)、主动轮光轴(208)以及膝关节舵机(209)；所述的大腿由大腿左外壳(210)和大腿右外壳(211)组成，所述的小腿由小腿左外壳(212)和小腿右外壳(213)组成；所述的大腿左外壳(210)与小腿左外壳(212)位于同一侧，所述的大腿右外壳(211)与小腿右外壳(213)对称设置于另一侧；所述大腿左外壳(210)与小腿左外壳(212)相连接，连接处设有连接光轴(207)，所述大腿右外壳(211)与小腿右外壳(213)的对应位置设有用于连接光轴穿过的通孔(214)；所述小腿的中部设有小腿中部固定件(205)，所述小腿中部固定件(205)位于小腿左外壳(212)和小腿右外壳(213)之间，两侧通过螺栓固定连接；所述小腿的端部设有小腿端部固定件(206)，所述小腿端部固定件(206)位于小腿左外壳(212)和小腿右外壳(213)之间，两侧通过螺栓固定连接；所述的大腿左外壳(210)中部设有主动轮光轴(208)，所述的大腿右外壳(211)中部的对应位置设有方形孔(215)，所述主动轮(201)套接于主动轮光轴(208)上，位于大腿左外壳(210)与大腿右外壳(211)之间；所述的膝关节舵机(209)一端穿过方形孔(215...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄子杰，何博涛，乔贵方，任友林，汤钰，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32