一种齿轮式单舵机双足机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种齿轮式单舵机双足机器人，属于机器人行走机构领域。该机器人的主体结构包括机身，以及分别竖直设置在机身左、右方的腿板，机身载物板的上侧面安装有一个舵机，舵机输出轴与一根垂直于载物板下侧面的输入轴固定连接，且输入轴轴端固定安装有蜗杆并与蜗轮相啮合，所述的蜗轮与直齿圆柱齿轮的小齿轮安装在同一根输出轴上，所述的小齿轮与直齿圆柱齿轮的大齿轮相啮合可降低舵机的转速，所述的大齿轮是用一根转轴来支撑的，所述的转轴两端分别固定安装有动力轮，且动力轮分别转动连接在对应侧腿板上，所述机身载物板的上侧面设有电池盒，电池盒内安装有供电电池，所述的供电电池通过给舵机供电来驱动蜗轮蜗杆。本实用新型专利技术结构简单易懂、成本低、行走灵活，改变了以往足式机器人结构复杂的情况，实现了双足机器人的微型化、简易化，轻载化。

A kind of gear single steering bipedal robot

【技术实现步骤摘要】
一种齿轮式单舵机双足机器人
本技术涉及机器人行走机构领域，具体涉及一种齿轮式单舵机双足机器人。
技术介绍
随着机器人应用领域的不断拓展，以及机器人工作环境复杂度、任务的加重，人们对于机器人行走机构的要求也越来越高。目前，移动机器人按照行走的结构不同可分为履带式、步行式、车轮式、轮腿式等，其中双足步行机器人是机器人研究领域的热点。双足机器人的地面适应能力强、步行占地面积小、移动范围大、盲区小，但是其一般通过复杂的机械结构来保证机器人运动时的稳定性，往往成本较高，因此要解决这一问题，就必须要从机器人的驱动方式以及行走机构上入手。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本技术提供了一种齿轮式单舵机双足机器人，该机器人的行走机构采用了齿轮传动的方式，把舵机的转动转化为机械运动，以此来驱动机器人的直立行走，使用舵机为其动力装置，将腿足运动相结合，实现了双足机器人的微型化、简易化、轻载化，提高了机器人在运动过程中的平稳性。本技术结构简单易懂、行走灵活、成本低，改变了以往足式机器人结构复杂的情况。为了解决上述技术问题，本技术是通过以下技术方案实现的：一种齿轮式单舵机双足机器人，其特征在于：主体结构包括机身，以及分别竖直设置在机身左、右方的腿板，机身载物板的上侧面安装有一个舵机，舵机输出轴与一根垂直于载物板下侧面的输入轴固定连接，且输入轴轴端固定安装有蜗杆并与蜗轮相啮合，通过蜗轮蜗杆传动可改变其啮合传动方向，所述的蜗轮与直齿圆柱齿轮的小齿轮安装在同一根输出轴上，所述的小齿轮与直齿圆柱齿轮的大齿轮相啮合可降低舵机的转速，所述的大齿轮是用一根转轴来支撑的，所述的转轴两端分别固定安装有动力轮，且动力轮分别转动连接在对应侧腿板上，每个腿板顶部分别竖直设有条形槽，所述的载物板是通过沿左右水平方向的主轴支撑的，主轴左、右端分别穿过对应侧腿板的条形槽，且主轴端与所在条形槽相对转动及滑动配合，所述机身载物板的上侧面设有电池盒，电池盒内安装有供电电池，所述的供电电池通过给舵机供电来驱动蜗轮蜗杆，再通过齿轮传动机构降低转速，增加扭矩，转轴两端的偏心动力轮将动力分配给两侧的腿板，进而实现机器人腿板周期性的往复运动，每个腿板下端还分别水平连接有脚板。进一步，所述的一种齿轮式单舵机双足机器人，其特征在于：所述的舵机以及电池盒是由螺钉直接固定在载物板上的。进一步，所述的一种齿轮式单舵机双足机器人，其特征在于：所述的载物板上侧面顶部固定设有一组由左、右对称的两支架构成的支架对，该支架对的上方设有通孔，所述的主轴转动安装在顶部的支架对中，用来支撑载物板，所述的载物板下侧面中部固定设有支架对，该支架对分别由左右对称的两个支架构成，所述的转轴转动安装在中部的支架对中，用来支撑载物板、直齿圆柱齿轮的大齿轮以及动力轮，所述载物板下侧面底部中间固定安装有角铁支座，所述的输出轴转动安装在底部的角铁支座中，用来支撑蜗轮与直齿圆柱齿轮的小齿轮。进一步，所述的一种齿轮式单舵机双足机器人，其特征在于：所述的脚板由底座和U型架铰接而成，并一起固定在腿板的下端。进一步，所述的一种齿轮式单舵机双足机器人，其特征在于：所述的动力轮设计为偏心圆柱形，可将直齿圆柱齿轮输出的动力分配给两侧的腿板。本技术中，采用左、右侧的腿板和腿板底部的脚板共同构成机器人双足结构，舵机通过驱动蜗轮蜗杆、输入轴、直齿圆柱齿轮、动力轮、转轴与腿板连接以驱动左、右侧的双足结构运动，实现机器人的行走。每个腿板顶部分别设置条形槽，转动连接在机身上的主轴两端分别在对应侧腿板的条形槽中运动。该机器人的整个结构无须过多的机械部件，因此不会导致机器人自身重心过于向上，有利于提高机器人运动的平稳性。本技术中，脚板是由两个底座和U型架铰接并一起固定在腿板下端的，可进一步降低机器人整体重心，提高机器人运动的平稳性。通过采用上述技术方案，本技术的有益之处是：该机器人的行走机构采用了齿轮传动的方式，把舵机的转动转化为机械运动，以此来驱动机器人的直立行走，使用舵机为其动力装置，将腿足运动相结合，实现了机器人的高能、高效性；采用简易化设计，并选择塑料支架作为运动机构，实现了双足机器人的微型化、轻载化。本技术结构简单易懂、行走灵活、成本低，改变了以往足式机器人结构复杂的情况。附图说明图1是本技术一种齿轮式单舵机双足机器人的总体结构示意图。图2是本技术一种齿轮式单舵机双足机器人载物板的结构示意图。图3是本技术一种齿轮式单舵机双足机器人动力轮的结构示意图。图4是本技术一种齿轮式单舵机双足机器人圆柱齿轮的结构示意图。图5是本技术一种齿轮式单舵机双足机器人蜗杆的结构示意图。图6是本技术一种齿轮式单舵机双足机器人U型架的结构示意图。图7是本技术一种齿轮式单舵机双足机器人底座的结构示意图。图8是本技术一种齿轮式单舵机双足机器人角铁支座的结构示意图。图9是本技术一种齿轮式单舵机双足机器人动力传递路径示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、主轴2、动力轮3、腿板4、底座5、舵机6、直齿圆柱齿轮7、U型架8、载物板9、支架10、螺钉11、蜗杆12、角铁支座13、输出轴14、转轴15、蜗轮16、输入轴。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。结合图1至图9所示，一种齿轮式单舵机双足机器人，主体结构包括机身，以及分别竖直设置在机身左、右方的腿板3，机身载物板8的上侧面安装有一个舵机5，舵机输出轴与一根垂直于载物板8下侧面的输入轴16固定连接，且输入轴16轴端固定安装有蜗杆11并与蜗轮15相啮合，通过蜗轮蜗杆15、11传动可改变其啮合传动方向，所述的蜗轮15与直齿圆柱齿轮6的小齿轮安装在同一根输出轴13上，所述的小齿轮与直齿圆柱齿轮6的大齿轮相啮合可降低舵机5的转速，所述的大齿轮是用一根转轴14来支撑的，所述的转轴14两端分别固定安装有动力轮2，且动力轮2分别转动连接在对应侧腿板3上，每个腿板3顶部分别竖直设有条形槽，所述的载物板8是通过沿左右水平方向的主轴1支撑的，主轴1左、右端分别穿过对应侧腿板3的条形槽，且主轴端与所在条形槽相对转动及滑动配合，所述机身载物板8的上侧面设有电池盒，电池盒内安装有供电电池，所述的供电电池通过给舵机5供电来驱动蜗轮蜗杆，再通过齿轮传动机构降低转速，增加扭矩，转轴14两端的偏心动力轮2将动力分配给两侧的腿板3，进而实现机器人腿板3周期性的往复运动，每个腿板3下端还分别水平连接有脚板。进一步，所述的一种齿轮式单舵机双足机器人，其特征在于：所述的舵机5以及电池盒是由螺钉10直接固定在载物板8上的。所述的载物板8上侧面顶部固定设有一组由左、右对称的两支架9构成的支架对，该支架对的上方设有通孔，所述的主轴1转动安装在顶部的支架对中，用来支撑载物板8，所述的载物板8下侧面中部固定设有支架对，该支架对分别由左右对称的两个支架9构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种齿轮式单舵机双足机器人，其特征在于：包括机身，以及分别竖直设置在机身左、右方的腿板，机身载物板的上侧面安装有一个舵机，舵机输出轴与一根垂直于载物板下侧面的输入轴固定连接，且输入轴轴端固定安装有蜗杆并与蜗轮相啮合，通过蜗轮蜗杆传动可改变其啮合传动方向，所述的蜗轮与直齿圆柱齿轮的小齿轮安装在同一根输出轴上，所述的小齿轮与直齿圆柱齿轮的大齿轮相啮合可降低舵机的转速，所述的大齿轮是用一根转轴来支撑的，所述的转轴两端分别固定安装有动力轮，且动力轮分别转动连接在对应侧腿板上，每个腿板顶部分别竖直设有条形槽，所述的载物板是通过沿左右水平方向的主轴支撑的，主轴左、右端分别穿过对应侧腿板的条形槽，且主轴端与所在条形槽相对转动及滑动配合，所述机身载物板的上侧面设有电池盒，电池盒内安装有供电电池，所述的供电电池通过给舵机供电来驱动蜗轮蜗杆，再通过齿轮传动机构降低转速，增加扭矩，转轴两端的偏心动力轮将动力分配给两侧的腿板，进而实现机器人腿板周期性的往复运动，每个腿板下端还分别水平连接有脚板。/n

【技术特征摘要】
1.一种齿轮式单舵机双足机器人，其特征在于：包括机身，以及分别竖直设置在机身左、右方的腿板，机身载物板的上侧面安装有一个舵机，舵机输出轴与一根垂直于载物板下侧面的输入轴固定连接，且输入轴轴端固定安装有蜗杆并与蜗轮相啮合，通过蜗轮蜗杆传动可改变其啮合传动方向，所述的蜗轮与直齿圆柱齿轮的小齿轮安装在同一根输出轴上，所述的小齿轮与直齿圆柱齿轮的大齿轮相啮合可降低舵机的转速，所述的大齿轮是用一根转轴来支撑的，所述的转轴两端分别固定安装有动力轮，且动力轮分别转动连接在对应侧腿板上，每个腿板顶部分别竖直设有条形槽，所述的载物板是通过沿左右水平方向的主轴支撑的，主轴左、右端分别穿过对应侧腿板的条形槽，且主轴端与所在条形槽相对转动及滑动配合，所述机身载物板的上侧面设有电池盒，电池盒内安装有供电电池，所述的供电电池通过给舵机供电来驱动蜗轮蜗杆，再通过齿轮传动机构降低转速，增加扭矩，转轴两端的偏心动力轮将动力分配给两侧的腿板，进而实现机器人腿板周期性的往复运动，每个腿板下端还分别水平连接有脚板。


2.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：张慧，徐倩，武潇潇，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：新型
国别省市：山东;37