一种带转向功能的行走机构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种带转向功能的行走机构，该行走架体；曲轴，长度方向沿X轴方向延伸并且转动地连接于所述行走架体，包括垂直于所述曲轴的中轴线的第一曲凸和第二曲凸；主动足系，相对于X轴对称设置；从动足系，相对于X轴对称设置，包括从动足和足系连杆；支地足系，相对于X轴对称设置并且沿X轴方向位于所述主动足系和所述从动足系之间；转向机构，包括转向架、摇杆、摇臂系、第一支足和第二支足，在所述主动足系和从动足系带动所述行走架体移动时，所述摇臂系通过所述摇杆摆动使得所述第一支足或第二支足触地以转向。

【技术实现步骤摘要】
一种带转向功能的行走机构
本技术属于机器人领域，具体公开了一种带转向功能的行走机构。
技术介绍
行走机构是仿生机器的重要组成部分。契贝谢夫行走机构是普遍应用的行走机构并成为一种范式，现有诸多的行走机构都是在契贝谢夫机构的基础上演化而来。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种带转向功能的行走机构，以实现仿生行走和转向的功能。为此，本技术提供了一种带转向功能的行走机构，包括：行走架体；曲轴，长度方向沿X轴方向延伸并且转动地连接于所述行走架体，包括垂直于所述曲轴的中轴线的第一曲凸和第二曲凸，所述第一曲凸和第二曲凸之间的相位差为180；主动足系，相对于X轴对称设置，包括行走架和第一传动杆，所述行走架铰接于所述行走架体，所述行走架包括行走足、第一连杆、第二连杆和第一传动杆，所述行走足沿Y轴方向延伸并且端部铰接于所述行走架体，所述第一连杆沿Z轴方向延伸并且连接于所述行走足；所述第二连杆沿X轴方向连接所述第一连杆，使得所述行走足和所述第一连杆位于YZ平面内，所述第一连杆和第二连杆位于XZ平面内；所述第一传动杆的一端连接所述第一曲凸，另外一端连接所述第二连杆，使得所述第一曲凸摆动时，通过所述第一传动杆带动所述行走足的端部沿X轴方向移动并且所述行走足绕所述X轴摆动；从动足系，相对于X轴对称设置，包括从动足和足系连杆，所述从动足沿Y轴方向延伸并且一端铰接于所述行走架体，所述足系连杆的一端连接所述从动足的靠近所述行走架体的端部，另外一端连接所述行走足的靠近所述行走架体的端部，使得所述从动足与所述行走足同步移动；支地足系，相对于X轴对称设置并且沿X轴方向位于所述主动足系和所述从动足系之间，包括支地足、第三连杆和第二传动杆，所述支地足沿Y轴方向延伸并且端部铰接于所述行走架体，所述第三连接杆沿Z轴方向延伸并且连接所述支地足，所述第二传动杆的一端连接所述第二曲凸，另外一端连接所述第三连杆，使得所述第二曲凸摆动时，通过所述第二传动杆带动所述支地足绕所述X轴摆动；转向机构，包括转向架、摇杆、摇臂系、第一支足和第二支足，所述转向架连接于所述行走架体的端部，包括第一通孔和第二通孔；所述摇杆一端铰接于所述转向架，另外一端沿竖直方向延伸；所述第一支足一端穿过所述第一通孔沿远离所述转向架的方向延伸，另外一端连接于所述摇杆；所述第二支足一端穿过所述第一通孔沿远离所述转向架并且与所述第一支足相对的方向延伸，另外一端连接于所述摇杆；所述摇臂系与所述摇杆连接，用于摆动所述摇杆使得所述第一支足或第二支足触地，在所述主动足系和从动足系带动所述行走架体移动时，所述摇臂系通过所述摇杆摆动使得所述第一支足或第二支足触地以转向。优选地，所述曲轴还包括第三曲凸，所述第三曲凸与所述第一曲凸同相；所述从动足系还包括第四连杆和第三传动杆，所述第四连接杆沿Z轴方向延伸并且连接所述从动足，所述第三传动杆的一端连接所述第三曲凸，另外一端连接所述第四连杆，使得所述第三曲凸摆动时，通过所述第三传动杆带动所述从动足的端部沿X轴方向移动并且所述从动足绕所述X轴摆动。优选地，所述第三曲凸为一端固定于所述曲轴的杆件，所述杆件的另外一端连接所述从动足系的第四连杆。优选地，还包括一驱动电机，所述驱动电机的输出轴连接所述曲轴以驱动所述曲轴绕X轴转动或摆动。优选地，所述曲轴的两端转动地连接于所述行走架体。优选地，所述摇臂系包括：摇臂，中部铰接于所述转向架，一端部连接所述摇杆；摆动部，连接所述摇臂的远离所述摇杆的端部，用于摆动所述摇臂，使得所述摇臂带动所述摇杆摆动。优选地，所述摇臂的远离所述摇杆的端部设有滑轨，所述摆动部包括：转轮，转动地连接于所述转向架，包括一滚子，所述滚子的中心转动地连接于所述转轮并且所述滚子与所述转轮的连接点偏离所述转轮的中心，所述滚子滑动地连接于所述滑轨，在所述转轮转动时，所述滚子沿所述滑轨移动，使得所述转轮带动所述摇臂摆动。优选地，所述转轮带动所述摇臂在水平面内摆动以带动所述摇杆在竖直平面内摆动。相较于现有技术，上述的带转向功能的行走机构可以通过曲轴转动以通过第一传动杆带动所述行走足的端部沿X轴方向移动并且所述行走足绕所述X轴摆动，在行走足移动时，还可以带动从动足与所述行走足同步移动，实现行走机构整体爬行行走的功能。而且，在行走过程中，还可以通过摇臂系摆动摇杆，使得摇杆带动第一支足或第二支足触地，在第一支足触地时，在摩擦力的作用下，第一支足所在侧的爬行速度受限减缓致使行走机构转向第一支足所在的方向。同理，当第二支足与地面接触时，第二支足所在侧的爬行速度受限减缓致使行走机构转向第二支足所在的方向。附图说明图1是带转向功能的行走机构的结构示意图。图2是行走架体、曲轴、主动足系和从动足系的结构示意图。图3是曲轴的结构示意图。图4是主动足系的结构示意图。图5是支地足系的结构示意图。图6是转向机构的结构示意图。图7是摇臂系的结构示意图。图8是摇臂系在转轮转动后的结构示意图。具体实施方式下面结合附图，对本技术做进一步说明。图1是带转向功能的行走机构的结构示意图。如图1所示，该行走机构包括转向机构、行走架体L12L32R32R12、曲轴O1O2、主动足系、支地足系和从动足系。行走足系用于向前或向后移动，在支地足系的辅助支撑下，带动或者与从动足系同步移动，实现行走机构的“爬行”功能，在爬行过程中，转向机构用于调整行走机构的爬行方向，例如向左或者向右转向爬行。图2是行走架体、曲轴、主动足系和从动足系的结构示意图。如图2所示，行走架体L12L32R32R12可以是四边形或者其他多边形，与曲轴O1O2、主动足系、支地足系和从动足系连接。图1中的L12、L22、L32、L13、L23、L33、R12、R22、R32、R13、R23、R33以及G1、G2、J1、J2、J3、F1、F2、F3、F4均为活动铰链，这些活动铰链是连接前述行走架体L12L32R32R12、曲轴O1O2、主动足系、支地足系和从动足系的关节。为了便于说明，图1示出的关节点中，字母“L”开头标号标记左侧的关节点，字母“R”开头标号标记右侧的关节点。图3是曲轴的结构示意图。如图2和图3所示，曲轴O1O2的两端通过活动铰链O1、O3转动地连接于所述行走架体L12L32R32R12，并视曲轴O1O2的长度在适当位置加强固定(如O2)。所述曲轴O1O2的长度方向沿X轴方向延伸并且转动地连接于所述行走架体L12L32R32R12，包括垂直于所述曲轴O1O2的中轴线的第一曲凸J1、第二曲凸J2和第三曲凸J3，所述第一曲凸J1和第二曲凸J2之间的相位差为180°，所述第三曲凸J3与所述第一曲凸J1同相。所述第三曲凸J3为一端固定于所述曲轴O1O2的杆件，所述杆件的另外一端连接所述从动足系的第四连杆。本实施方式中，曲轴O1O2可以连接一驱动电机，所述驱动电机的输出轴连接所述曲轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带转向功能的行走机构，其特征在于，包括：/n行走架体；/n曲轴，长度方向沿X轴方向延伸并且转动地连接于所述行走架体，包括垂直于所述曲轴的中轴线的第一曲凸和第二曲凸，所述第一曲凸和第二曲凸之间的相位差为180；/n主动足系，相对于X轴对称设置，包括行走架和第一传动杆，所述行走架铰接于所述行走架体，所述行走架包括行走足、第一连杆、第二连杆和第一传动杆，所述行走足沿Y轴方向延伸并且端部铰接于所述行走架体，所述第一连杆沿Z轴方向延伸并且连接于所述行走足；所述第二连杆沿X轴方向连接所述第一连杆，使得所述行走足和所述第一连杆位于YZ平面内，所述第一连杆和第二连杆位于XZ平面内；所述第一传动杆的一端连接所述第一曲凸，另外一端连接所述第二连杆，使得所述第一曲凸摆动时，通过所述第一传动杆带动所述行走足的端部沿X轴方向移动并且所述行走足绕所述X轴摆动；/n从动足系，相对于X轴对称设置，包括从动足和足系连杆，所述从动足沿Y轴方向延伸并且一端铰接于所述行走架体，所述足系连杆的一端连接所述从动足的靠近所述行走架体的端部，另外一端连接所述行走足的靠近所述行走架体的端部，使得所述从动足与所述行走足同步移动；/n支地足系，相对于X轴对称设置并且沿X轴方向位于所述主动足系和所述从动足系之间，包括支地足、第三连杆和第二传动杆，所述支地足沿Y轴方向延伸并且端部铰接于所述行走架体，所述第三连杆沿Z轴方向延伸并且连接所述支地足，所述第二传动杆的一端连接所述第二曲凸，另外一端连接所述第三连杆，使得所述第二曲凸摆动时，通过所述第二传动杆带动所述支地足绕所述X轴摆动；/n转向机构，包括转向架、摇杆、摇臂系、第一支足和第二支足，所述转向架连接于所述行走架体的端部，包括第一通孔和第二通孔；所述摇杆一端铰接于所述转向架，另外一端沿竖直方向延伸；所述第一支足一端穿过所述第一通孔沿远离所述转向架的方向延伸，另外一端连接于所述摇杆；所述第二支足一端穿过所述第一通孔沿远离所述转向架并且与所述第一支足相对的方向延伸，另外一端连接于所述摇杆；所述摇臂系与所述摇杆连接，用于摆动所述摇杆使得所述第一支足或第二支足触地，在所述主动足系和从动足系带动所述行走架体移动时，所述摇臂系通过所述摇杆摆动使得所述第一支足或第二支足触地以转向。/n...

【技术特征摘要】
1.一种带转向功能的行走机构，其特征在于，包括：
行走架体；
曲轴，长度方向沿X轴方向延伸并且转动地连接于所述行走架体，包括垂直于所述曲轴的中轴线的第一曲凸和第二曲凸，所述第一曲凸和第二曲凸之间的相位差为180；
主动足系，相对于X轴对称设置，包括行走架和第一传动杆，所述行走架铰接于所述行走架体，所述行走架包括行走足、第一连杆、第二连杆和第一传动杆，所述行走足沿Y轴方向延伸并且端部铰接于所述行走架体，所述第一连杆沿Z轴方向延伸并且连接于所述行走足；所述第二连杆沿X轴方向连接所述第一连杆，使得所述行走足和所述第一连杆位于YZ平面内，所述第一连杆和第二连杆位于XZ平面内；所述第一传动杆的一端连接所述第一曲凸，另外一端连接所述第二连杆，使得所述第一曲凸摆动时，通过所述第一传动杆带动所述行走足的端部沿X轴方向移动并且所述行走足绕所述X轴摆动；
从动足系，相对于X轴对称设置，包括从动足和足系连杆，所述从动足沿Y轴方向延伸并且一端铰接于所述行走架体，所述足系连杆的一端连接所述从动足的靠近所述行走架体的端部，另外一端连接所述行走足的靠近所述行走架体的端部，使得所述从动足与所述行走足同步移动；
支地足系，相对于X轴对称设置并且沿X轴方向位于所述主动足系和所述从动足系之间，包括支地足、第三连杆和第二传动杆，所述支地足沿Y轴方向延伸并且端部铰接于所述行走架体，所述第三连杆沿Z轴方向延伸并且连接所述支地足，所述第二传动杆的一端连接所述第二曲凸，另外一端连接所述第三连杆，使得所述第二曲凸摆动时，通过所述第二传动杆带动所述支地足绕所述X轴摆动；
转向机构，包括转向架、摇杆、摇臂系、第一支足和第二支足，所述转向架连接于所述行走架体的端部，包括第一通孔和第二通孔；所述摇杆一端铰接于所述转向架，另外一端沿竖直方向延伸；所述第一支足一端穿过所述第一通孔沿远离所述转向架的方向延伸，另外一端连接于所述摇杆；所述第二支足一端穿过所述第一通孔沿远离所述转向架并且与所述第一支足相对的方向延伸，另外一端连接于所述摇杆；所述摇臂系与所述摇杆连接，用于摆动所...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟俊健，吴继聪，郑聪，王兴波，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：新型
国别省市：广东;44