本发明专利技术公开了一种五足式智能行走机器人，机器人包括支撑系统、行走系统、供电系统、控制系统、感知系统、显示系统。提供一种低能耗、高承载、安全经济的机器人，解决货物、人的移动及上下楼问题。机器人采用五条腿行走，用伸缩式腿部结构代替现在流行的关节转动式腿部结构，更好的挖掘机械结构的潜力，简化控制系统，提高行走机器人的平衡能力和承载能力，降低能耗。
【技术实现步骤摘要】
一种五足式智能行走机器人
本专利技术涉及腿足式行走机器人
，特别是一种五足式智能行走机器人。
技术介绍
随着科学技术的发展，移动机器人的研究与应用有了长足的进步，智能移动机器人带有多种传感器，能够将多种传感器得到的信息进行融合，有效的适应变化的环境，应用于各种场景。移动机器人行走方式有轮式行走、履带式行走，腿式行走、复合式行走等，腿式行走相对于轮式、履带式行走方式能更好的适应各种地形。目前腿式智能移动机器人有双足和多足之分，多足机器人尤以四足和六足机器人研究较多。双足机器人和多足机器人在控制系统、平衡能力、承载能力、感知能力、能耗等方面仍有许多关键技术需要研究，应用场景受到一定限制。随着社会的发展，许多场景需要机器人来完成一些特定的任务，比如一些缺少无障碍设施的场所，移动机器人可以辅助老人及行动不便者上下楼梯、运送货物等。针对双足及四足机器人技术上所存在的高能耗、低承载等问题，设计一种低能耗、高承载、安全稳定的机器人，成为亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：针对现有技术不足，更好的挖掘机械结构的潜力，机器人采用五条腿行走，用伸缩式腿部结构代替现在流行的关节转动式腿部结构，简化控制系统，提高行走机器人的平衡能力和承载能力，降低能耗，提供一种安全、廉价的移动机器人，解决货物、人的移动及上下楼问题。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种五足智能行走机器人，包括支撑系统(1)、行走系统(2)、供电系统(3)、控制系统(4)、感知系统(5)、显示系统(6)。所述支撑系统(1)包括承重板(11)、可伸缩腿足(12)。所述承重板(11)为一块金属或复合材料矩形板，水平放置于可伸缩腿足(12)上，通过导轨(21)与五条腿端部连接；所述可伸缩腿足(12)为电动推杆或液压推杆，上端通过导轨(21)与承重板(11)连接，下端支撑于地上，根据控制系统(4)的控制指令进行移动或伸缩。五条腿(121、122、123、124、125)上部支撑点形成一个水平面，确保支撑平衡稳定。所述行走系统(2)包括导轨(21)、滑块(22)、齿轮(23)、齿条(24)、电机(25)、螺纹丝杆(26)、转轴(27)。所述导轨(21)安装于承重板(11)下部；所述滑块(22)与螺纹丝杆(26)、可伸缩腿足(12)连接，置于导轨(21)上，随可伸缩腿足在导轨上移动；所述齿轮(23)安装于中间腿足(123)上端，所述齿条(24)安装于承重板(11)下，工作时移动电机(251)带动齿轮(23)旋转，齿轮(23)带动齿条(24)和承重板(11)移动；所述电机(25)包括移动电机(251)、旋转电机(252)、小轮牵引电机(253)，移动电机(251)与齿轮(23)相连，旋转电机(252)与转轴(27)相连，丝杆电机(253)与螺纹丝杆(26)相连，为螺纹丝杆(26)提供动力；所述螺纹丝杆(26)，与丝杆电机(253)、滑块(22)、可伸缩腿足(12)相连，带动滑块(22)和可伸缩腿足(12)在导轨(21)上移动；所述转轴(27)安装于中间腿足(123)上部，与导轨(21)连接，在旋转电机(252)作用下带动机器人转向。所述供电系统(3)包括动力电池(31)、开关(32)，所述动力电池(31)安装在承重板(11)上，通过开关(32)控制，为支撑系统(1)、行走系统(2)、控制系统(4)、感知系统(5)及显示系统(6)提供能源。所述控制系统(4)包括控制器(41)、操纵装置(42)，所述控制器(41)为集成电路板，由软件控制，根据感知系统(5)传输数据，通过操纵装置(42)控制机器人移动。所述感知系统(5)包括摄像装置(51)、测距装置(52)、压力传感器(53)，所述摄像装置(51)安装于承重板(11)下，与显示屏(6)连接，实时将可伸缩腿足(12)的位置和状态显示在显示屏(6)上；方便使用者观察可伸缩腿足(12)的状态；所述测距装置(52)安装于承重板(11)前端，实时测量承重板(11)到地面及障碍物的距离，传输数据给控制系统(4)，以控制可伸缩腿足(12)伸缩、移动以及承重板(11)的移动；所述压力传感器(53)安装于可伸缩腿足(12)上，感知机器人和承重板(11)上重物的重心位置，将数据传输给控制系统(4)，以调整可伸缩腿足(12)的支撑位置及高度，确保机器人平衡。所述显示系统(6)包括显示屏(6)，所述显示屏(6)显示可伸缩腿足(12)的位置及状态图像、电量、机器人移动速度、其他器件的工作状态。与现有技术相比，本专利技术所具有的优势为：更好的挖掘机械结构的潜力，机器人采用五条腿行走，行走时至少有3条腿支撑于地面，提高了承载能力和稳定性，移动方式分解为伸缩运动、平移运动和旋转运动，简化了控制系统，降低了能耗。附图说明图1为本专利技术正视。图2为图1平面图。图3为图1侧视图。图中1为支撑系统；11为承重板；12为可伸缩腿足；121为1号腿足、122为2号腿足、123为3号腿足、124为4号腿足、125为5号腿足；2为行走系统；21为导轨；22为滑块；23为齿轮；24为齿条；25为电机，251为移动电机、252为旋转电机、253为小轮牵引电机；26为螺纹丝杆；27为转轴；3为供电系统；31为动力电池；32为开关；4为控制系统；41为控制器；42为操纵装置；5为感知系统；51为摄像装置；52为测距装置；53为压力传感器；6为显示系统。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式做出详细的描述。如图1、图2所示，在平地上行走时，五条可伸缩腿足(12)支撑在地上，可伸缩腿足(121、122)位于后端，可伸缩腿足(123)位于中间，可伸缩腿足(124、125)位于前端，承重板(11)通过移动电机(251)带动齿轮(23)、齿条(24)向前移动，重心落在可伸缩腿足123、124和125支撑点组成的三角形内，可伸缩腿足(121和122)收缩，然后沿导轨(21)向前移动到承重板(11)前端，然后伸长支撑在地上；五足全部支撑好后，承重板(11)再前移，后端可伸缩腿足(123)收缩前移、支撑，承重板(11)再前移，后端可伸缩腿足(124和125)收缩、前移、支撑，循环往复，实现机器人向前移动；当需要转向时，可伸缩腿足(123)移动到承重板(11)中心附近，将机器人和重物的重心调整到可伸缩腿足(123)上，保持平衡，其他可伸缩腿足(121、122、124、125)收缩离地，然后在控制系统(4)控制下，旋转电机(252)带动承载板(11)旋转，完成机器人转向。上台阶时，可伸缩腿足(12)支撑于台阶前，然后五条腿足(12)同时顶升，顶升高度根据台阶高度确定，顶升完成后，承重板(11)前移，前移过程中通过控制系统(4)和感知系统(5)确保承重板(11)水平，同时重心落在支撑点组成的平面内，后端腿足(12)收缩抬起，移动到承重板(11)前端，登上台阶，支撑稳定后，可伸缩腿足(12)再同时顶本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种五足式智能行走机器人，其特征在于，包括支撑系统(1)、行走系统(2)、供电系统(3)、控制系统(4)、感知系统(5)、显示系统(6)。/n
【技术特征摘要】
1.一种五足式智能行走机器人，其特征在于，包括支撑系统(1)、行走系统(2)、供电系统(3)、控制系统(4)、感知系统(5)、显示系统(6)。
2.根据权利要求1所述的一种五足式智能行走机器人，其特征在于，所述机器人采用五条腿行走，行走时至少有3条腿支撑于地面，移动方式分解为伸缩运动、平移运动和旋转运动，简化了控制系统，降低了能耗。
3.根据权利要求1所述的一种五足式智能行走机器人，其特征在于，所述支撑系统(1)包括承重板(11)、可伸缩腿足(12)。所述承重板(11)为一块金属或复合材料矩形板，水平放置于可伸缩腿足(12)上，通过导轨(21)与五条腿端部连接；所述可伸缩腿足(12)为电动推杆或液压推杆，上端通过导轨(21)与承重板(11)连接，下端支撑于地上，根据控制系统(4)的控制指令进行移动或伸缩。五条腿(121、122、123、124、125)上部支撑点形成一个水平面，确保支撑平衡稳定。
4.根据权利要求1所述的一种五足式智能行走机器人，其特征在于，所述行走系统(2)包括导轨(21)、滑块(22)、齿轮(23)、齿条(24)、电机(25)、螺纹丝杆(26)、转轴(27)。所述导轨(21)安装于承重板(11)下部；所述滑块(22)与螺纹丝杆(26)、可伸缩腿足(12)连接，置于导轨(21)上，随可伸缩腿足在导轨上移动；所述齿轮(23)安装于中间腿足(123)上端，所述齿条(24)安装于承重板(11)下，工作时移动电机(251)带动齿轮(23)旋转，齿轮(23)带动齿条(24)和承重板(11)移动；所述电机(25)包括移动电机(251)、旋转电机(252)、小轮牵引电机(253)，移动电机(251)与齿轮(23)相连，旋转电机(252)与转轴(27)相连，丝杆电机(253)与螺纹丝杆(26)相连，为螺纹丝杆(26)提供动力；所述螺纹丝杆(26)，与丝杆电机(253)、滑块(22)、可伸缩腿足(12)相连，带动滑块(22)和可伸缩腿足(12)在导轨(21)上移动；所述转轴(27)安装于中间腿足(123)上部，与导轨(21)连接，在旋转电机(252)作用下带动机器人转向。
5.根据权利要求1所述的一种五足式智能行走机器人，其特征在于，所述供电系统(3)包括动力电池(31)、开关(32)，所述动力电池(31)安装在承重板(11)上，通过开关(32)控制，为支撑系统(1)、行走系统(2)、控制系统(4)、感知系统(5)及显示系统(6)提供能源。
6.根据权利要求1所述的一种五足式智能行走机器人，其特征在于，所述控制系统(4)包括控制器(41)、操纵装置(42)，所述控制器(41)为集成电路板，由软件控制，根据感知系统(5)传输数据，通过操纵装置(42)控制机器人移动。
7.根据权利要求1所述的一种五足式智能行走机器人，其特征在于，所述感知系统(5...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘德堃，
申请(专利权)人：刘德堃，
类型：发明
国别省市：上海;31
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