一种全自动双足机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种全自动双足机器人，涉及机器人技术领域，包括躯干支架、控制系统、监测终端和电源，躯干支架的顶部设有和监测终端通信连接的云台模块。躯干支架的两侧分别设有手部，手部包括肩关节连接件，肩关节连接件上固设有万向球。躯干支架的底部转动设置有腰部连接件，腰部连接件的两侧分别设有足部。足部包括膝关节连接件，膝关节连接件的中部转动设有行进轮，手部和足部均与控制系统控制连接，监测终端和控制系统通信连接。本实用新型专利技术利用云台模块检测到坡度较大的障碍物时，监测终端通过控制系统控制机器人从轮式前进转换为双足行走，跨越障碍物，适应复杂地形，提升侦察效率。察效率。察效率。

【技术实现步骤摘要】
一种全自动双足机器人


[0001]本技术涉及机器人
，尤其涉及一种全自动双足机器人。

技术介绍

[0002]二十一世纪以来，计算机、控制科学、传感器技术、人工智能、自动控制等高新技术的快速发展，给我们的生活带来了巨大的变革。同时，高新技术的迅猛发展也引发了世界军事领域一系列重大变革；军事装备无人化已成必然发展趋势，无人作战系统的应用越来越广泛，各种类型的军用机器人正大量涌现，是未来信息化战场的基本智能单元。从目前军用机器人的军事用途看，主要分为四大类：空间军用机器人、空中军用机器人、地面军用机器人和水下军用机器人。其中，地面军用机器人是未来陆军的重要力量，能明显增强部队的作战能力，代替人在高危险环境下完成各种任务，如扫雷、排爆、火力引导、侦察等，而且使用地面机器人对保存有生力量、提高作战效能具有重要意义。
[0003]如专利公告号为CN208557535U的中国专利，提出了一种军事用侦查机器人的机械臂，包括安装在侦查机器人上的机械臂，所述机械臂可沿所述侦查机器人行进方向上下转动，所述侦查机器人上设置有用于驱动所述机械臂做旋转运动的第一驱动装置。在机械臂上设有辅助箱，辅助箱内设有越障辅助装置。
[0004]该技术方案通过越障辅助装置增加了侦查机器人的着力点，有助于带动侦查机器人脱困。但是该技术方案存在以下问题：当机器人在地形复杂的丘陵山地进行侦察作业时，由于轮子的着力点较低，无法穿越坡度较大的障碍物，或是需要花费较长的时间寻找地势平缓的路段，应用范围具有局限性。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种全自动双足机器人，可以穿越坡度较大的障碍物，提升避障效果，节省寻找平缓路段的时间，提升侦察效率，扩大应用范围。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：
[0007]一种全自动双足机器人，包括躯干支架、控制系统、监测终端和电源，所述躯干支架的顶部设有和所述监测终端通信连接的云台模块，实现环境图像信息的实时采集；所述躯干支架的两侧分别设有手部，所述手部包括肩关节连接件，所述肩关节连接件上固设有万向球；所述躯干支架的底部转动设置有腰部连接件，所述腰部连接件的两侧分别设有足部，所述足部包括膝关节连接件，所述膝关节连接件的中部转动设有行进轮；所述手部和所述足部均与所述控制系统控制连接，所述监测终端和所述控制系统通信连接，实现足式运动和轮式运动的转换。
[0008]进一步设置为：所述云台模块包括头部云台、云台支架、第一固定支架和第二固定支架，所述云台支架的顶部和所述头部云台固定连接，其底部和所述第一固定支架转动连接；所述第一固定支架上固设有用于驱动云台支架竖直方向转动的第一云台舵机；所述第二固定支架和第一固定支架转动连接，所述第二固定支架上固设有用于驱动第一固定支架
水平方向转动的第二云台舵机，所述第一云台舵机和所述第二云台舵机均和所述控制系统控制连接。
[0009]进一步设置为：所述足部还包括大腿支架、膝关节连接件，所述大腿支架和所述腰部连接件转动连接，所述膝关节连接件的中部嵌设安装有电机，所述行进轮和所述电机的输出端传动连接；所述膝关节连接件的两端分别开设有上安装槽和下安装槽，所述上安装槽和所述下安装槽之间的夹角为钝角，所述上安装槽内嵌设安装有大腿舵机，所述下安装槽内嵌设安装有小腿舵机，所述小腿舵机的底部设有脚板。
[0010]进一步设置为：所述手部还包括依次转动连接的第一手臂舵机、第二手臂舵机和第三手臂舵机，所述第一手部舵机和所述肩关节连接件转动连接。
[0011]进一步设置为：所述电源嵌设安装于所述躯干支架上，所述躯干支架于所述电源的顶部两侧分别设有肩部舵机，所述肩部舵机和所述肩关节连接件驱动连接。
[0012]进一步设置为：所述腰部连接件的中部嵌设有腰部舵机，所述腰部舵机和所述躯干支架驱动连接。
[0013]进一步设置为：所述控制系统包括主控板，所述躯干支架的两侧分别固设有前胸板和后背板，所述主控板固定连接于所述后背板上；所述主控板上设有与其通信连接的测距模块，所述前胸板和所述手部上均设有超声波测距传感器，所述超声波测距传感器通过测距模块和所述主控板通信连接。
[0014]进一步设置为：所述主控板上还设有与其通信连接的姿态传感器模块，用于感知机器人的姿态。
[0015]进一步设置为：所述主控板上还设有与其通信连接的定位模块，所述定位模块支持多种卫星导航系统。
[0016]进一步设置为：所述主控板上还设有与其通信连接的温度传感器。
[0017]综上所述，本技术的有益技术效果为：
[0018](1)机器人以万向球作为支撑点，通过行进轮前进，进行快速侦察作业。当云台模块检测到障碍物时，监测终端通过控制系统控制机器人从轮式前进转换为双足行走，跨越障碍物，从而提升避障效果，适应复杂地形，提升侦察效率，扩大应用范围。
[0019](2)通过上安装槽和下安装槽的夹角设计提高了轮式运动时的底盘高度，提升其通过障碍的能力，同时能在一定程度上可以降低机器人的重心高度，有利于足式行走的稳定性。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本技术的整体结构示意图；
[0022]图2为本技术的主视图；
[0023]图3为本技术中控制系统的硬件结构图。
[0024]附图标记：
[0025]1、躯干支架
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11、肩部舵机
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
12、前胸板
[0026]13、后背板
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2、主控板
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
21、测距模块
[0027]22、姿态传感器模块
ꢀꢀ
23、定位模块
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
24、温度传感器
[0028]25、舵机驱动板
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
26、电机驱动板
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
27、降压模块
[0029]28、串口通信模块
ꢀꢀꢀꢀ
3、监测终端
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
4、电源
[0030]5、云台模块
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
51、头部云台
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
52、云台支架
[0031]53、第一固定支架
ꢀꢀꢀꢀ
54、第二固定支架
ꢀꢀꢀꢀ
55、第一云台舵机
[0032]56、第二云台舵机
ꢀꢀꢀꢀ
6、手部
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
61、肩关节连接件
[0033]62、第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全自动双足机器人，包括躯干支架(1)、控制系统、监测终端(3)和电源(4)，其特征在于：所述躯干支架(1)的顶部设有和所述监测终端(3)通信连接的云台模块(5)，实现环境图像信息的实时采集；所述躯干支架(1)的两侧分别设有手部(6)，所述手部(6)包括肩关节连接件(61)，所述肩关节连接件(61)上固设有万向球(65)；所述躯干支架(1)的底部转动设置有腰部连接件(8)，所述腰部连接件(8)的两侧分别设有足部(7)，所述足部(7)包括膝关节连接件(72)，所述膝关节连接件(72)的中部转动设有行进轮(74)；所述手部(6)和所述足部(7)均与所述控制系统控制连接，所述监测终端(3)和所述控制系统通信连接，实现足式运动和轮式运动的转换。2.根据权利要求1所述的一种全自动双足机器人，其特征在于：所述云台模块(5)包括头部云台(51)、云台支架(52)、第一固定支架(53)和第二固定支架(54)，所述云台支架(52)的顶部和所述头部云台(51)固定连接，其底部和所述第一固定支架(53)转动连接；所述第一固定支架(53)上固设有用于驱动云台支架(52)竖直方向转动的第一云台舵机(55)；所述第二固定支架(54)和第一固定支架(53)转动连接，所述第二固定支架(54)上固设有用于驱动第一固定支架(53)水平方向转动的第二云台舵机(56)，所述第一云台舵机(55)和所述第二云台舵机(56)均和所述控制系统控制连接。3.根据权利要求1所述的一种全自动双足机器人，其特征在于：所述足部(7)还包括大腿支架(71)、膝关节连接件(72)，所述大腿支架(71)和所述腰部连接件(8)转动连接，所述膝关节连接件(72)的中部嵌设安装有电机(73)，所述行进轮(74)和所述电机(73)的输出端传动连接；所述膝关节连接件(72)的两端分别开设有上安装槽(75)和下安装槽(76)，所述上安装槽(75)和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢岳，杨勐，姚江毅，赵亮博，刘杰，闫迪，朱迪，徐敏，韩雅慧，马杨超，来纯强，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军航空兵学院，
类型：新型
国别省市：