一种多形态四足机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及一种多形态四足机器人，包括行走与变姿机构、转向机构、机身上壳，共包括正常行走姿态、摆动行走姿态、半伏姿态、转向姿态、缩壳姿态。行走与变姿机构与转向机构连接，通过行走与变姿机构改变姿态，并与转向机构运动组合实现转向、缩壳功能。本实用新型专利技术适用于错综复杂的管道，对管道进行检修；适用于山石掉落的灾区，实现运输物资功能；适用于在地形复杂的野外伪装拍摄，在军事上用于防弹运输；具有灵活的转弯能力以及独特的行走姿态，可用于大型建筑机械的辅助检测与运输工具。本实用新型专利技术对危险工种的现代化建设、智能化建设具有非凡的意义。非凡的意义。非凡的意义。

【技术实现步骤摘要】
一种多形态四足机器人


[0001]本技术属于移动机器人
，尤其涉及一种多形态四足机器人。

技术介绍

[0002]在近一个多世纪以来，移动机器人一直是研究领域的一个热点，不管是现在还是不久的将来，都具有很大的发展潜力和研究价值。移动机器人主要有轮式、履带式和足式三大类，目前，最为常见的移动机器人有轮式和履带式，有关这两类移动机器人的技术也比较成熟，轮式和履带式移动机器人在平坦的路面具有很好运动性能。但是，轮式和履带式移动机器人在崎岖路面的运动仍然具有很大的局限性。四足机器人的机械结构设计大多是从仿生学出发，模拟动物高效的运动循环过程，期望实现具有协调周期运动的能力，由此设计出能适应陌生的、具有挑战性的环境的仿生机械。发达国家对于足式机器人的研究处在世界前列，其中美国、日本、加拿大等发达国家处在领先阶段。丹麦、瑞士、日本和韩国等也有足式机器人系列开发产品，国内的一些大学和公司也相继研制开发了各种足式机器人，如中科院、西安交大、上海交大、清华大学和北京理工大学等也都相继研制了各种足式机器人。但足式现如今仍存在的问题是：要想灵活的在行走，轻松的越过障碍，每个机械足都必须具有足够的自由度来实现高效灵活的动作，对机器人的整体要求就越高，设计也就越加困难。足式机器人单腿自由度一般多为3～6个，这已经相当复杂，而整个机器人加起来自由度可达10～18个。这对控制系统的精确控制要求十分高，计算复杂困难且成本高昂。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的不足，本技术提供一种新构型的多形态四足机器人，其具有姿势形态可变功能，是一种适用于多种工作场合的机械设备，承载能力高。
[0004]一种多形态四足机器人，包括行走与变姿机构、转向机构和机身上壳，所述行走与变姿机构转动连接在转向机构四周，转向结构顶部设置有机身上壳；包括正常行走姿态、摆动行走姿态、半伏姿态、转向姿态、缩壳姿态；
[0005]所述行走与变姿机构包括四条腿，四条腿对称连接在转向机构的左右两侧，且相对于转向机构前后侧对称，所述行走机构的每条腿包括电机、小腿、圆柱推杆、曲柄、连架杆、腿部支架、摇杆、中空杆和电动推杆，所述腿部支架连接在转向机构上，电机固定在腿部支架上，曲柄一端与电机的输出端连接，曲柄另一端与连架杆转动连接；所述电动推杆的固定端转动连接在腿部支架上，电动推杆的伸缩端与小腿的前端转动连接；摇杆的两端分别与连架杆和电动推杆的固定端转动连接；中空杆的两端分别连接在连架杆的杆体和电动推杆上；圆柱推杆的一端与中空杆的空腔内部转动连接，另一端转动连接在小腿上靠近小腿前端的位置；
[0006]所述转向机构包括机身底板、中间板、四个双轴舵机、四个舵机上壳、四个舵机下壳，舵机上壳和舵机下壳分别通过螺栓呈中心对称安装在中间板的上、下侧，舵机下壳底部固定在机身底板上；所述双轴舵机固定在中间板上，双轴舵机两端分别与舵机上壳、舵机下
壳固定；所述行走与变姿机构中腿的腿部支架与双轴舵机连接；所述中间板上每相邻的两个双轴舵机间开设有凹槽；
[0007]所述机身上壳通过螺栓连接在转向机构中舵机上壳的上部，机身上壳的外径大于转向机构的外径；机身上壳、中间板与机身底板构成机器人的机体。
[0008]所述小腿的末端为足端，足端为圆柱形，圆柱的中心线与地面平行。
[0009]所述足端外部套有橡胶。
[0010]所述电机采用直流电机。
[0011]所述凹槽侧面设置有侧板。
[0012]所述双轴舵机的两个轴端分别与腿部支架的两端连接。
[0013]所述上壳为圆顶形状。
[0014]所述舵机上壳和舵机下壳的横截面为L型，双轴舵机放置在舵机上壳、中间板与舵机下壳形成的空腔内部。
[0015]所述每条腿中的小腿、圆柱推杆、曲柄、连架杆、摇杆、中空杆和电动推杆长度不同；所述电动推杆为笔式电动推杆，电机设置在电动推杆内部。
[0016]本技术的有益效果是：本技术使用范围广：适用于错综复杂的管道，对管道进行检修；适用于山石掉落的灾区，实现运输物资功能；适用于在地形复杂的野外伪装拍摄，在军事上用于防弹运输；具有灵活的转弯能力以及独特的行走姿态，可用于大型建筑机械的辅助检测与运输工具。本技术对危险工种的现代化建设、智能化建设具有非凡的意义。
附图说明
[0017]图1为本技术的整体结构示意图；
[0018]图2为本技术的剖视图；
[0019]图3为本技术的行走与变姿机构中腿的足端接触地面时的示意图；
[0020]图4为本技术的缩壳状态下腿部姿态的示意图；
[0021]图5为本技术的行走与变姿机构中腿的俯视图；
[0022]图6为图5的A
‑
A向视图；
[0023]图7为本技术正常行走状态示意图；
[0024]图8为图7的俯视图；
[0025]图9为本技术缩壳状态示意图；
[0026]图10为图9的俯视图；
[0027]图11为本技术半伏状态的主视图；
[0028]其中，
[0029]1‑
行走与变姿机构，2
‑
转向机构，3
‑
机体，4
‑
小腿，5
‑
圆柱推杆，6
‑
曲柄，7
‑
连架杆，8
‑
腿部支架，9
‑
摇杆，10
‑
中空杆，11
‑
电动推杆，12
‑
电机，13
‑
机身底板，14
‑
中间板，15
‑
机身上壳，16
‑
舵机下壳，17
‑
舵机上壳，18
‑
侧板。
具体实施方式
[0030]为了更好的解释本技术，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对
本技术的技术方案和效果作详细描述。
[0031]如图1
‑
2所示。一种多形态四足机器人，包括行走与变姿机构1、转向机构2和机身上壳15，所述行走与变姿机构1转动连接在转向机构2四周，转向结构顶部设置有机身上壳15，机身上壳15与转向机构2实现缩壳功能，所述多形态四足机器人具有行走功能、转向功能和缩壳功能，包括正常行走姿态、摆动行走姿态、半伏姿态、转向姿态、缩壳姿态。
[0032]所述行走与变姿机构1包括四条腿，四条腿对称连接在转向机构2的左右两侧，且相对于转向机构2前后侧对称，每条腿设置一个电机12驱动的原动件，驱动原动件从而实现整机的行走。所述行走与变姿机构1的每条腿包括电机12、小腿4、圆柱推杆5、曲柄6、连架杆7、腿部支架8、摇杆9、中空杆10和电动推杆11，所述每条腿中的小腿4、圆柱推杆5、曲柄6、连架杆7、摇杆9、中空杆10和电动推杆11长度不同，是实现机器人行走的重要机构。圆柱推杆5、曲柄6、连架杆7、腿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多形态四足机器人，其特征在于：包括行走与变姿机构、转向机构和机身上壳，所述行走与变姿机构转动连接在转向机构四周，转向结构顶部设置有机身上壳；包括正常行走姿态、摆动行走姿态、半伏姿态、转向姿态、缩壳姿态；所述行走与变姿机构包括四条腿，四条腿对称连接在转向机构的左右两侧，且相对于转向机构前后侧对称，所述行走与变姿机构的每条腿包括电机、小腿、圆柱推杆、曲柄、连架杆、腿部支架、摇杆、中空杆和电动推杆，所述腿部支架连接在转向机构上，电机固定在腿部支架上，曲柄一端与电机的输出端连接，曲柄另一端与连架杆转动连接；所述电动推杆的固定端转动连接在腿部支架上，电动推杆的伸缩端与小腿的前端转动连接；摇杆的两端分别与连架杆和电动推杆的固定端转动连接；中空杆的两端分别连接在连架杆的杆体和电动推杆上；圆柱推杆的一端与中空杆的空腔内部转动连接，另一端转动连接在小腿上靠近小腿前端的位置；所述转向机构包括机身底板、中间板、四个双轴舵机、四个舵机上壳、四个舵机下壳，舵机上壳和舵机下壳分别通过螺栓呈中心对称安装在中间板的上、下侧，舵机下壳底部固定在机身底板上；所述双轴舵机固定在中间板上，双轴舵机两端分别与舵机上壳、舵机下壳固定；所述行走与变姿机构中腿的腿部支架与双轴舵机连接；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗继曼，肖雅心，马思源，丛丽娜，
申请(专利权)人：沈阳建筑大学，
类型：新型
国别省市：