【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及足式机器人领域，具体涉及到一种具有高稳定性的多功能足式机器人。
技术介绍
1、机器人是一种可以自动执行工作的机器装置，它既可以接收人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。它的已经逐渐渗入到人们生活中的各行各业之中。
2、目前移动机器人在很多领域具有重要和广阔的应用前景，腿足机构是多足机器人行走的执行机构，它是多足机器人实现多种步态不干涉行走的关键环节，同时也是机器人减振结构的主要安装点，腿足机构的研究设计具有重要意义，在现有技术中，足式机器人适应不同地形的能力相较于其他类型机器人较高，但是在遇到更为复杂地形例如爬坡地形或者颠簸路段时会无法进行越障，并且会产生较强的振动，并且在现有的一些减震设计之中存在不足导致机器人在移动时存在着行驶稳定性不足、越障性能较差、通过复杂环境时容易倾覆、遇到振动时减振效果差导致内部零件损坏等缺点。
技术实现思路
1、针对上述技术问题，本专利技术提出一种具有高稳定性的多功能足式机器人，该机器人相较于传统的足式机器人，提高了机器人的负载能力并保证了机器人在复杂环境下的运动稳定性，在腿部内部安装有可伸缩式机械爪，在遇到特定地形时可以伸出完成不同的步态需求，同时在机器人的前腿和/或后腿处增加有第二摆臂组件，以便完成腿部向机械爪的变形，实现抓取功能。
2、为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种具有高稳定性的多功能足式机器人，包括：
4、机体，呈框
5、上腿，呈水平布置，其一端通过第一驱动件连接于所述框架式结构的机体，通过所述第一驱动件赋予上腿前、后摆动的动力；
6、下腿，呈竖向布置，所述下腿与上腿之间连接有：
7、第一摆臂组件，用以驱动所述下腿相对所述上腿实现上、下摆动；
8、第一粘弹性复合缓冲组件，用以吸收机器人自身负载所产生的横向振动能量；
9、所述下腿的底部连接有第二粘弹性复合缓冲组件，用以吸收机体竖向的振动能量，所述第二粘弹性复合缓冲组件为上、下开口的筒形结构；
10、位于所述机体前端和/或后端的两条机械腿的下腿和上腿的第一摆臂组件之间设有第二摆臂组件，所述第二摆臂组件用以驱动位于所述机体前端和/或后端的两条机械腿的下腿相对上腿作俯仰运动；
11、位于所述机体前端和/或后端的两条机械腿的下腿中还设有可伸缩式机械爪，所述可伸缩式机械爪能够收纳于所述下腿中或者伸出下腿底部的第二粘弹性复合缓冲组件。
12、所述第一粘弹性复合缓冲组件连接在上腿和下腿之间的上部，包括：
13、粘弹性减振活塞，其筒体一端通过铰轴与所述上腿之间铰接，粘弹性减振材料高温高压硫化粘结在活塞与筒体内部，所述活塞的活塞连接杆伸出筒体的一端与所述下腿上部内侧铰接；
14、活塞连接杆，其上下两端直径不同，整体呈现t字型，粘弹性减振材料通过高温硫化连接粘结将其包裹；
15、弹簧，套接于所述粘弹性减振套筒外部，粘弹性减振套筒的筒体外部固定连接有环形凸台，所述弹簧一端与所述环形凸台支撑连接，弹簧另一端与所述下腿上部内侧连接；
16、弹簧的连接刚度大于所述粘弹性减振活塞的支撑刚度。
17、所述第一摆臂组件连接在上腿和下腿之间的下部，包括第二电机和第一摆臂，所述上腿上设有安装所述第二电机的第二安装槽，所述第一摆臂的一端与所述第二电机驱动轴连接，另一端与所述下腿之间铰接；
18、所述上腿、下腿、第一粘弹性复合缓冲组件以及第一摆臂组件四个构件构成平面四连杆机构。
19、所述第二粘弹性复合缓冲组件包括波形弹簧以及环形垫片，其中，波形弹簧的一端与下腿底部谷底连接，波形弹簧另一端连接所述环形垫片，波形弹簧的孔洞之中高温高压硫化粘结有粘弹性减振材料。
20、所述第一驱动件为第一电机，机体上设有安装所述第一电机的第一安装槽；
21、所述上腿为u形框架结构，所述u形框架结构的开口端一侧与机体转动连接，另一侧与所述第一电机的驱动轴连接。
22、所述第一摆臂组件包括第二电机和第一摆臂，所述上腿上设有安装所述第二电机的第二安装槽；
23、所述第二摆臂组件包括支撑架，设置于上腿和下腿之间，支撑架上设有安装第三电机的第三安装槽；
24、所述第一摆臂的一端与所述第二电机驱动轴连接，另一端与所述第三电机的驱动轴铰接，第三电机的驱动轴上连接有第二摆臂，第二摆臂的另一端与所述下腿的下部内侧铰接；
25、所述第一粘弹性复合缓冲组件连接在所述支撑架和下腿之间的上部，包括：
26、粘弹性减振活塞，其筒体一端通过铰轴与所述支撑架之间铰接，粘弹性减振材料高温高压硫化粘结在活塞与筒体内部，所述活塞的活塞杆伸出筒体的一端与所述下腿上部内侧铰接；
27、活塞连接杆，其上下两端直径不同，整体呈现t字型，粘弹性减振材料通过高温硫化连接粘结将其包裹；
28、弹簧，套接于所述粘弹性减振套筒外部，粘弹性减振套筒的筒体外部固定连接有环形凸台，所述弹簧一端与所述环形凸台支撑连接，弹簧另一端与所述支撑架上部内侧连接；
29、弹簧的连接刚度大于所述粘弹性减振活塞的支撑刚度。
30、所述可伸缩式机械爪包括：
31、气缸，固定在下腿内部；
32、电机安装架，其上端固定连接有第四电机，所述第四电机的上部与所述气缸的推杆固定连接，第四电机的驱动轴竖直向下设置且连接有竖向布置的螺纹杆；
33、螺母移动副，与所述螺纹杆螺纹连接；
34、所述电机安装架的底部四周铰接有多个夹爪，每个夹爪的内侧中部与一连杆一端铰接，连杆另一端与所述螺母移动副的底部铰接。
35、所述电机安装架包括：
36、上固定盘、下固定盘以及连接在上固定盘和下固定盘之间的支撑部，其中，所述上固定盘的顶部固定连接所述第四电机，第四电机的驱动轴穿过所述上固定盘后与下方的螺纹杆连接；
37、所述下固定盘的底部周围设有多个铰接座，每个铰接座上铰接有一个所述夹爪；
38、所述支撑部上设有竖向滑槽，所述下腿的内腔侧臂上设有限位滑块，所述限位滑块与所述竖向滑槽滑动配合以限制所述可伸缩式机械爪的周向位移。
39、本专利技术进一步公开了一种具有高稳定性的多功能足式机器人的工作方法，基于所述具有高稳定性的多功能足式机器人，
40、机器人进行正常行进运动时，所述可伸缩式机械爪收纳于下腿中，通过减振套筒外部的弹簧提供隔振效果以及赋予腿部一定刚性以保证机器人稳定运动；
41、当外部产生振动时，通过足端波形弹簧内部的粘弹性减振材料进行挤压运动吸收竖向的振动能量，通过减振套筒内部的粘弹性减振材料与活塞连接杆处直径较小的部分进行旋转剪切运动，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有高稳定性的多功能足式机器人，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的具有高稳定性的多功能足式机器人，其特征在于，所述第一粘弹性复合缓冲组件连接在上腿和下腿之间的上部，包括：
3.根据权利要求2所述的具有高稳定性的多功能足式机器人，其特征在于，所述第一摆臂组件连接在上腿和下腿之间的下部，包括第二电机和第一摆臂，所述上腿上设有安装所述第二电机的第二安装槽，所述第一摆臂的一端与所述第二电机驱动轴连接，另一端与所述下腿之间铰接；
4.根据权利要求2所述的具有高稳定性的多功能足式机器人，其特征在于，所述第二粘弹性复合缓冲组件包括波形弹簧（8）以及环形垫片（23），其中，波形弹簧的一端与下腿底部固定连接，波形弹簧另一端连接所述环形垫片；
5.根据权利要求1所述的具有高稳定性的多功能足式机器人，其特征在于，所述第一驱动件为第一电机，机体（1）上设有安装所述第一电机的第一安装槽；
6.根据权利要求1所述的具有高稳定性的多功能足式机器人，其特征在于，所述第一摆臂组件包括第二电机和第一摆臂，第二电机安装在所述上腿中临近所述下
7.根据权利要求6所述的具有高稳定性的多功能足式机器人，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的具有高稳定性的多功能足式机器人，其特征在于，所述电机安装架包括：
9.一种具有高稳定性的多功能足式机器人的工作方法，基于权利要求7所述具有高稳定性的多功能足式机器人，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种具有高稳定性的多功能足式机器人，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的具有高稳定性的多功能足式机器人，其特征在于，所述第一粘弹性复合缓冲组件连接在上腿和下腿之间的上部，包括：
3.根据权利要求2所述的具有高稳定性的多功能足式机器人，其特征在于，所述第一摆臂组件连接在上腿和下腿之间的下部，包括第二电机和第一摆臂，所述上腿上设有安装所述第二电机的第二安装槽，所述第一摆臂的一端与所述第二电机驱动轴连接，另一端与所述下腿之间铰接；
4.根据权利要求2所述的具有高稳定性的多功能足式机器人，其特征在于，所述第二粘弹性复合缓冲组件包括波形弹簧（8）以及环形垫片（23），其中，波形弹簧的一端与下腿底部固定连接，波形弹簧另一端连接所述环...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭迎庆，罗文昊，舒斌明，徐赵东，陈正翰，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：
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