【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人结构的，具体而言，涉及一种四足机器人及其控制方法。
技术介绍
1、现有的移动机器人主要分为轮式、履带式和足式等几种类型，其中，轮式机器人在运动过程中对地面平整度要求较高，需行走的地面连续平整，因而难以适应未知的复杂路面；履带式机器人在运动过程中由于转弯半径较大，因而灵活度很低；而足式机器人是通过“腿”与地面间断接触，因而，可以灵活地跨过崎岖程度较高的障碍，具备较高的越障能力，满足在复杂非结构地形环境下运动的要求。
2、足式机器人按照“腿”的数量从少到多可分为：双足机器人、四足机器人和多足(“腿”的数量多于四个)机器人等。而四足机器人是仿照自然界中的四足哺乳动物(比如，猎豹、狗和马等)的身体结构设计的，其在移动速度和环境适应性方面都有极佳的表现，四足机器人运动步态丰富，不仅能克服复杂地形对机器人稳定性的影响，而且能在动态的情况下实现高速运动，非常适合在复杂非结构化地形环境下的工作。
3、现有的四足机器人在运动过程中，一般是通过动力电机的转动输出直接驱动“腿”运动的，通常情况下，通过动力电机的输出轴对输出到各运动部件(比如大腿、小腿以及各连接关节等)的驱动力矩进行直接控制，对动力电机的输出轴要求较高，影响动力电机的使用寿命。
技术实现思路
1、基于此，为了解决的问题，本专利技术提供了一种四足机器人及其控制方法，其具体技术方案如下：
2、一种四足机器人，包括集成基座、身体部件、摆臂部件和四个支臂部件：
3、所述身体部件包
4、所述摆臂部件包括四组摆臂组件、以及驱动摆臂组件进行摆动的第一驱动组件，所述的四组摆臂组件两两分别转动连接在所述摆臂座上；
5、所述摆臂组件包括转动连接在所述摆臂座上的摆动臂；
6、所述支臂部件包括转动连接在所述摆动臂上的第一支臂、转动连接在第一支臂上的第二支臂、驱动第一支臂相对于所述摆动臂进行转动的第二驱动组件、驱动第二支臂相对于第一支臂进行转动的第三驱动组件；
7、所述集成基座包括基座壳体、设置在基座壳体内的电源和控制器，所述电源分别为所述第一驱动组件、第二驱动组件、第三驱动组件提供电能，所述控制器分别与所述摆臂部件和所述支臂部件电性连接。
8、上述四足机器人，通过设置第一驱动组件、第二驱动组件、第三驱动组件分别对摆臂组件、第一支臂和第二支臂进行驱动，利用第一驱动组件、第二驱动组件、第三驱动组件自身的支撑结构，避免动力电机的输出轴在停摆时起到支撑作用，从而保证动力电机的使用寿命。
9、进一步地，所述第一驱动组件包括与所述摆臂座连接在第一安装座、设置在第一安装座上的第一电机、可相对于第一安装座进行移动的第一驱动座，所述第一驱动座与所述摆动臂转动连接；所述第一电机通过驱动所述第一驱动座进行移动，从而使摆动臂相对于所述摆臂座进行转动。
10、进一步地，所述第一驱动组件还包括转动安装在所述第一安装座上的第一丝杆件、设置在第一丝杆件上的第一丝杆座、设置在第一安装座上的第一导向座、设置在第一丝杆座上的第一导向柱；所述第一导向柱的一端与第一丝杆座连接，另一端与所述第一驱动座连接，中间部分适配所述第一导向座进行滑动；所述第一电机通过第一带轮单元驱动所述第一丝杆件进行转动，使所述第一丝杆座进行移动，从而驱动第一驱动座相对于所述第一安装座进行移动。
11、进一步地，所述第二驱动组件包括固定安装在所述第一支臂上的第二电机、转动连接在所述第一支臂上的第二丝杆件、设置在第二丝杆件上的第二丝杆座、以及转动连接摆动臂和第二丝杆座的第二连杆；所述第二电机驱动所述第二丝杆件进行转动，使所述第二丝杆座沿所述第二丝杆件的杆向进行移动，从而改变所述第二丝杆座在所述第一支臂上的位置，进而实现所述第一支臂相对于所述摆动臂进行转动。
12、进一步地，所述第三驱动组件包括固定安装在所述第一支臂上的第三电机、转动连接在第一支臂上的第三丝杆件、设置在第三丝杆件上的第三丝杆座、以及转动连接第二支臂和第三丝杆座的第三连杆；所述第三电机驱动所述第三丝杆件进行转动，使所述第三丝杆座沿所述第三丝杆件的杆向进行移动，从而改变第三丝杆座在所述第一支臂上的位置，进而实现所述第二支臂相对于所述第一支臂进行转动。
13、进一步地，所述第一支臂上设有导向安装板，所述导向安装板设有第一导向轨道和第二导向轨道；所述第二驱动组件还包括设置在所述第二丝杆座上的第二导向滚轮；所述第三驱动组件还包括设置在所述第三丝杆座上的第三导向滚轮；所述第二导向滚轮适配所述第一导向轨道并在所述第一导向轨道上移动，所述第三导向滚轮适配所述第二导向轨道并在所述第二导向轨道上移动。
14、进一步地，所述摆臂座包括交错设置的第一l型安装座和第二l型安装座，所述第一l型安装座设有第一转动部、第二转动部和第一固定部，所述第二l型安装座设有第三转动部、第四转动部和第二固定部；所述第一转动部和第三转动部形成用于转动连接所述摆动臂的转动连接位一，所述第二转动部和第四转动部形成用于转动连接所述摆动臂的转动连接位二；所述第一固定部和第二固定部分别用于安装所述第一安装座。
15、进一步地，还包括设置在所述集成基座前端的摄像部件，所述摄像部件用于摄取路况图片并将路况图片转化为路况数据发送到所述控制器中。
16、进一步地，还包括设置在所述第二支臂底部的压力传感器，所述压力传感器与所述控制器电性连接。
17、另一方面，一种机器人控制方法，四足机器人，包括以下步骤：
18、建立机体动力学模型，分析四足机器人的小跑步态稳定性；
19、通过控制器控制第一驱动组件、第二驱动组件和第三驱动组件的输出扭矩，使四足机器人对角在小跑步态下保持稳定。
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1.一种四足机器人，其特征在于，包括集成基座(1)、身体部件(2)、摆臂部件(3)和四个支臂部件(4)：
2.根据权利要求1所述的一种四足机器人，其特征在于，所述第一驱动组件(32)包括与所述摆臂座(22)连接在第一安装座(321)、设置在第一安装座(321)上的第一电机(322)、可相对于第一安装座(321)进行移动的第一驱动座(323)，所述第一驱动座(323)与所述摆动臂(33)转动连接；
3.根据权利要求2所述的一种四足机器人，其特征在于，所述第一驱动组件(32)还包括转动安装在所述第一安装座(321)上的第一丝杆件(324)、设置在第一丝杆件(324)上的第一丝杆座(325)、设置在第一安装座(321)上的第一导向座(326)、设置在第一丝杆座(325)上的第一导向柱(327)；
4.根据权利要求1所述的一种四足机器人，其特征在于，所述第二驱动组件(43)包括固定安装在所述第一支臂(41)上的第二电机(431)、转动连接在所述第一支臂(41)上的第二丝杆件(432)、设置在第二丝杆件(432)上的第二丝杆座(433)、以及转动连接摆动
5.根据权利要求4所述的一种四足机器人，其特征在于，所述第三驱动组件(44)包括固定安装在所述第一支臂(41)上的第三电机(441)、转动连接在第一支臂(41)上的第三丝杆件(442)、设置在第三丝杆件(442)上的第三丝杆座(443)、以及转动连接第二支臂(42)和第三丝杆座(443)的第三连杆(444)；
6.根据权利要求5所述的一种四足机器人，其特征在于，所述第一支臂(41)上设有导向安装板(411)，所述导向安装板(411)设有第一导向轨道和第二导向轨道；
7.根据权利要求2所述的一种四足机器人，其特征在于，所述摆臂座(22)包括交错设置的第一L型安装座(221)和第二L型安装座(222)，所述第一L型安装座(221)设有第一转动部、第二转动部和第一固定部，所述第二L型安装座(222)设有第三转动部、第四转动部和第二固定部；
8.根据权利要求1所述的一种四足机器人，其特征在于，还包括设置在所述集成基座(1)前端的摄像部件(5)，所述摄像部件(5)用于摄取路况图片并将路况图片转化为路况数据发送到所述控制器中。
9.根据权利要求1所述的一种四足机器人，其特征在于，还包括设置在所述第二支臂(42)底部的压力传感器(6)，所述压力传感器(6)与所述控制器电性连接。
10.一种机器人控制方法，应用于如权利要求1～9任意一项所述的四足机器人，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种四足机器人，其特征在于，包括集成基座(1)、身体部件(2)、摆臂部件(3)和四个支臂部件(4)：
2.根据权利要求1所述的一种四足机器人，其特征在于，所述第一驱动组件(32)包括与所述摆臂座(22)连接在第一安装座(321)、设置在第一安装座(321)上的第一电机(322)、可相对于第一安装座(321)进行移动的第一驱动座(323)，所述第一驱动座(323)与所述摆动臂(33)转动连接；
3.根据权利要求2所述的一种四足机器人，其特征在于，所述第一驱动组件(32)还包括转动安装在所述第一安装座(321)上的第一丝杆件(324)、设置在第一丝杆件(324)上的第一丝杆座(325)、设置在第一安装座(321)上的第一导向座(326)、设置在第一丝杆座(325)上的第一导向柱(327)；
4.根据权利要求1所述的一种四足机器人，其特征在于，所述第二驱动组件(43)包括固定安装在所述第一支臂(41)上的第二电机(431)、转动连接在所述第一支臂(41)上的第二丝杆件(432)、设置在第二丝杆件(432)上的第二丝杆座(433)、以及转动连接摆动臂(33)和第二丝杆座(433)的第二连杆(434)；
5.根据权利要求4所述的一种四足机器人，其特征在于，所述第三驱动组件(44)包括固定安装在...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖桂英，魏东婷，李俊文，陈玉莲，
申请(专利权)人：广州理工学院，
类型：发明
国别省市：
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