【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微型机器人加工制作领域，具体涉及一种昆虫级微爬行四足机器人制作方法及四足机器人结构。
技术介绍
1、随着仿生学和机器人学的发展和微加工技术的进步，涌现了一大批昆虫级微爬行机器人成果，如hamr、dash、roach等，这些机器人通过模仿昆虫的结构和运动方式进行设计，往往具有极高的仿生构型，但在承载能力方面较弱，难以完成实际的工作任务。与传统的刚性机器人不同，昆虫级机器人的加工往往采用激光切割的手段，利用多层复合材料制造工艺，形成机器人刚性连杆和柔性铰链部分。
2、目前，大部分微爬行机器人结构复杂，导致加工工艺往往也十分复杂，切割完成后的大部分结构仍然依赖于手工装配，由此虽然能大批量加工，但后续的手动装配工艺也十分繁琐，且人工误差较大，最终导致机器人制作周期长且成品率不高。
3、为提高昆虫级微型机器人制作效率和精度，简化加工步骤，目前有以下几种方式：
4、一是，进一步简化机器人结构和组成部分：机器人结构越复杂，加工制作难度就越高，简化机器人结构对于提高机器人加工效率、简化加工步骤等具有很好的效果，但机器人结构过于单一，往往也会影响其性能，降低机器人的运动灵活性、机动性、地形适应性，甚至导致机器人无法完成特定的作业任务。
5、二是，采用高度集成的智能材料：昆虫级微型机器人往往由多层复合材料组成，不同材料具有不同的属性，共同构成机器人机体支撑、运动铰链和驱动部件。为优化机器人加工步骤、降低制作难度、提高精度，采用集驱动、传感等功能为一体的智能材料，能够极大程度的提高微型机器
6、三是，基于“折纸”工艺，在一定程度上减少了不必要的加工步骤，但受结构限制，其一体化程度和集成度不高，且该专利技术设计的压电驱动器加工工艺在后期继续更新迭代，实现了高集成度的一体化双联动压电驱动器，本专利技术将详细介绍这种压电驱动器的制作步骤和加工图纸。
7、因此，如何专利技术一种机器人集成度高，加工步骤简单、高效，装配精度高的方法，成为函需解决的问题。
技术实现思路
1、为此，本专利技术提供一种昆虫级微爬行四足机器人制作方法及四足机器人结构，通过采用高度集成的一体化设计，简化装配过程，减少微型机器人装配过程中的人为误差，提高机器人的装配精度。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种昆虫级微爬行四足机器人制作方法，包括：
3、一体化机身加工：按照一体化机身加工图纸对一体化机身加工材料进行切割加工，生成机器人一体化机身；
4、一体化腿部结构多层复合材料加工：按照多层复合材料加工流程对指定材料进行处理，生成腿部结构五层复合材料；
5、一体化腿部结构折叠组装：按照折叠组装流程对二维一体化腿部结构进行折叠组装，生成机器人一体化腿部结构；
6、一体化压电驱动器多层复合材料加工：按照多层复合材料加工流程对指定材进行处理，生成压电驱动器多层复合材料；
7、一体化压电驱动器组装：按照压电驱动器释放图纸对所述压电驱动器多层复合材料进行切割释放，生成机器人一体化压电驱动器；
8、机器人结构组装：将所述机器人一体化机身、所述机器人一体化腿部结构和所述机器人一体化压电驱动器进行组装，生成爬行四足机器人。
9、作为一种昆虫级微爬行四足机器人制作方法优选方案，所述机器人一体化机身的加工流程包括：
10、按照机身结构加工图纸在机身编织碳纤维切割板上对一体化驱动器右端预留开槽、一体化腿结构固定杆预留开槽和一体化驱动器左端预留开槽进行切割，生成所述机器人一体化机身。
11、作为一种昆虫级微爬行四足机器人制作方法优选方案，所述腿部结构五层复合材料加工流程包括：
12、将单向碳纤维材料与树脂胶材料组成双层复合材料；
13、使用激光切割仪按照腿部结构铰链预切割图纸对双层复合材料对准孔、单腿结构预留铰链槽和镜像单腿结构预留铰链槽进行预切割，生成预切割后双层复合材料；
14、使用激光切割仪按照pi膜预切割图纸对pi膜对准孔进行预切割，生成预切割后pi膜材料；
15、在两个所述预切割后双层复合材料中间夹一层所述预切割后pi膜材料，并使上下两层所述预切割后双层复合材料的层纤维的纤维方向垂直；将所述预切割后双层复合材料的对准孔与所述预切割后pi膜材料的对准孔对准，通过热压机进行热压处理，获得所述腿部结构五层复合材料。
16、作为一种昆虫级微爬行四足机器人制作方法优选方案，所述机器人一体化腿部结构的折叠组装流程包括：
17、将一体化腿结构释放对准定位孔与所述五层复合材料的对准孔对准；使用激光切割仪按照腿部结构释放图纸对一体化腿结构释放切割槽进行切割释放，获得所述二维一体化腿部结构；
18、将所述二维一体化腿部结构进行折叠，获得所述机器人一体化腿部结构。
19、作为一种昆虫级微爬行四足机器人制作方法优选方案，所述二维一体化腿部结构包括一体化腿结构固定杆、并联腿结构左上连杆、并联腿结构左下连杆、小腿连杆、并联腿结构右下连杆、足底支撑、并联腿结构右上连杆、连接机构底部连杆、连接机构中部传动连杆、连接机构中部固定连杆和连接机构顶部连杆；
20、所述并联腿结构左上连杆一端通过铰链与所述一体化腿结构固定杆相连接，另一端通过铰链与所述并联腿结构左下连杆相连接；所述并联腿结构左下连杆另一端通过铰链与所述并联腿结构右下连杆相连接；所述并联腿结构右下连杆另一端通过铰链与所述并联腿结构右上连杆相连接；所述并联腿结构右上连杆另一端与另一侧的一体化腿结构固定杆相连接；
21、所述并联腿结构左上连杆侧面与所述并联腿结构右上连杆侧面分别通过铰链连接有所述连接机构底部连杆；所述连接机构底部连杆另一端通过铰链与所述连接机构中部传动连杆相连接；所述连接机构中部传动连杆相连接另一端通过铰链与所述连接机构中部固定连杆相连接；所述连接机构中部固定连杆相连接另一端通过铰链与所述连接机构顶部连杆相连接；
22、所述并联腿结构左下连杆侧面通过铰链与所述小腿连杆相连接；所述小腿连杆另一端通过铰链与所述足底支撑相连接。
23、作为一种昆虫级微爬行四足机器人制作方法优选方案，所述二维一体化腿部结构进行折叠组装的步骤包括：
24、将左右两侧的所述一体化腿结构固定杆进行对齐固接；
25、将与所述并联腿结构左上连杆相连接的所述连接机构底部连杆通过铰链向外折叠，并与所述并联腿结构左上连杆进行固接；
26、将与所述并联腿结构右上连杆相连接的所述连接机构底部连杆通过铰链向外折叠，并与所述并联腿结构右上连杆进行固接；
27、将所述连接机构顶部连杆通过铰链向内折叠，并与所述连接机构中部固定连杆进行固接；
28、将所述小腿连杆通过铰链向外折叠，并于所述并联腿结构左下连杆进行固接。
29、作为一种昆虫级微爬行四足机器人制作方法本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种昆虫级微爬行四足机器人制作方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种昆虫级微爬行四足机器人制作方法，其特征在于，所述机器人一体化机身(1)的加工流程包括：
3.根据权利要求2所述的一种昆虫级微爬行四足机器人制作方法，其特征在于，所述腿部结构五层复合材料加工流程包括：
4.根据权利要求3所述的一种昆虫级微爬行四足机器人制作方法，其特征在于，所述机器人一体化腿部结构(2)的折叠组装流程包括：
5.根据权利要求4所述的一种昆虫级微爬行四足机器人制作方法，其特征在于，所述二维一体化腿部结构包括一体化腿结构固定杆(207)、并联腿结构左上连杆(208)、并联腿结构左下连杆(209)、小腿连杆(210)、并联腿结构右下连杆(211)、足底支撑(212)、并联腿结构右上连杆(213)、连接机构底部连杆(214)、连接机构中部传动连杆(215)、连接机构中部固定连杆(216)和连接机构顶部连杆(217)；
6.根据权利要求5所述的一种昆虫级微爬行四足机器人制作方法，其特征在于，所述二维一体化腿部结构进行折叠组装的流程
7.根据权利要求6所述的一种昆虫级微爬行四足机器人制作方法，其特征在于，所述压电驱动器多层复合材料的加工流程包括：
8.根据权利要求7所述的一种昆虫级微爬行四足机器人制作方法，其特征在于，所述机器人一体化压电驱动器(3)的组装加工流程包括：
9.根据权利要求7所述的一种昆虫级微爬行四足机器人制作方法，其特征在于，所述爬行四足机器人的组装流程包括：
10.一种昆虫级微爬行四足机器人结构，其特征在于，采用权利要求1至9任一项所述的一种昆虫级微爬行四足机器人制作方法制作。
...【技术特征摘要】
1.一种昆虫级微爬行四足机器人制作方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种昆虫级微爬行四足机器人制作方法，其特征在于，所述机器人一体化机身(1)的加工流程包括：
3.根据权利要求2所述的一种昆虫级微爬行四足机器人制作方法，其特征在于，所述腿部结构五层复合材料加工流程包括：
4.根据权利要求3所述的一种昆虫级微爬行四足机器人制作方法，其特征在于，所述机器人一体化腿部结构(2)的折叠组装流程包括：
5.根据权利要求4所述的一种昆虫级微爬行四足机器人制作方法，其特征在于，所述二维一体化腿部结构包括一体化腿结构固定杆(207)、并联腿结构左上连杆(208)、并联腿结构左下连杆(209)、小腿连杆(210)、并联腿结构右下连杆(211)、足底支撑(212)、并联腿结构右上连杆(213)、连接机构底部...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗自荣，朱群为，蒋涛，卢钟岳，夏明海，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
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