【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人领域,具体是一种仿生四足机器人的机身结构。
技术介绍
四足机器人比两足、三足机器人稳定,比六足机器人结构简单,运动机能灵活,有较强的承载能力,在抢险救灾、军事领域以及生活娱乐方面有很好的应用前景。机器人的机械结构在很大程度上限制了四足机器人的发展。在机器人机械结构方面,机身的柔性不足问题限制了机器人的行走、奔跑、跳跃和翻滚等功能,影响机器人的灵敏性、稳定性和适应性。目前,国外具有代表性的仿生四足机器人有日本SiigeoHirose实验室研制的TITAN系列、日本电气通信大学研制的具有宠物狗外形的机器人Telcken系列和美国研制的BigDog, 但这些机器人的柔性主要表现在它们的腿部柔性,腰身是刚性结构,机身柔性和髋部柔性不足,限制了机器人的收缩、扭转、翻滚、摔倒再站立等功能的实现。宾利法尼亚大学的最新科研成果RISE V3四足机器人可以在陆地上疾行,也可以在大树或柱子上快速爬行;它具有一个腰身自由度,用来调整爬行过程中的姿势,但是他的腰身只有在竖直面内的转动,没有水平面内的转动,且腿部与机身之间的柔性不足。韩国国立庆北大学发表了一篇名为〈〈Discontinuous Spinning Gait ofa Quadrup e dff a Iking Robot with Waist-Joint》的论文,论文中提出的一种四足机器人具有一个腰身关节,可以在水平面内转动,有利于机器人运动时运动方向的改变和运动姿态的调整;但其竖直面内没有旋转自由度,且髋部柔性也不足。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的机身柔性和髋部柔性不足,限制了机器人的收缩 ...
【技术保护点】
1.一种仿生四足机器人的机身,包括前机身、后机身和连接脊椎,其特征在于,前机身包括箱体(5)、两个前机身减振器(4)、前腿连接块(2)、上摆臂(3)和下摆臂(1);后机身包括三角架(11)、前机身减振器(4)和后腿连接块(13);连接脊椎包括第一脊椎连杆(6)、2n+2个扭簧(8)、n个脊椎连杆(9)、末端脊椎连杆(10)和n+1个过渡件(14),并由第一脊椎连杆(6)、多节脊椎连杆(9)和末端脊椎连杆(10)依次铰接而成;前机身的两个前腿连接块(2)位于箱体(5)的两侧,并通过两对上摆臂(3)和两对下摆臂(1)与箱体(5)连接;两个前机身减振器(4)分别位于箱体(5)的两侧,并且该前机身减振器(4)的两端分别与箱体(5)和前腿连接块(2)连接;第一连接脊椎6固定安装在箱体(5)与后机身相对的表面中心处;后机身的三角架(11)顶角的连接头与末端脊椎连杆(10)铰接,三角架(11)底边的两端分别与机器人的两个后腿连接块(13)固连;后机身减震器(12)的一端与末端脊椎连杆(10)一端的后机身减震器(12)安装孔铰接,后机身减震器(12)的另一端与三角架(11)底边中心处的双耳片铰接。
【技术特征摘要】
1.一种仿生四足机器人的机身,包括前机身、后机身和连接脊椎,其特征在于,前机身包括箱体(5)、两个前机身减振器G)、前腿连接块O)、上摆臂C3)和下摆臂(1);后机身包括三角架(11)、前机身减振器(4)和后腿连接块(1 ;连接脊椎包括第一脊椎连杆(6)、 2n+2个扭簧(8)、n个脊椎连杆(9)、末端脊椎连杆(10)和n+1个过渡件(14),并由第一脊椎连杆(6)、多节脊椎连杆(9)和末端脊椎连杆(10)依次铰接而成;前机身的两个前腿连接块(2)位于箱体(5)的两侧,并通过两对上摆臂(3)和两对下摆臂(1)与箱体(5)连接; 两个前机身减振器(4)分别位于箱体(5)的两侧,并且该前机身减振器(4)的两端分别与箱体( 和前腿连接块( 连接;第一连接脊椎6固定安装在箱体( 与后机身相对的表面中心处;后机身的三角架(11)顶角的连接头与末端脊椎连杆(10)铰接,三角架(11)底边的两端分别与机器人的两个后腿连接块(1 固连;后机身减震器(1 的一端与末端脊椎连杆(10) —端的后机身减震器(1 安装孔铰接,后机身减震器(1 的另一端与三角架 (11)底边中心处的双耳片铰接。2.如权利要求1所述一种仿生四足机器人的机身,其特征在于,所述的两对上摆臂(3) 的一端分别铰接在箱体( 两端端面上部,两对上摆臂(3)的另一端分别铰接在前腿连接块O)内侧表面的上部;两对下摆臂(1)的一端分别铰接在箱体( 两端端面下部,两对下摆臂(1)的另一端分别铰接在前腿连接块O)内侧表面的下部;两个前机身减振器的一端分别铰接在箱体( 上的各对上摆臂C3)之间,两个前机身减振器(4)的另一端分别铰接在前腿连接块O)内侧表面上的各对下摆臂(1)之间。3.如权利要求1所述一种仿生四足机器人的机身,其特征在于,所述的脊椎连杆(9)有 η个;脊椎连杆(9)内孔的孔径大于过渡件(14)的外径;扭簧(8)有2η+2个;过渡件(14) 有n+1个,该过渡件(14)的内径大于扭簧(8)的长度;第一脊椎连杆(6)的内孔的孔径大于过渡件(14)的外径;第一脊椎连杆(6) —端的壳体上有一对过渡件(14)的安装孔;末端脊椎连杆(10)的内孔的孔径大于过渡件(14)的外径;末端脊椎连杆(10) —端的壳体上有一对过渡件(14)的安装孔,末端脊椎连杆(10)靠近过渡件(14)的安装孔的表面上有三角架(11)的连接孔,并且过渡件(14)的安装孔和三角架(11)的安装孔垂直;末端脊椎连杆(10)的另一端的表面有后机身减震器(1 的连接孔...
【专利技术属性】
技术研发人员:冯华山,翟明敏,于薇薇,王润孝,秦现生,谭小群,
申请(专利权)人:西北工业大学,
类型:发明
国别省市:87
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