一种具有自断肢功能的六足越障机器人及其控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种具有自断肢功能的六足越障机器人，包括整机支架，两只带有扭转弹簧的能单向弯曲的前足，两只由同步带驱动的中足，两只带有扭转弹簧的能单向弯曲的后足和能转动的前腰部和后腰部；两只前足通过前支架和前腰部连接在整机支架前部，两只中足安装在整机支架两侧，两只后足通过后支架和后腰部连接在整机支架后部；前、中、后足的中部均安装有热敏感液体驱动的解锁机构；当解锁机构接收到中央处理器发送的断肢指令时，执行断肢动作，整机进入断肢行走状态。本发明专利技术的越障能力更强，系统复杂度和控制难度降低，提高了稳定性和实用性；能识别足部是否被困，自行断肢后可继续行走，提高了生存能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机器人
，涉及ー种具有在困境中能切断肢体的六足越障机器人及其控制系统。
技术介绍
相对于轮式机器人，足式机器人在崎岖路面，恶劣路况下具有更好的适应性和避障行走能力。相对于履带机器人，足式机器人具有重量更轻，行走机构耦合性更弱，在一定自由度的机构失灵后仍能继续行走等特点。特别是六足机器人，有良好的路面适应能力，高速机动性和行走稳定性，结构可靠性，能比较轻松的跨越障碍。被广泛用于危险区域探測，灾难救援等领域。目前，已经出现了许多六足机器人，此类机器人一般采用连杆驱动，能实现越障等 功能，但是很难越过超过自己身高的障碍。并且系统比较复杂，控制难度大。此外，美国波士顿动力开发的半圆环腿的六足机器人RHEX具有良好的越障能力，但是在崎岖路面行走时，一旦某足被卡住，无法脱出，整个机器人即陷入困境。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术通过仿生的方法，利用六足机器人的系统冗余性，在某足被卡时可以像动物一样自行断掉此足，完成逃生；同时通过改进设计，加强越障能力，使其可以越过超过身高的障碍；利用欠驱动方式，降低系统的复杂度和控制难度。ー种具有自断肢功能的六足越障机器人，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有自断肢功能的六足越障机器人，包括有整机支架（1），两只带有扭转弹簧的能单向弯曲的前足（2）、（3），两只由同步带驱动的中足（4）、（5），两只带有扭转弹簧的能单向弯曲的后足（6）、（7）和能转动的前腰部（8）和后腰部（9）；其中，两只前足（2）、（3）通过前支架（11）和前腰部（8）连接在整机支架（1）前部，两只中足（4）、（5）安装在整机支架（1）两侧，两只后足（6）、（7）通过后支架（12）和后腰部（9）连接在整机支架（1）后部；其特征在于：所述的前、中、后足的中部均安装有热敏感液体驱动的解锁机构（22）；当解锁机构（22）接收到中央处理器发送的断肢指令时，执行断肢动作，整机进入断...

【技术特征摘要】
1.一种具有自断肢功能的六足越障机器人，包括有整机支架(I)，两只带有扭转弹簧的能单向弯曲的前足(2)、(3)，两只由同步带驱动的中足(4)、(5)，两只带有扭转弹簧的能单向弯曲的后足(6)、(7)和能转动的如腰部(8)和后腰部(9)； 其中，两只前足(2)、(3)通过前支架(11)和前腰部(8)连接在整机支架(I)前部，两只中足(4)、(5)安装在整机支架(I)两侧，两只后足(6)、(7)通过后支架(12)和后腰部(9)连接在整机支架(I)后部； 其特征在于 所述的前、中、后足的中部均安装有热敏感液体驱动的解锁机构(22);当解锁机构(22)接收到中央处理器发送的断肢指令时，执行断肢动作，整机进入断肢行走状态。2.根据权利要求I所述的一种具有自断肢功能的六足越障机器人，其特征在于所述的解锁机构(22)包括有 与上肢体固连的壳体(39)， 通过制退杆(41)固定在壳体(39)内腔中的活塞(38)， 活塞(38)端面与壳体(39)内腔密封形成的燃料腔体(40)， 通过滚珠(43)与壳体(39)左侧端面固连的内壁加工有轨道(37)的前端盖(36)，以及左侧通过被压缩的弹簧(34)顶在后端盖(45)上、右侧顶在活塞(38)上、右侧外端面将滚珠(43)压紧在轨道(37)内的顶杆(44)， 其中，前端盖(36)与后端盖(45)通过螺纹连接(35)固定在一起,后端盖(45)与下肢体固连，燃料腔体(40)内安装有加热装置和热敏性液体，制退杆(41)通过固定螺丝(42)和制退弹簧(46)滑动连接在壳体(39)的侧壁径向孔内； 正常状态下，弹簧(34 )压紧顶杆(44 )，迫使滚珠(43 )进入前端盖(36 )的轨道(37 )中，使上肢体和下肢体无法分离； 当接到触发信号后，燃料腔体(40)内的加热装置迅速加热热敏性液体，使其汽化，体积迅速膨胀，推动活塞(38)向左运动，活塞推动顶杆(44)后退，滚珠(43)失去约束，从轨道(37)中脱落，当顶杆(44)把弹簧(34)压缩到极限时，后端盖(45)开始带动前端盖(36)向左移动，当活塞(38 )运动到最左侧时，前端盖(36 )脱离壳体(39 )，完成脱离动作； 此时活塞(38 )的端面已经超过制退杆(41)，制退杆(41)在制退弹簧(46 )作用下落入腔体，阻止活塞倒退，防止由于意外而引起机构脱离后再次锁紧。3.根据权利要求I所述的一种具有自断肢功能的六足越障机器人，其特征在于所述的前足由驱动电机(28)，上肢(29)，下肢(30)和开放自由度的膝关节(31)组成；驱动电机(28 )固定在前支架(11)前端部，并通过前足连接件(32 )和上肢(29 )相...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海龙，张先彪，周威，尹婷婷，刘春杰，张永成，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：