本发明专利技术公开一种单自由度三足步行移动机构，该机构由左足A、中足B、右足C、第一曲柄D、第二曲柄E、第三曲柄F和第四曲柄G组成，左足A通过连接轴和左足电机轴与第一曲柄D、第二曲柄E转动连接，中足B通过连接轴和传动轴在左侧与第一曲柄D、第二曲柄E转动连接，在右侧中足B通过传动轴和连接轴与第三曲柄F、第四曲柄G转动连接，右足C通过连接轴和右足电机轴与第三曲柄F、第四曲柄G转动连接；其中第一曲柄D与第二曲柄G由中足电机带动同步转动，第二曲柄E和第三曲柄F分别由左足电机和右足电机带动转动，通过上述连接构成了单自由度三足步行移动机构。本机构通过三足配合运动能完成步行和转向的运动步态。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种可移动机构，具体涉及一种单自由度三足步行移动机构。该机构可运用于步行移动机器人，通过其特殊的步行移动方式增强机器人对于地面的适应能力，同时还可以用于军事侦察等领域。
技术介绍
中国专利申请CN101927796A公开了一种单动力平行四边形两足移动机构。该机构由左足、右足，第一曲柄和第二曲柄组成。左足通过第一、二连接轴与第一曲柄和第二曲柄转动连接。右足上一端安装第三连接轴，另一端安装电机，且与第一曲柄和第二曲柄转动连接。第一曲柄和第二曲柄结构和尺寸相同。该四个转动副轴线相互平行，组成四边形两足移动机构。通过曲柄转动，使左足、右足相对滑动从而产生向前滑动的运动姿态。但此机构只能完成向前运动不能实现转向。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题:设计出一种能够实现步行与转向运动的单自由度三足步行移动机构，同时拥有较为灵活的移动能力。本专利技术的技术方案:设计一种双四边形移动机构，整体机构由左足、中足、右足、第一曲柄、第二曲柄、第三曲柄和第四曲柄组成。左足外形为三棱柱，其上设有左足连接轴与左足电机；右足的整体外形、结构与左足相同，其上设有右足连接轴与右足电机。中足外形为多棱柱，其上设有中足电机、传动轴、中足左侧连接轴与中足右侧连接轴。 第一曲柄的左端与左足上的左足连接轴固定连接，第一曲柄的右端与中足上的传动轴固定连接；第二曲柄的左端与左足上的左足电机轴固定连接，第二曲柄的右端与中足上的中足左侧连接轴固定连接；第三曲柄的左端与中足上的中足右侧连接轴固定连接，第三曲柄的右端与右足上的右足电机固定连接；第四曲柄的左端与中足上的传动轴固定连接，第四曲柄的右端与右足上的右足连接轴固定连接；其中第一曲柄与第二曲柄由中足电机带动同步转动，第二曲柄和第三曲柄分别由左足电机和右足电机带动转动，通过上述连接构成了一个6杆7副的三足步行移动机构，且为一单个自由度的机构，由左足电机带动第二曲柄，中足电机带动第一曲柄、第四曲柄，右足电机带动第三曲柄以相同的速度转动。该机构利用平行四边形原理通过电机带动曲柄转动使左足、右足与中足分别交替向前接触地面从而实现机构向前步行的运动；同时利用平行四边形在奇异位置运动方式的切换，使左足与右足的运动方式产生差异从而实现转向。本专利技术的有益效果:本专利技术所述的双四边形机构结构简单紧凑，成本低廉，并能实现向前运动和转向，具有较强的运动灵活性。附图说明图1整体机构2左足示意3左足爆炸4左足板结构5左足阶梯剖视6右足示意7右足爆炸8右足板结构图 图9右足阶梯剖视10中足示意11中足爆炸12传动轴结构13中足阶梯剖视14曲柄结构15整体机构爆炸装配16机构奇异位置运动方式17整体机构姿态18整体机构向前运动步态19整体机构转向步态图具体实施方式:结合附图对本专利技术做进一步说明。单自由度三足步行移动机构，如图1所示，包括左足A、中足B、右足C、第一曲柄D、第二曲柄E、第三曲柄F、第四曲柄G。左足A的结构如图2、3所示，左足A包括两个左足端盖(A-1)、左足护壳(A-3)、左足板(A-5)、左足电机(A-4)、左足连接轴(A-2)，其连接关系如下:如图4所示，左足板(A-5)上设有电机安装孔(A_5a)、配合孔(A_5b)、4个连接孔(A-5c)，且电机安装孔(A-5a)和配合孔(A-5b)的圆心线与左足棱边呈45°角；如图5所示，左足板(A-5)与左足电机(A-4)通过电机安装孔(A-5a)用螺钉固定连接，左足连接轴(A-2)通过左足板(A-5)的配合孔(A-5b)活动连接,并通过轴肩与卡簧完成轴向定位；左足板(A-5)与左足护壳(A-3)通过连接孔(A-5c)用螺钉固定连接，左足护壳(A-3)在两端分别通过螺纹孔与左足端盖(A-1)用螺钉固定连接，通过上述连接构成左足A。右足C的结构如图6、7所示，右足C包括两个右足端盖(C-1)、右足护壳(C-3)、右足板(C-5 )、右足电机(C-2 )、右足连接轴(C-4 )，其连接关系如下:如图8所示，右足板(C-5)上设有电机安装孔(C_5a)、配合孔(C_5b)、4个连接孔(C-5c)，且电机安装孔(C-5a)和与通孔(C-5b)的圆心线与左足棱边呈45°角呈45°角；如图5所示，右足板(C-5 )与右足电机(C-2 )通过电机安装孔(C-5a)用螺钉固定连接，右足连接轴(C-4 )通过左足板(C-5 )的配合孔(C-5b )活动连接，并通过轴肩与卡簧完成轴向定位；右足板(C-5 )与右足护壳(C-3 )通过连接孔(C-5c )用螺钉固定连接，右足护壳(C-3 )在两端分别通过螺纹孔与右足端盖(C-1)用螺钉固定连接，通过上述连接构成右足C。中足B的结构如图10、11所示，中足B包括两个中足端盖(B-1)、中足下壳(B-2)、中足上壳(B-6 )、电机固定板(B-7 )、中足电机(B-3 )、中足左侧连接轴(B-4 )、中足右侧连接轴(B-5)、主动锥齿轮(B-8)、从动锥齿轮(B-9)、传动轴(B-10)，其连接关系如下:如图11所示，中足电机(B-3)通过电机安装孔与电机固定板(B-7)用螺钉固定连接，电机锥齿轮(B-8)通过紧定螺钉固定在中轴电机(B-3)的电机轴上；电机固定板(B-7)与中足下壳(B-2)用螺钉固定连接，如图12所示，传动轴上设有平面(B-1Oa)两个外侧卡簧槽(Β-lOb)、两个内侧卡簧槽(B-1Oc);如图13所示，传动轴(B-10)通过通孔与中足下壳(B-2)构成转动副，并通过传动轴(B-10)外侧卡簧槽(B-1Ob)完成轴向定位，从动锥齿轮(B-9)通过紧定螺钉在传动轴平面(B-1Oa)位置固定连接，并用两个卡簧在内侧卡簧槽(B-1Oc)位置完成轴向定位，同时与主动锥齿轮(B-7)啮合，中足下壳(B-2)在两端分别与中足端盖(B-1)通过螺钉固定连接；中足左侧连接轴(B-4)、中足右侧连接轴(B-5)分别通过中足上壳(B-6)两侧配合孔与其构成转动副，并通过轴肩与卡簧完成轴向定位；中足上壳(B-6)分别与两侧的中足端盖(B-1)、中部电机固定板(B-7)用螺钉固定连接，通过上述连接构成中足B。第一曲柄D、第二曲柄E、第三曲柄F、第四曲柄G的结构和尺寸相同，以第一曲柄D为例，其结构如图14所示为中心对称结构，两端分别有沉孔(D-1)与螺纹孔(D-2)。整体机构的连接关系如下:如图15所示，第一曲柄两端的沉孔(D-1)分别与左足A连接轴(A-2)、中足传动轴(B-10)插入配合，且通过螺纹孔(D-2)用紧定螺钉完成固定连接，第二曲柄两端的沉孔(E-1)分别与左足A电机(A-4)输出轴、中足左侧连接轴(B-4)插入配合，且通过螺纹孔(E-2)用紧定螺钉完成固定连接，第三曲柄两端的沉孔(F-1)分别与右足C电机(C-2)输出轴、中足右侧连接轴(B-5)插入配合，且通过螺`纹孔(F-2)用紧定螺钉完成固定连接，第四曲柄两端的沉孔(G-1)分别与右足C连接轴(C-4)、中足传动轴(B-10)插入配合，且通过螺纹孔(G-2)用紧定螺钉完成固定连接。通过上述连接关系，中足电机(B-3)带动第一曲柄D、第四曲柄G同步转动；左足电机(A-4)带动第二曲柄转动，右足电机(C-2)带动第三曲柄转动，构成单自由度三足步行移动机构。使用说明:单本文档来自技高网...
【技术保护点】
单自由度三足步行移动机构，其特征在于：该机构包括左足A、中足B、右足C、第一曲柄D、第二曲柄E、第三曲柄F、第四曲柄G，所述的左足A与右足C的结构和尺寸相同，所述的第一曲柄D、第二曲柄E、第三曲柄F、第四曲柄G的结构和尺寸相同；所述的左足A的形状为三棱柱，包括：两个左足端盖（A?1）、左足护壳（A?3）、左足板（A?5）、左足电机（A?4）、左足连接轴（A?2）；左足板（A?5）上固定有左足电机（A?4），同时还设有活连接的左足连接轴（A?2），左足板（A?5）与左足护壳（A?3）固定连接；所述的左足护壳（A?3）两端分别固定连接一个左足端盖（A?1）；所述的右足C的形状为三棱柱，包括：两个右足端盖（C?1）、右足护壳（C?3）、右足板（C?5）、右足电机（C?2）、右足连接轴（C?4）；右足板（C?5）上固定有右足电机（C?2），同时还设有活连接的右足连接轴（C?4），右足板（C?5）与右足护壳（C?3）固定连接；所述的右足护壳（C?3）两端分别固定连接一个右足端盖（C?1）；所述的中足B形状为多棱柱，其上设有传动轴（B?10）用于连接第一曲柄D、第四曲柄G，设有中足左侧连接轴（B?4），还设有中足右侧连接轴（B?5）；第一曲柄D的左端与左足A上的左足连接轴（A?2）固定连接，第一曲柄D的右端与中足B上的传动轴（B?10）固定连接；第二曲柄E的左端与左足A上的左足电机（A?4）轴固定连接，第二曲柄E的右端与中足B上的中足左侧连接轴（B?4）固定连接；第三曲柄F的左端与中足B上的中足右侧连接轴（B?5）固定连接，第三曲柄F的右端与右足C上的右足电机（C?2）固定连接；第四曲柄G的左端与中足B上的传动轴（B?10）固定连接，第四曲柄G的右端与右足C上的右足连接轴（C?4）固定连接；通过上述连接构成单自由度三足步行移动机构。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姚燕安，田耀斌，张予昊，闫莹莹，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：
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