行走机器人制造技术

一种容易避让障碍物且易保持平衡的行走机器人，它包括一对Ｘ轴向的Ｘ导轴和一对Ｙ轴向的Ｙ导轴；连接Ｘ导轴和Ｙ导轴各端部的角部块体；一对Ｘ轴向移动体和一对Ｙ轴向移动体；插向Ｙ轴向移动体内的Ｘ轴杆和插向Ｘ轴向移动体内，且与Ｘ轴杆垂直相交的部位连结在Ｘ轴杆上的Ｙ轴杆；驱动Ｘ轴移动体向Ｘ轴方向移动的Ｘ轴驱动机构和驱动Ｙ轴移动体向Ｙ轴方向移动的Ｙ轴驱动机构；设置在角部块体、Ｘ轴杆和Ｙ轴杆端部、沿Ｚ轴向驱动角部块体、Ｘ轴移动体和Ｙ轴移动体的多个Ｚ轴驱动机构。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术有关行走机器人。以往，例如在搬运物品场合使用搬运机器人。作为移动手段是在这些搬运机器人上使用轮子或履带。另外，已知的还有目前仍处于研究阶段，用电动机驱动其关节，使其进行与四足动物或人类行走相类似的动作的四足或双足行走机器人。然而，上述传统的机器人存在下述课题。在使用轮子或履带作为移动手段的机器人场合，在行走道路上存在障碍物时，如不改变行走路线，则不可避免受其影响，因此，存在一个当通路狭窄，存在障碍物时不可避免其影响的问题。此外，四足或双足行走机器人，有时会发生三足或单足行走状态，控制平衡很难，尚未达到实用阶段。因此，本专利技术目的在于提供一种既能容易地避让障碍物，又容易地取得平衡的步行机器人。为达到上述目的，本专利技术包括以下组成部分。即，该步行机器人的特征在于：包括与X轴方向相平行配置的一对X导轴，与垂直于X轴方向的Y轴方向相平行配置的一对Y导轴，连接上述X导轴各端部和Y导轴各端部的四个角部块体，能沿着上述X导轴、向上述X轴方向移动的一对X轴移动体，能沿着上述Y导轴、向上述Y轴方向移动的一对Y轴移动体，沿上述X轴方向配置并插通到上述一对Y轴移动体内的X轴杆，沿上述Y轴方向配置并插通到上述一对X轴移动体内，使与上述X轴杆垂直相交的部位连结到X轴杆上的Y轴杆，使上述一对X轴移动体-->向上述X轴方向移动的X轴驱动机构，使上述一对Y轴移动体向上述Y轴方向移动的Y轴驱动机构，设置在上述角部块体、上述X轴杆的端部以及上述Y轴杆端部上、并使角部块体、X轴移动体和Y轴移动体向着垂直于上述X轴方向和Y轴方向的Z轴方向移动的多个Z轴驱动机构。应用本专利技术的步行机器人时，因为设置了使角部块体、X轴移动体和Y轴移动体向Z轴方向移动的多个Z轴驱动机构，所以即使在行进路上存在障碍物，通过开动Z轴驱动机构，可以使角部块体、X轴移动体和Y轴移动体以及与角部块体、X轴移动体和Y轴移动体相连的各组成构件进行上下运动，不改变行进路线地避开障碍物的影响。此外，因为作为脚部的Z轴驱动机构设置在位于行走机器人的最外侧的角部块体、X轴杆端部和Y轴杆端部上，所以容易控制平衡，所以始终稳定的状态支承整个行走机器人，也容易对行走机器人进行计算机控制，可以实现计算机负载小、高性能的行走机器人，效果非常显著。对附图的简单说明。图1为本专利技术行走机器人第1实施例的立体图，图2为表示X轴移动体、Y轴移动体和Z轴气缸构造部分的剖面图，图3为表示X轴气缸和Y轴气缸构造部分的剖面图，图4为对行走机器人的直线行走进行说明的俯视图，图5为对行走机器人的斜行进行说明的俯视图，图6为对行走机器人的方向转换进行说明的俯视图，图7为俯视图，对把行走机器人作为二元运动机构使用的应用例进行说明，图8为俯视图，对把行走机器人作为二元运动机构使用的应用-->例进行说明，图9为表示行走机器人使用例的立体图，图10为表示行走机器人使用例的立体图，图11为表示行走机器人使用例的立体图，图12为表示有关本专利技术行走机器人和第2实施例的立体图，图13为表示第2实施例的Z轴气缸的储存机构的构造的部分的剖面图，图14为表示本专利技术行走机器人的第3实施例的俯视图，图15为表示第3实施例的省去X轴移动体附近一部分的后视图，图16为表示第3实施例的Z轴气缸构造的剖面图。以下，参照附图对本专利技术实施例作详细说明。现参照图1-10对第1实施例进行说明。首先，以图1-3对其构造进行说明。图1中，12a，12b为X轴导距以规定的间隔与沿X轴方向平行配置，都是金属制的轴。14a，14b为Y导轨以规定间隔与垂直于X轴方向的Y轴方向平行配置，也都是金属制的轴。由X导轴12a，12b和Y导轴14a，14b围成水平矩形平面16。18a，18b，18c，18d为角部块体，配置在矩形平面16的各角部。X导轴12a，12b的各端部和Y导轴14a，14b的各端部固定在各角部块体18a，18b，18c，18d上。各角部块体18a，18b，18c，18d的上面形成平面。20a，20b为X轴移动体，其详细构造在后文中叙述，它们是由上侧的第1X轴移动体组成部件22a，22b和下侧的第2X轴移动体组成部件24a，24b构成。X轴移动体20a，20b能分别沿着X向导轴12a，12b朝X轴方向移动。-->26a，26b为Y轴移动体，详细构造由后文叙述，它们是由上侧的第1Y轴移动体组成部件28a，28b，和下侧的第2Y轴移动体组成部件30a，30b构成。Y轴移动体26a，26b能分别沿着Y导轴朝Y轴方向移动。32为X轴杆，向X轴方向配置，并插通到Y轴移动体26a，26b内。X轴杆32的两端从Y轴移动体26a，26b向外突出。X轴杆32从金属制的轴。34为Y轴杆，向Y轴方向配置并插通到X轴移动体20a，20b内，Y轴杆34的两端从X轴移动体20a，20b向外突出。Y轴杆34也为金属制的轴。Y轴杆34和X轴杆32的垂直相交部位，例如用焊接等固定成十字状。36a，36b为作为X轴驱动机构一例的X轴气缸，其详细构造将在后文中叙述，它们分别设置在X轴移动体20a，20b上。X轴气缸36a，36b是为了使X轴移动体20a，20b向X轴方向移动而设置的。38a，38b为作为Y轴驱动机构一例的Y轴气缸，其详细构造将在后文中叙述，它们分别设置在Y轴移动体26a，26b上。Y轴气缸38a，38b是为了使Y轴移动体26a，26b向Y轴方向移动而设置的。40a-40h分别为作为Z轴驱动机构一例的Z轴气缸。Z轴气缸40a-40h具有行走机器人10的脚部功能。Z轴气缸40a，40b，40c和40d分别与角部块体18a，18b，18c和18d成一体地设置在这些角部块体的外侧。另外，Z轴气缸40e，40f，40g和40h设置在X轴杆32和Y轴杆34的端部。Z轴气缸40a-40h的详细构造在后文中叙述。通过气缸杆42的伸缩运动，角部块体18a，18b，18c，18d和X轴移动体20a，20b以及Y轴移动体26a，26b能向Z轴方向移动。即通过气缸杆42的伸缩运动，能使除了气缸杆42以外的行走机器人10的各部分进行上下运动。44为作为载放部一例的滑块，固定在Y轴杆34和X轴杆32-->呈十字状垂直相关的部位。滑块44能载放工具、加工作业用机器人头，计测仪器，被加工工件等。现参照图2对X轴移动体20a，20b，Y轴移动体26a，26b以及Z轴气缸40a-40h的结构进行说明。另外，由于X轴移动体20a，20b和Y轴移动体26a，26b结构基本相同，故对Y轴移动体26a的结构进行说明。同时，Z轴气缸40a-40h的结构也基本相同，故对Z轴气缸40e的结构进行说明。首先，对Y轴移动体26a进行说明。Y轴移动体26a由借助Y轴气缸38a能在Y导轴14a上方向Y轴方向移动的第1Y轴移动体组成构件28a和插入了X轴杆32的第2Y轴移动体组成构件30a组成。第1Y轴移动体组成构件28a和第2Y轴移动体组成构件30a借助回转轴46可相互转动。接着，对Z轴气缸40e进行说明。在Z轴气缸40e的内部，由引成于气缸杆42的上端的活塞部48分隔成空气室50a，50b，从空口52a向空气室50a供给压缩空气（未图示出由空气压缩机供气，以下同）时，气缸杆42伸长。另外，从空气口52b向空气室50b供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种行走机器人，其特征在于它包括与Ｘ轴方向相平行配置的一对Ｘ导轴；与垂直于Ｘ轴方向的Ｙ轴方向相平行配置的一对Ｙ导轴；连接上述Ｘ导轴各端部和Ｙ导轴各端部的４个角部块体；能沿着上述Ｘ导轴向Ｘ轴方向移动的一对Ｘ轴移动体；沿上述Ｙ导轴向Ｙ轴方向移动的一对Ｙ轴移动体；沿上述Ｘ轴方向配置并插通到上述一对Ｙ轴移动体的Ｘ轴杆；沿上述Ｙ轴方向配置并插通到上述一对Ｘ轴移动体内，使与上述Ｘ轴杆垂直相交的部位连结到Ｘ轴杆的Ｙ轴杆；使上述一对Ｘ轴移动体向上述Ｘ轴方向移动的Ｘ轴驱动机构；使上述一对Ｙ轴移动体向上述Ｙ轴方向移动的Ｙ轴驱动机构；设置在上述角部块体、上述Ｘ轴杆端部和Ｙ轴杆端部上，并使角部块体、Ｘ轴移动体和Ｙ轴移动体向着垂直于上述Ｘ轴方向和Ｙ轴方向的Ｚ轴方向移动的多个Ｚ轴驱动机构。

【技术特征摘要】
JP 1992-12-1 349920/921、一种行走机器人，其特征在于它包括与X轴方向相平行配置的一对X导轴；与垂直于X轴方向的Y轴方向相平行配置的一对Y导轴；连接上述X导轴各端部和Y导轴各端部的4个角部块体；能沿着上述X导轴向X轴方向移动的一对X轴移动体；沿上述Y导轴向Y轴方向移动的一对Y轴移动体；沿上述X轴方向配置并插通到上述一对Y轴移动体的X轴杆；沿上述Y轴方向配置并插通到上述一对X轴移动体内，使与上述X轴杆垂直相交的部位连结到X轴杆的Y轴杆；使上述一对X轴移动体向上述X轴方向移动的X轴驱动机构；使上述一对Y轴移动体向上述Y轴方向移动的Y轴驱动机构；设置在上述角部块体、上述X轴杆端部和Y轴杆端部上，并使角部块体、X轴移动体和Y轴移动体向着垂直于上述X轴方向和Y轴方向的Z轴方向移动的多个Z轴驱动机构。2、根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，上述X轴驱动机是一个有一对沿X轴方向配置并固定在各X轴移动体上的X轴气缸组件;并由于上述X导轴起着上述X轴气缸的气缸杆的功能，所以上述X轴移动体能相对X导轴向X轴向移动。3、根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，上述Y轴驱动机构是一个含有一对沿Y轴方向配置并固定在各Y轴移动体上的Y轴气缸的气缸组件;并由于上述Y导轴起着上述Y轴气缸的气缸杆的功能，所以上述Y轴移动体能相对Y导轴向Y轴方向移动。4、根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，上述Z轴驱动机构是一个气缸组件。5、根据权利要求4所述的机器人，其特征在于，上述气缸组件的气缸杆可向下方伸缩，在该气缸杆下端设置接地部。6、根据权利要求5所述的机器人，其特征在于，上述接地部包含万向接头。7、根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，上述X轴移动体包含：能沿上述X...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳健，
申请(专利权)人：柳健，
类型：发明
国别省市：JP[日本]