[發明專利]扶杖行走機器人

有效

• 申請號: 200910003321.6
• 申請日: 2009-01-13
• 公開（公告）號: CN101475032A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 吳新宇;徐揚生;樂福亮;鄧雷;宮海濤
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司
• 代理人: 曾旻輝

【技術領域】

本發明涉及一種機器人，特別涉及一種行走機器人。

【背景技術】

行走機器人具有人類的外觀，可以適應人類的生活和工作環境，代替人類 完成各種作業，并可以在一些人類難以企及的地點擴展人類的能力，在服務、 工業、教育、娛樂等多個領域得到廣泛應用。現有的行走機器人主要有兩類： 第一類是機器人外形酷似人形，如一些旅游景點的載客機器人，它們用于搭乘 游客觀光；第二類機器人則有著人一樣的關節，多采用舵機執行每個關節動作， 并配有相應的硬件進行控制，如串并聯機器人和多自由度機器人等。

具有雙腿的行走機器人連續行走必須具備的重要條件包括控制重心、機器 人重量的平衡，和合理調節兩足的角度。當機器人的腳和地面接觸時會產生沖 擊，這種沖擊可能會破壞機器人的動平衡，使機器人的行走變得不穩定。另外， 行走的地面上可能存在障礙物，真實環境中的地面也不會像理想平面一般平坦， 這些均會導致行走機器人容易失去平衡摔倒，給行走機器人的直立行走帶來困 難。

【發明內容】

有鑒于此，有必要針對行走機器易失去平衡的情況，提供一種可以穩定行 走的機器人。

一種扶杖行走機器人，包括本體。所述本體包括頭部、肩膀、軀干、手部、 大腿、小腿、與腳板。所述頭部與所述肩膀共軸，所述頭部套設在所述肩膀上， 并可左右轉動。所述肩膀下依次連接所述軀干、所述大腿、所述小腿及所述腳 板。所述手部通過U形塊固定于所述軀干上。所述機器人還包括連接于所述手 部的扶杖，所述扶杖的底部裝設萬向輪。

上述機器人可以利用扶杖支撐機器人行走時的部分重量，避免全部重量集 中到機器人的雙腿上引起其對地面沖擊過大而易發生失去平衡的問題。

在優選的實施例中，所述扶杖的高度略高于所述本體直立時所述腳板底部 到手掌的垂直高度，使得扶杖始終可以支撐機器人行走時的部分重量。

在優選的實施例中，所述軀干內裝設有圓板、嵌塊、舵機，所述肩膀同所 述圓板連成一體；所述嵌塊底面固定在所述舵機的軸上，并嵌入所述圓板中； 所述肩膀內壁兩側設有凸條，所述凸條嵌入所述軀干表面的凹槽之中；所述舵 機固定在所述軀干中，所述軀干通過所述嵌塊帶動所述肩膀轉動。

在優選的實施例中，所述軀干包括前蓋與后蓋；所述前蓋內固定有直流電 機、第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪及齒輪組；所述第一齒輪設于所述直流電 機的軸上，并與所述第二齒輪、所述第三齒輪及所述齒輪組相繼耦合。

利用所述齒輪及所述齒輪組進行變速，以帶動所述機器人實現行走。

在優選的實施例中，所述齒輪組包括第一組齒輪、第二組齒輪以及固定件； 所述第二組齒輪兩側各設一凸塊，用于與所述大腿鉸接。

在優選的實施例中，所述后蓋內側有第一支柱、第二支柱、第三支柱，分 別用于固定所述齒輪組、所述第三齒輪及所述直流電機的軸；所述U形塊設置 于所述前蓋內側以固定所述機器人的手部。

在優選的實施例中，所述小腿頂部設有凸臺，所述大腿與所述凸臺連接有 彈簧；所述大腿與所述小腿通過第一鉸鏈連接；所述小腿和所述腳板通過第二 鉸鏈連接。

在優選的實施例中，所述后蓋底部設有限位平面，所述機器人進一步包括 腿筋；所述腿筋的上端與所述限位平面接觸，所述腿筋的下端與所述凸臺接觸； 用于限制所述腿筋的移動位置。

所述腿筋可以使得所述機器人實現類似人類行走時的腿部彎曲，減少沖擊。

在優選的實施例中，所述大腿通過所述凸塊與所述第二組齒輪連接，所述 第二組齒輪的旋轉帶動所述大腿做上下運動；所述前蓋與所述后蓋合上后形成 第一槽與第二槽，所述第一槽長度約2倍于所述大腿的寬度，所述第二槽的長 度略大于所述大腿的寬度。

所述第一槽、所述第二槽可以限制所述大腿的運動角度，避免跨度過大而 失去平衡。

在優選的實施例中，所述機器人還包括直流電機、齒輪、主皮帶輪、次皮 帶輪、小腿鋼絲與腳板鋼絲。所述直流電機通過所述齒輪、所述主皮帶輪帶動 所述次皮帶輪轉動。所述小腿鋼絲、所述腳板鋼絲一端與所述次皮帶輪相連接， 另一端分別與所述小腿、所述腳板連接。

【附圖說明】

圖1為本發明較佳實施方式的機器人部分剖視結構示意圖。

圖2為圖1所示的機器人的肩部與軀干結構示意圖。