[實用新型]一種凸輪驅動控制式四足機器人的行走機構

無效

• 申請號: 201020281282.4
• 申請日: 2010-08-04
• 公開（公告）號: CN202038387U
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 孫群;趙棟杰;趙穎;桑春蕾
• 申請（專利權）人: 聊城大學
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及四足機器人的行走技術，具體地，涉及一種凸輪驅動控制式四足機器人的行走機構。

背景技術

目前，在四足機器人的整體構架中，行走機構是四足機器人的關鍵機構之一。關于行走機構，目前研究最多的是：在腿組件的關節處，采用伺服電機進行驅動控制的方式，控制行走參數，從而實現四足機器人的行走功能。

在四足機器人的行走機構中，采用上述伺服電機驅動控制的方式，具有機械結構簡單與控制精度高的優點；但是，采用這種伺服點擊驅動控制的方式時，需要多個的伺服電機配合使用，不僅增加了四足機器人的重量和制造成本，而且增大了控制難度。

在實現本實用新型的過程中，發明人發現上述技術至少存在結構復雜、控制精度低、成本高與重量大等缺陷。

發明內容

本實用新型的目的在于，針對上述問題，提出一種凸輪驅動控制式四足機器人的行走機構，以實現結構簡單、控制精度高、成本低與重量輕的優點。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種凸輪驅動控制式四足機器人的行走機構，包括：豎直并行設置、且結構相同的前腿組件與后腿組件，所述前腿組件包括左前腿組件與右前腿組件，所述后腿組件包括左后腿組件與右后腿組件；水平配合安裝在所述前腿組件的上方、用于固定并支撐所述前腿組件的前腿固定支撐架，水平配合安裝在所述后腿組件的上方、用于固定并支撐所述后腿組件的后腿固定支撐架；位于所述前腿固定支撐架的上方、與所述前腿組件配合安裝的前腿三凸輪驅動控制組件，所述前腿三凸輪驅動控制組件包括與左前腿組件配合安裝的左前腿三凸輪驅動控制組件、以及與右前腿組件配合安裝的右前腿三凸輪驅動控制組件；位于所述后腿固定支撐架的上方、與所述后腿組件配合安裝的后腿三凸輪驅動控制組件，所述后腿三凸輪驅動控制組件包括與左后腿組件配合安裝的左后腿三凸輪驅動控制組件、以及與右后腿組件配合安裝的右后腿三凸輪驅動控制組件；位于所述前腿固定支撐架與后腿固定支撐架之間、用于連接所述前腿組件與后腿組件的前后腿萬向連接組件，所述前腿固定支撐架與后腿固定支撐架對稱地設置在前后腿萬向連接組件的兩端；以及，固定安裝在所述后腿固定支撐架的上方，與所述前后腿萬向連接組件配合設置，且用于帶動前腿三凸輪驅動控制組件及后腿三凸輪驅動控制組件運動的直流伺服驅動電機。

進一步地，所述左前腿組件包括自上向下順序設置的髖關節、大腿、膝關節與小腿，所述髖關節遠離大腿的一端、通過銷釘與前腿固定支撐架連接，靠近大腿的一端、通過銷釘與大腿遠離膝關節的一端連接；所述大腿靠近膝關節的一端、通過銷釘與膝關節遠離小腿的一端連接；所述膝關節靠近小腿的一端、通過連接軸與小腿連接；在所述連接軸靠近小腿內側的軸端，配合設置有膝關節同步帶連接帶輪。

進一步地，所述前腿組件與后腿組件，均為三自由度平面組件；所述三自由度平面組件包括一個冗余自由度。

進一步地，所述左前腿三凸輪驅動控制組件包括：用于驅動控制左前腿髖關節的髖關節凸輪，與所述髖關節凸輪配合設置的髖關節凸輪推桿、髖關節推輪與髖關節凸輪復位彈簧；所述髖關節凸輪、髖關節凸輪推桿、髖關節推輪與髖關節凸輪復位彈簧，分別固定安裝在所述前腿固定支撐架上；用于驅動控制左前腿大腿的主凸輪，與所述主凸輪配合設置的主凸輪推桿、主滑輪與主凸輪復位彈簧；所述主凸輪、主凸輪推桿、主滑輪與主凸輪復位彈簧，分別固定安裝在所述前腿固定支撐架上；以及，用于驅動控制左前腿膝關節的膝關節凸輪，與所述膝關節凸輪配合設置的膝關節齒輪齒條副、膝關節齒輪軸、膝關節齒條復位彈簧；所述膝關節凸輪、膝關節齒輪齒條副、膝關節齒輪軸與膝關節齒條復位彈簧，分別固定安裝在所述前腿固定支撐架上；所述髖關節凸輪、主凸輪與膝關節凸輪順次安裝在前腿凸輪軸的左前腿端，所述膝關節凸輪靠近前后腿萬向連接組件設置；與所述髖關節凸輪相匹配。

進一步地，所述膝關節齒輪齒條副包括齒條，與所述齒條配合設置的齒輪；所述齒條的一端為受膝關節凸輪控制的圓形推輪；所述齒輪與膝關節齒輪軸配合連接；在所述膝關節齒輪軸的兩個端部、分別設有用于通過軸承固定安裝所述齒輪軸的齒輪軸支座，所述齒輪軸支座固定在前腿固定支撐架的上方；所述膝關節齒輪軸的一端為同步帶連接帶輪，所述同步帶連接帶輪與膝關節同步帶連接帶輪之間，通過同步帶連接；與所述同步帶連接帶輪相匹配，還設有皮帶張緊組件。