[實用新型]多足步行機器人單腿實驗平臺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120562461.X
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN202378990U
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設計）人: 金波;陳剛;陳誠;陳鷹
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

1.多足步行機器人單腿實驗平臺，包括單腿實驗平臺機械本體和單腿實驗平臺控制系統(tǒng)，其中，單腿實驗平臺機械本體包括單腿實驗平臺框架、步行機器人單腿和單腿實驗平臺高度調節(jié)裝置；單腿實驗平臺控制系統(tǒng)包括傳感器組和控制器組成；其特征在于：

單腿實驗平臺框架由固定支架、滑動臺和傳感器安裝板組組成；

固定支架包括第一支撐座、第二支撐座、第三支撐座、第四支撐座、第一燕尾導軌、第二燕尾導軌、第一固定梁和第二固定梁；第四支撐座包括底座、第四下支撐桿、第四上支撐桿、第一定位螺釘和第二定位螺釘；底座與第四下支撐桿的下端螺紋連接，第四上支撐桿下端插入第四下支撐桿的上端，第一定位螺釘和第二定位螺釘分別穿過第四下支撐桿上端的螺紋孔將第四上支撐桿的位置固定，第一支撐座、第二支撐座、第三支撐座和第四支撐座結構相同；第一支撐座的第一上支撐桿上端與第一燕尾導軌的一端固定連接；第二支撐座的第二上支撐桿上端與第一燕尾導軌的另一端固定連接；第三支撐座的第三上支撐桿上端與第二燕尾導軌的一端固定連接；第四支撐座的第四上支撐桿上端與第二燕尾導軌的另一端固定連接；第一固定梁的兩端分別與第一燕尾導軌和第二燕尾導軌的一端固定連接；第二固定梁的兩端分別與第一燕尾導軌和第二燕尾導軌的另一端固定連接；

滑動臺包括第一燕尾滑臺、第二燕尾滑臺、第一滑臺立柱、第二滑臺立柱、腿支撐橫梁和腿連接板；第一燕尾滑臺和第二燕尾滑臺分別安裝在第一燕尾導軌、第二燕尾導軌上，第一燕尾滑臺和第二燕尾滑臺可以分別在第一燕尾導軌、第二燕尾導軌上滑動，且同步滑動；第一滑臺立柱和第二滑臺立柱分別與第一燕尾滑臺和第二燕尾滑臺固定連接；腿支撐橫梁兩端設置有圓孔，分別套在第一滑臺立柱和第二滑臺立柱的圓柱上，可沿第一滑臺立柱和第二滑臺立柱上下滑動，腿連接板與腿支撐橫梁通過螺紋連接，腿支撐橫梁上均勻分布多個等間隔的螺紋孔，腿連接板與腿支撐橫梁之間的位置可通過螺紋孔進行調節(jié)；

傳感器安裝板組包括第一傳感器安裝板、第二傳感器安裝板、第三傳感器安裝板、第四傳感器安裝板、第五傳感器安裝板；第一傳感器安裝板裝于第三支撐座的底座上，第二傳感器安裝板設置在第二燕尾導軌一端的側面上，該側面靠近第三支撐座；第三傳感器安裝板裝于第二燕尾滑臺外側面上，第四傳感器安裝板裝于腿支撐橫梁的側端面上，第五傳感器安裝板設置在第一燕尾滑臺的一個側面上，該側面面向第一支撐座；

步行機器人單腿包括臀部、大腿、小腿和腳；

步行機器人單腿的臀部包括第一伺服電機、第一連接件和第二連接件；第一伺服電機外殼通過螺紋連接安裝于腿連接板上，第一伺服電機的輸出軸與第一連接件的叉部通過螺紋連接，第一連接件的基部與第二連接件的基部正交且通過螺紋連接；第一伺服電機的輸出軸轉動帶動第一連接件運動；

步行機器人單腿的大腿包括第二伺服電機、第一連接板、第二連接板和第三伺服電機；第二伺服電機的輸出軸與步行機器人單腿臀部的第二連接件的叉部通過螺紋連接，第二伺服電機的外殼同時與第一連接板和第二連接板的一端螺紋連接，第一連接板和第二連接板的另一端與第三伺服電機的外殼螺紋連接；第二伺服電機的輸出軸轉動帶動大腿整體運動；

步行機器人單腿的小腿包括第三連接件、第一連接圓筒和力傳感器；第三伺服電機的輸出軸與第三連接件的叉部通過螺紋連接，第三連接件的基部與第一連接圓筒的一端螺紋連接，第一連接圓筒的另一端與力傳感器外殼螺紋連接；第三伺服電機的輸出軸轉動帶動第三連接件運動；

步行機器人單腿的腳包括第二連接圓筒和足端；第二連接圓筒的一端與力傳感器外殼螺紋連接，足端為半球形，第二連接圓筒的另一端與足端的半球形截面通過螺紋連接，此足端采用橡膠材料制造；

單腿實驗平臺高度調節(jié)裝置包括底盤、下支桿、上支桿、調節(jié)螺母、蓋板、定位桿、第一手柄、第二手柄和支架；底盤與下支桿的下端螺紋連接，蓋板套于調節(jié)螺母上端，蓋板與下支桿上端圓盤通過三個定位桿螺紋連接；第一手柄和第二手柄設置在蓋板上端的調節(jié)螺母上，且與調節(jié)螺母螺紋連接，上支桿下端與調節(jié)螺母螺紋連接，上支桿上端與支架螺紋連接；支架呈工字型，四個端點開有通孔，在調節(jié)單腿實驗平臺高度時支架上的通孔與第一燕尾導軌和第二燕尾導軌上的孔之間用銷釘固定連接；

傳感器組包括第一高度位移傳感器、第二高度位移傳感器、水平位移傳感器、力傳感器和編碼器；第一高度位移傳感器外殼安裝于第一傳感器安裝板上，第一高度位移傳感器的拉頭安裝于第二傳感器安裝板上，第二高度位移傳感器外殼安裝于第三傳感器安裝板上，第二高度位移傳感器的拉頭安裝于第四傳感器安裝板上，水平位移傳感器外殼安裝于第一燕尾導軌的一個側面上，該側面靠近第一支撐座，水平位移傳感器拉頭安裝于第五傳感器安裝板上，水平位移傳感器的拉線與第一燕尾導軌平行，力傳感器裝于步行機器人單腿的小腿上，編碼器為伺服電機自帶，其與伺服電機封裝在一起。