[發明專利]一種六足直立式步行機器人

有效

• 申請號: 201310663262.1
• 申請日: 2013-12-10
• 公開（公告）號: CN103612686A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 張久雷
• 申請（專利權）人: 羅定職業技術學院
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032;B60K1/00
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司 44215
• 代理人: 雷利平

技術領域

?本申請涉及機器人技術領域，特別是涉及一種六足直立式步行機器人。

背景技術

在自然界和人類社會中存在一些人類無法到達的地方和可能危及人類生命的特殊場合。如行星表面、災難發生礦井、防災救援和反恐斗爭等，對這些危險環境進行不斷地探索和研究，促使了多足步行機器人的研究蓬勃發展。而仿生步行機器人的出現更加顯示出步行機器人的優勢。

六足機器人又叫蜘蛛機器人，是多足機器人的一種。六足機器人步行腿機構的可控關節越多，它的靈活性越好，但每個可控關節均需要要配備驅動電機，而多個驅動電機又會造成六條腿若干關節的驅動和協調變得麻煩，增大了控制和維護難度，提高了制作成本。因此，在滿足六足機器人步行要求前提下，步行腿機構的自由度數目越少越好，驅動電機越少越好。

對于單向的、前后直線運動的步行機器人，可以采用單電機驅動來實現。目前，單電機驅動的六足步行機器人大多采用連桿機構帶動六條步行腿以實現確定、協調的步態運動。例如申請號為201110339742.3的中國專利申請，公開了一種六足螞蟻機器人，它是由六足機構、傳動機構、頭部機構、控制機構四個部分組成，它們之間的位置連接關系、信號走向是：其頭部機構位于機器人前端，傳動機構相當于機器人的“身體驅干”，處于中間位置；六足機構位于傳動機構兩側，控制結構位于傳動機構內部，由控制機構給信號，傳動機構來實現力的輸出，頭部機構和六足機構來輸出機器人的動作。這種六足螞蟻機器人只采用一個驅動電機，雖然結構簡單，但該機器人只能進行單向、前后直線運動而不能實現調頭拐彎，如果要實現拐彎或調頭動作，則至少需要兩個驅動電機分別驅動三條步行腿來實現。

又如，申請號為201310110639.0的中國專利申請，公開一種能垂直拐彎的爬壁機器人，包括控制盒，第一移動裝置，第二移動裝置，一端與第一移動裝置連接、另一端與第二移動裝置連接的舵機；第一移動裝置外部具有第一電磁履帶、第一電機，并設置有第一距離傳感器和第一壓力傳感器；第二移動裝置具有第二電磁履帶、第二電機，并設置有第二距離傳感器和第二壓力傳感器；控制盒內具有控制模塊，第一、第二電磁履帶驅動模塊，第一、第二電機驅動模塊，舵機驅動模塊以及給各個模塊提供電源的電源模塊。該爬壁機器人能夠較方便的對中央空調的水平管道和豎直管道內的積塵進行清理。以上的技術，其第一電機主要用于帶動第一電磁履帶轉動，第二電機主要用于帶動第二電磁履帶轉動，第一電機和第二電機不能實現機器人的拐彎，其主要是利用傳統的舵機來實現機器人的拐彎，該機器人其存在以下不足：1、該機器人的結構復雜，雖然實現了拐彎但仍無法實現調頭的動作；2、該機器人的驅動電路復雜；3、制作成本高；4、該機器人的控制和維護難度較大。

發明內容

本申請的目的在于避免現有技術中的不足之處而提供一種六足直立式步行機器人，該六足直立式步行機器人的機械結構和驅動電路均很簡單，可實現直線前進、后退、拐彎或者調頭的動作。

本申請的目的通過以下技術方案實現：

提供一種六足直立式步行機器人，其包括機身、驅動電路、對稱設置于機身兩側的左側步行腿和右側步行腿，左側步行腿和右側步行腿均包括前步行腿、中間步行腿和后步行腿，本申請中，還包括固定于機身的左側曲柄連桿機構和右側曲柄連桿機構；驅動電路包括左側電機和右側電機，左側電機通過驅動左側曲柄連桿機構帶動左側步行腿運動，右側電機通過驅動右側曲柄連桿機構帶動右側步行腿實現與左側步行腿步調相反的運動；

驅動電路還包括接于電源和左側電機之間的單刀雙擲開關S1、接于電源和右側電機之間的單刀雙擲開關S2，左側電機連接有正轉控制端a和反轉控制端b，右側電機連接有正轉控制端c和反轉控制器d，其中：單刀雙擲開關S1撥至正轉控制端a，單刀雙擲開關S2撥至正轉控制端c，則六足直立式步行機器人直線前行；單刀雙擲開關S1撥至正轉控制端b，單刀雙擲開關S2撥至正轉控制端d，則六足直立式步行機器人直線后退；單刀雙擲開關S1撥至正轉控制端a或者b，單刀雙擲開關S2撥至正轉控制端c和d之間，則六足直立式步行機器人拐彎；單刀雙擲開關S1撥至正轉控制端a和b之間，單刀雙擲開關S2撥至正轉控制端c或者d，則六足直立式步行機器人拐彎；單刀雙擲開關S1撥至正轉控制端b，單刀雙擲開關S2撥至正轉控制端c，則六足直立式步行機器人調頭；單刀雙擲開關S1撥至正轉控制端a，單刀雙擲開關S2撥至正轉控制端d，則六足直立式步行機器人調頭。

其中，每條步行腿均包括大腿和小腿，大腿和小腿之間由鉸鏈連接構成關節，前步行腿和后步行腿構成關節的鉸鏈固定于機身。