[發明專利]全地形伸縮腿式六足旋轉前進機器人

有效

• 申請號: 201410166571.2
• 申請日: 2014-04-24
• 公開（公告）號: CN103963866A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 常石磊;張運
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 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

本發明涉及機器人運動領域，提供一種新的機器人運動形式，具體涉及全地形伸縮腿式六足旋轉前進機器人。

背景技術

現有的機器人仿生類、輪式、履帶式等。輪式機構有自重輕、承載大、機構簡單、驅動和控制相對方便、行走速度快、機動靈活、工作效率高等優點，但是其運動穩定性與路面的路況有很大關系，在復雜地形精確的軌跡控制不能很好解決，要實現在樓梯或者山地等復雜地形運動很困難。履帶具有接地比壓小，在松軟的地面附著性能和通過性能好，爬樓梯、越障平穩性高，良好的自復位能力等特點，但其對地形也有很大的要求，在復雜地形運動時穩定性也很差，不確定度很大。履帶在轉向時對地面破壞程度大，該缺點使得輪式以及履帶式移動機構也不能用來運輸大質量的貨物，也很難實現在復雜環境的平穩運動。仿生類機器人的運動和結構復雜，負重不能過大。

發明內容

為解決以上機器人的運動時的問題，我們發明一種可以全方位運動的機器人。整體結構由兩部分獨立分布于一根導軌兩邊，每個部分上有三條支撐腿，可以伸縮，導軌上有一個可以自由移動的平臺，這是整個運動器的基本組成部分。圓盤可以繞著自己圓心旋轉，也就是說導軌可以繞著每個圓心自由旋轉，通過導軌F繞A、B的旋轉實現機器人整體的跨步，通過導軌上平臺的移動實現整體重心的移動，每次跨步之前，首先移動平臺E至直線導軌F的最左邊即A、C處，再收縮D上的支撐腿離開地面，繞C中心旋轉導軌F至需要前進的方向，伸長剛收起的腿直到腿部觸地反饋信號至接收器以完成一次步態。每個支撐臂上都有一個力傳感器，可以通過力感器觸地反饋控制每個伸縮腿的伸縮量。

本發明有益效果在于：兩邊獨立的整體是由有三條腿支撐分布的等邊三角形組成。因為三角形具有穩定性，該結構使得A或B獨立著地時都可以平衡。機器人的運動分解成了平臺E的水平運動、直線導軌F的旋轉運動以及腿部的豎直運動。機器人的水平運動是在絲杠上面完成的。因為A、B都有三條小腿，每條小腿伸縮都是獨立的，會根據地形的不同決定每條小腿的伸長量，從而實現對全地形的適應。

附圖說明

圖1是全地形伸縮腿式6足機器人的結構簡圖。

圖2是機器人運動的邁步流程。

具體實施方式

下面結合實例，并結合附圖，對本發明的技術方案進一步具體說明。

實施例：電機(4)通過聯軸器(3)與絲杠9連接。導軌(17)是上下平面是矩形的平面，右部可以固定電機(4)，左端有平板可以固定導軌(17)。平臺(1)與絲杠(9)連接，平臺(1)下底面與導軌(17)上頂面接觸，使得平臺(1)可以在導軌(17)上直線往復運動。導軌17與平面推力軸承7上部分接觸。直線搭載平臺(2)中心是正六面體孔，上部有個大圓柱低孔。直線導軌搭載平臺(2)與導軌(17)粘接固連在一起。連接軸(5)整體是螺旋體，上部是六面體，中心有個螺紋孔，中間是凸起圓柱，下部是圓柱，中心有電機軸孔。承力墊片(19)通過連接螺栓(18)與連接軸(5)連接在一起，使得抬腿時可以承受抬起的A或B的拉力。承力墊片(19)與直線搭載平臺(2)接觸。連接螺栓(18)與連接軸(5)通過螺紋連接。平面推力軸承(7)壓在軸承支架(8)上。軸承支架(8)是空心圓柱體，上部有圓槽，可裝載平面推力軸承(7)。軸套(16)中心是圓孔，通過圓孔與軸的六面體下部分圓柱配合，可以相對旋轉，而又被連接軸(7)的中間凸出部分擋住，以實現整體的抬腿。軸套下部分是固定在電機(6)上的，或者固定在腿部搭載平臺上。電機通過連接軸(5)傳遞電機的旋轉到整體。腿部搭載平臺是個圓形或者三角形，每條小腿固定在一角行程正三角形。電機(11)固定在(10)上，也與絲杠支架(13)連接在一起，絲杠(12)與電機輸出軸連接，絲杠上裝有伸縮腿(14)，使得電機的旋轉轉換成伸縮腿的上下直線運動。腿部力傳感器(15)在伸縮腿的最下部，伸縮腿著地后可以回饋著地信號。

以上所述僅為本發明的具體實施例，但本發明的結構特征并不局限于此，本發明重在一種新的運動形式的發明，任何在本領域的技術人員在本發明的領域內，所做的變化或修飾皆涵蓋在本發明的專利范圍之中。