[實用新型]一種電驅(qū)動小型仿生四足機器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520345226.5
• 申請日: 2015-05-26
• 公開（公告）號: CN205034207U
• 公開（公告）日: 2016-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賈文川;王興興;蒲華燕;李龍
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

1.一種電驅(qū)動小型仿生四足機器人，包括機械系統(tǒng)（Ⅰ）、動力與運動控制系統(tǒng)（Ⅱ）；其特征在于：所述機械系統(tǒng)（Ⅰ）包括機身模塊（Ⅰ-0）和4個腿模塊（Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3、Ⅰ-4）；所述動力與運動控制系統(tǒng)（Ⅱ）包括運動控制模塊（Ⅱ-1）、第一電機驅(qū)動與控制模塊（Ⅱ-2）、第二電機驅(qū)動與控制模塊（Ⅱ-3）、第一電機（Ⅱ-4-1）、第二電機（Ⅱ-4-2）、第三電機（Ⅱ-4-3）、第四電機（Ⅱ-4-4）、第五電機（Ⅱ-4-5）、第六電機（Ⅱ-4-6）、第七電機（Ⅱ-4-7）、第八電機（Ⅱ-4-8）、第九電機（Ⅱ-4-9）、第十電機（Ⅱ-4-10）、第十一電機（Ⅱ-4-11）、第十二電機（Ⅱ-4-12）；所述機身模塊（Ⅰ-0）作為四足機器人的身體；所述第一腿模塊（Ⅰ-1）、第二腿模塊（Ⅰ-2）、第三腿模塊（Ⅰ-3）、第四腿模塊（Ⅰ-4）分別對稱安裝在機身模塊（Ⅰ-0）上；所述動力與運動控制系統(tǒng)（Ⅱ）也固定安裝在機身模塊（Ⅰ-0）上；所述4個腿模塊（Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3、Ⅰ-4）機械原理完全相同，實際安裝布置方式根據(jù)機器人對不同運動性能的優(yōu)化會有所不同。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電驅(qū)動小型仿生四足機器人，其特征在于：所述四足機器人4個腿模塊（Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3、Ⅰ-4）實際的安裝布置方式，劃分為a、b、c、d這4種：①當為使四足機器人具有較好的被控性能時，選用a這種布置方式，因為在四足機器人典型的對角步態(tài)時，機器人的左前腿模塊與右后腿模塊和右前腿模塊與左后腿模塊的運動是關(guān)于機器人中心完全對稱的，這將明顯削弱腿部運動慣性力；②當為使機器人具有較多的載貨空間時，選用b這種布置方式，此時機器人4個腿模塊都較遠離機器人身體，這給貨物騰出了更多的空間；③當為了提升機器人奔跑的速度、跳躍的高度時，選用c這種布置方式，由于兩連桿腿在動力學(xué)上的特點，使得這種結(jié)構(gòu)形式有利于提升機器人在奔跑、跳躍等步態(tài)的性能；④當機器人在復(fù)雜地形運動時，選用d這種布置方式，此時Leg模塊各膝關(guān)節(jié)靠后，以盡量避免膝關(guān)節(jié)與其前方的障礙物相碰撞。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電驅(qū)動小型仿生四足機器人，其特征在于：所述各腿模塊（Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3、Ⅰ-4），具有3個自由度，即3個運動關(guān)節(jié)，這三個運動關(guān)節(jié)分別記為、、；與是兩個相互正交的髖關(guān)節(jié)，為膝關(guān)節(jié)；經(jīng)過足端點并與軸線平行的軸線記為；其中軸線與軸線正交，軸線與軸線相平行；所述腿模塊（Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3、Ⅰ-4）的大腿長記為，小腿長記為，左右兩腿間距記為，前后兩腿間距記為；所述與基本等長；所述四足機器人，這模仿了4足哺乳動物的腿長與腿間距的比值，四足哺乳動物一般都具有狹窄的身體，這有助于四足機器人實現(xiàn)較好的運動性能，并且能較容易的通過狹小地形；當為使四足機器人具有較好的穩(wěn)定性及具有較大的載貨空間時，取，此時機器人的身體相比身高較長；當為使四足機器人具有較好的運動性能時，取，此時機器人的身體較短，機器人整體的轉(zhuǎn)動慣量較小；所述每個腿模塊理想的足端點是在軸線在軸線的垂直投影點上，但實際由于機械結(jié)構(gòu)的限制，足端點會有在沿軸線上向身體外側(cè)的稍許偏移。