[發(fā)明專利]一種四足武裝機(jī)器人摔倒防護(hù)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610136617.5
• 申請(qǐng)日: 2016-03-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105584556B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許威;蘇波;江磊;蔣云峰;姚其昌;楊建雄;許鵬;黨睿娜;慕林棟;田源木;楊天夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)北方車輛研究所
• 主分類號(hào): B62D57/032
• 分類號(hào): B62D57/032
• 代理公司: 中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)公司專利中心11011
• 代理人: 周恒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于武裝機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種四足武裝機(jī)器人摔倒防護(hù)裝置。

背景技術(shù)

不規(guī)則和不平坦的復(fù)雜地形環(huán)境使輪式武裝機(jī)器人和履帶式武裝機(jī)器人的應(yīng)用受到限制，原因在于輪式和履帶式武裝機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡則是一條條連續(xù)的轍跡。崎嶇地形中往往含有巖石、泥土、沙子甚至峭壁和陡坡等障礙物，可以穩(wěn)定支撐武裝機(jī)器人的連續(xù)路徑十分有限。

相比輪式或履帶式武裝機(jī)器人，足式武裝機(jī)器人運(yùn)動(dòng)時(shí)只需要離散的點(diǎn)接觸地面，對(duì)復(fù)雜地形的適應(yīng)能力更強(qiáng)。另外，足式武裝機(jī)器人的腿部具有多個(gè)自由度，使運(yùn)動(dòng)的靈活性大大增強(qiáng)，它可以通過(guò)調(diào)節(jié)支撐腿的長(zhǎng)度和足部落點(diǎn)保持身體平衡，不易傾翻，穩(wěn)定性更高。因此足式機(jī)器人具有廣闊的應(yīng)用前景。目前，四足武裝機(jī)器人是仿生足式武裝機(jī)器人研究領(lǐng)域的一個(gè)重點(diǎn)，相比雙足或者更多足的機(jī)器人具有本體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，越野能力和負(fù)載能力強(qiáng)等特點(diǎn)。

在機(jī)器人研制與步態(tài)調(diào)試過(guò)程中。足式武裝機(jī)器人不可避免會(huì)經(jīng)常摔倒。如果沒(méi)有安裝被動(dòng)防護(hù)裝置，機(jī)器人本體機(jī)械結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和傳感器等都會(huì)產(chǎn)生形變甚至損壞。設(shè)計(jì)一種四足武裝機(jī)器人摔倒防護(hù)裝置可以有效增加緩沖時(shí)間，減少摔倒時(shí)地面產(chǎn)生的反作用力。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：如何提供一種四足武裝機(jī)器人摔倒防護(hù)裝置。使機(jī)器人在摔倒過(guò)程中的受到的沖擊力大大減小，有效保障機(jī)器人本體機(jī)構(gòu)和其他分系統(tǒng)的安全。

(二)技術(shù)方案

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種四足武裝機(jī)器人摔倒防護(hù)裝置，其包括：機(jī)身連接框架1、擺動(dòng)緩沖框架2、弧形緩沖裝置3、連接軸承組件4、空氣彈簧5；

所述機(jī)身連接框架1為一空腔架結(jié)構(gòu)，其一側(cè)設(shè)置于機(jī)器人機(jī)身側(cè)面，另一側(cè)上端通過(guò)兩個(gè)沿摔倒方向設(shè)置的空氣彈簧5與擺動(dòng)緩沖框架2上端部連接，下端通過(guò)連接軸承組件4可旋轉(zhuǎn)地結(jié)合于擺動(dòng)緩沖框架2下部；所述軸承組件4包括軸桿及一對(duì)軸承；

所述擺動(dòng)緩沖框架2為一豎直設(shè)置的內(nèi)設(shè)空腔蓋體結(jié)構(gòu)，其開(kāi)口側(cè)朝向機(jī)器人機(jī)身，位于機(jī)身連接框架1外側(cè)，上端通過(guò)空氣彈簧5連接機(jī)身連接框架1，下端設(shè)有一對(duì)用于穿設(shè)所述軸桿的安裝孔，在所述一對(duì)安裝孔處分別設(shè)置一個(gè)軸承，所述軸桿可相對(duì)于所述一對(duì)軸承旋轉(zhuǎn)，機(jī)身連接框架1下端與可拆卸地軸桿連接；

機(jī)身連接框架1通過(guò)連接螺栓固定在機(jī)器人機(jī)身側(cè)面的本體結(jié)構(gòu)上；當(dāng)摔倒受到地面沖擊時(shí)，擺動(dòng)緩沖框架2通過(guò)所述連接軸承組件4實(shí)現(xiàn)與機(jī)身連接框架1的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；

弧形緩沖裝置3可拆卸地安裝在擺動(dòng)緩沖框架2外側(cè)，由柔性材料制成；可根據(jù)不同的工況要求制備不同材料的弧形緩沖裝置3；

擺動(dòng)緩沖框架2與機(jī)身連接框架1頂端通過(guò)雙空氣彈簧連接，當(dāng)四足武裝機(jī)器人摔倒時(shí)，擺動(dòng)緩沖框架2受力旋轉(zhuǎn)，雙空氣彈簧壓縮吸收來(lái)自地面的沖擊力，保護(hù)四足武裝機(jī)器人本體機(jī)構(gòu)安全；

當(dāng)四足武裝機(jī)器人摔倒時(shí)，弧形緩沖裝置3首先形變吸能，起到一級(jí)緩沖的目的，然后擺動(dòng)緩沖框架2旋轉(zhuǎn)并壓縮空氣彈簧5，起到二級(jí)緩沖的目的，兩級(jí)緩沖設(shè)計(jì)保護(hù)四足武裝機(jī)器人本體機(jī)構(gòu)安全。

(三)有益效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供一種四足武裝機(jī)器人摔倒防護(hù)裝置采用兩級(jí)緩沖設(shè)計(jì)思想，可有效減少四足武裝機(jī)器人摔倒過(guò)程中受到的地面沖擊力。裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕、緩沖效果較為明顯。所需空氣彈簧原理簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟，能夠很好地保護(hù)武裝機(jī)器人本體及其他分系統(tǒng)的安全狀況。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明技術(shù)方案的裝置示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

為解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種四足武裝機(jī)器人摔倒防護(hù)裝置，如圖1所示，其包括：機(jī)身連接框架1、擺動(dòng)緩沖框架2、弧形緩沖裝置3、連接軸承組件4、空氣彈簧5；

所述機(jī)身連接框架1為一空腔架結(jié)構(gòu)，其一側(cè)設(shè)置于機(jī)器人機(jī)身側(cè)面，另一側(cè)上端通過(guò)兩個(gè)沿摔倒方向設(shè)置的空氣彈簧5與擺動(dòng)緩沖框架2上端部連接，下端通過(guò)連接軸承組件4可旋轉(zhuǎn)地結(jié)合于擺動(dòng)緩沖框架2下部；所述軸承組件4包括軸桿及一對(duì)軸承；

所述擺動(dòng)緩沖框架2為一豎直設(shè)置的內(nèi)設(shè)空腔蓋體結(jié)構(gòu)，其開(kāi)口側(cè)朝向機(jī)器人機(jī)身，位于機(jī)身連接框架1外側(cè)，上端通過(guò)空氣彈簧5連接機(jī)身連接框架1，下端設(shè)有一對(duì)用于穿設(shè)所述軸桿的安裝孔，在所述一對(duì)安裝孔處分別設(shè)置一個(gè)軸承，所述軸桿可相對(duì)于所述一對(duì)軸承旋轉(zhuǎn)，機(jī)身連接框架1下端與可拆卸地軸桿連接；