[發明專利]五足仿生機器人機構

在審

• 申請號: 201710030766.8
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN106741286A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 卜慶偉;魏樸淵;陳雄
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 南京理工大學專利中心32203
• 代理人: 唐代盛

技術領域

本發明屬于機器人機構技術領域，特別是一種五足仿生機器人機構。

背景技術

近年來，伴隨著科學技術的飛速發展，機器人學已逐步成為了一門獨立的學科。科學家們對機器人的研究日益深入，并在機器人學理論上取得了極大地成就。在眾多類型的機器人中，足式移動方式的機器人可以相對較易地跨過比較大的障礙(如溝、坎等)，而且機器人的腳所具備的多自由度可以使機器人的活動倍加矯健，對于凹凸不平的地形的適應能力也更強。正是由于足式機器人擁有不同于輪式、帶式等移動機器人的特點，憑借極強的地形適應能力和穩定能力，它已得到越來越廣泛的應用。

Rodney A.Brooks.A robot that walks；emergent behaviors from a carefully evolved network.IEEE International Conference on Robotics and Automation,1989,1(2):253-262.發表了一種用于行星表面探測的六足機器人Genghis，這個機器人的腿部有2個自由度，由伺服電機驅動，它內部包含了觸須傳感器、加速度計和力矩傳感器，能夠在復雜地形中行走，但是該機器人自由度過少，腿部運動不是特別靈活，并且距離地面過近，不能跨過較高的障礙物。席磊.四足仿生機器人步態規劃及行走穩定性研究.國防科學技術大學,2013.發表了一種名為MiniQuad的四足機器人，整個機器人具有模塊化的特征，容錯性較好，但是該四足機器人穩定性一般，在機器人進行轉動運動時，會顯得很笨重。

發明內容

本發明所解決的技術問題在于提供一種五足仿生機器人機構，本發明的機器人機構機身輕，穩定性高，承載能力強，行走時轉向無需旋轉，轉向便捷。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種五足仿生機器人機構，包括軀干、機械腿，控制裝置；所述軀干包括第一支撐板、第二支撐板、第一支撐桿；所述機械腿包括第一軸端擋板、第一連接盤、第一數字舵機、第一支撐架、第二軸端擋板、第二連接盤、第二數字舵機、第二支撐架、第一擺動桿、第三軸端擋板、第三連接盤、第三數字舵機，第二擺動桿、支撐盤、支撐套筒；

所述第一支撐板和第二支撐板分別位于機器人機構中心的上下端；所述第一支撐板和第二支撐板之間通過第一支撐桿相連；所述第二支撐板上端安裝有控制裝置；

所述第一支撐板的五個頂點的上端均固接有第一連接盤，所述第一數字舵機的轉動軸為花鍵軸結構安裝在第一連接盤的中心的花鍵鍵槽內，第一連接盤花鍵鍵槽外部安裝有第一軸端擋板；第一數字舵機位于第一支撐板和第二支撐板的上下對應的頂點之間；所述第一數字舵機安裝在第一支撐架內，第一支撐架下端安裝有支撐套筒；第一支撐架的外端與第二支撐架固接；所述第二數字舵機安裝在第二支撐架內，所述第二數字舵機的轉動軸安裝在第二連接盤的花鍵鍵槽內；所述第二連接盤一端與第一擺動桿固接，第一擺動桿的另一端與第三連接盤固接，所述第三數字舵機的轉動軸與第三連接盤的中心花鍵鍵槽內；所述第一擺桿兩端均設有圓孔，分別與第二連接盤和第三連接盤的花鍵鍵槽中心同軸，第二數字舵機和第三數字舵機的轉動軸分別穿過第一擺桿兩端的圓孔；第一擺桿兩個圓孔外部分別安裝有第二軸端擋板和第三軸端擋板；所述第三數字舵機與第二擺動桿固接，所述第二擺動桿的底端與支撐盤鉸接；所述支撐盤作為整個機構的支撐點。

本發明與現有技術相比，其顯著優點：

(1)本發明相比現有技術的輪式、履帶式機器人具有在復雜地況中的更好的移動性能，由于每個機械腿均具有4個自由度，即具有四個轉動副關節，使得機器人能夠靈活運動，可行走的地形范圍也更大。

(2)本發明的軀干部分由上下兩塊正五邊形的支撐板構成，五條機械腿呈五角對稱分布支撐機器人整體，相比于現階段的四足機器人，機械腿數目更多，分布對稱性更高，具有更好的承重能力、穩定性能和更強的適應環境的能力。

(3)本發明與現有技術的六足機器人相比具有更加靈活的機動性能，運動轉向更加方便快捷，由于整體呈中心五角對稱分布，機器人機構本身無需轉向，只需抬起對應方向的機械腿即可完成轉向運動，具有高效的行走能力和靈活的轉向能力，可以滿足更多的使用需求。

(4)本發明結構簡單、機身輕，結構對稱，通用性強，加工和維護成本低。

下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。

附圖說明

圖1是本發明五足仿生機器人機構整體結構示意圖；