[發明專利]一種趴臥式步行機器人

有效

• 申請號: 201710363484.X
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107298137B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 張久雷;劉靜;向衛兵
• 申請（專利權）人: 廣東職業技術學院
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司 44215
• 代理人: 劉克寬

本發明涉及機器人技術領域，具體涉及一種趴臥式步行機器人，其包括多條步行腿、機架、設置于機架的第一曲軸、第二曲軸、以及與第一曲軸和第二曲軸連接的多條步行腿，第一曲軸和第二曲軸分別包括多個曲拐，每一個曲拐包括相鄰的并錯開90度設置的第一曲軸軸頸和第二曲軸軸頸；每一條步行腿包括相互鉸接的上臂和下臂，其中上臂固定于機架并能在機架平面內轉動，上臂設有伸出部，該伸出部通過連桿連接第一曲軸軸頸，下臂的靠近上臂和下臂的鉸接點的一端通過連桿連接第二曲軸軸頸；第一曲軸和第二曲軸對稱的設置于機架內，連接于第一曲軸和第二曲軸的多條步行腿對稱的設置于機架的兩側，具有結構簡單、控制精確的優點。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，具體涉及一種趴臥式步行機器人。

背景技術

目前，公知的機器人在地面上運動的方式有輪式運動、履帶式運動、仿生步行運動，它們都有各自的優點。對于仿生步行運動能夠在復雜的非結構環境中穩定的行走，可以代替人完成許多危險的作業，在軍事，月球表面探測，消防營救等行業有潛在的應用前景。長期以來，步行機器人技術一直是國內外機器人技術領域研究的熱點之一。仿生步行式機器人的良好地面適應性能要求步行機構具有較高的靈活性，即需要有較多的可控自由度，但每增加一個可控自由度就需要配備一個驅動系統或傳動機構，控制難度增加。步行機器人可控自由度應在滿足運動條件下，越少越好。

申請號為201610267954.8的中國專利公開了一種八足行走機器人，包括主機架、傳動機構及多個腿部連桿機構，主機架內設有控制中心，控制中心通過傳動機構控制各個腿部連桿機構的運行，傳動機構包括步進電機、傳動軸及八個鏡像設置于主機架兩端的履帶傳動裝置，多個腿部連桿機構均包括支腳與軌道桿，支腳側邊設有連接部、限位部，連接部與傳動履帶相對固定。控制中心控制主機架一端的內側兩條支腳立足于地面，外側的兩只支腳根據傳動履帶的運行軌跡做向前抬起落下的動作，而此時主機架另外一端呈內側兩條支腳抬起，外側的兩條支腳落下的狀態，如此反復。該八足行走機器人的各個支腳點始終構成三角形的穩定結構，提高了行走機器人的穩定性。然而，該八足行走機器人雖然實現了八足行走的基本功能，但是由于可控自由度的增加而導致該八足行走機器人的結構復雜，同時需要控制中心控制相互獨立的八條步行腿，控制難度大。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術中的不足，而提供一種結構簡單、控制精確的趴臥式步行機器人。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種趴臥式步行機器人，包括多條步行腿、機架、設置于機架的第一曲軸、第二曲軸以及與第一曲軸和所述第二曲軸連接的多條步行腿；第一曲軸和第二曲軸分別包括多個曲拐，每一個曲拐包括相鄰的并錯開90度設置的第一曲軸軸頸和第二曲軸軸頸；每一條步行腿包括相互鉸接的上臂和下臂，其中上臂固定于機架并能在機架平面內轉動，上臂還設有伸出部，該伸出部通過連桿連接第一曲軸軸頸，下臂的靠近上臂和下臂的鉸接點的一端通過連桿連接第二曲軸軸頸；第一曲軸和所述第二曲軸均設置于所述機架內，連接于第一曲軸和第二曲軸的多條步行腿對稱的設置于機架的兩側。

其中，第一曲軸和所述第二曲軸分別包括四個曲拐，每個曲拐相對應連接一條所述步行腿。

其中，第一曲軸軸頸和所述第二曲軸軸頸均設有鉸接件，所述鉸接件分別固定于所述第一曲軸和所述第二曲軸，所述伸出部通過所述連桿連接所述鉸接件，所述下臂的靠近所述上臂和下臂的鉸接點的一端通過連桿連接所述鉸接件。

其中，上臂尾端設有螺孔，所述上臂通過螺栓和所述螺孔固定于所述機架。

其中，機架的兩端分別設有步進電機和減速齒輪組，減速齒輪組分別連接第一曲軸和第二曲軸。

其中，步行腿還包括推桿，所述下臂的靠近所述上臂和下臂的鉸接點的一端連接所述推桿，所述推桿通過連桿連接所述第二曲軸軸頸。

其中，推桿與所述連桿之間還設有彈性件。