[發明專利]步行機器人直行、轉彎方法及其串并混聯機器人腿部構型

有效

• 申請號: 201810068191.3
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108423082B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 馬廣英;劉潤晨;韓碩;陳原;高軍
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032;B63C11/52
• 代理公司: 北京恩赫律師事務所 11469
• 代理人: 趙文成

1.一種步行機器人的直行方法，其特征在于，

所述步行機器人包括四個串并混聯機器人腿部構型，所述串并混聯機器人腿部構型包括靜平臺、動平臺和設置于所述靜平臺與動平臺之間的串并混聯機構，四個串并混聯機器人腿部構型依次為第一機器人腿部構型、第二機器人腿部構型、第三機器人腿部構型和第四機器人腿部構型且均勻設置在所述靜平臺的四周，形成四足步行機器人；

所述動平臺包括腿部和足部，所述腿部與足部之間采用第一轉動副連接，所述第一轉動副上設置有第一轉動驅動器，所述第一轉動副的軸線與所述靜平臺所在的平面平行；

所述串并混聯機構包括主動驅動支鏈和兩個相對于所述主動驅動支鏈對稱布置且位于所述主動驅動支鏈下方的從動驅動支鏈；

所述主動驅動支鏈包括第二轉動驅動器、第一連桿和第二連桿，所述第二轉動驅動器豎直設置于所述靜平臺的一端，所述第一連桿的一端通過第二轉動副連接在所述第二轉動驅動器上，所述第一連桿的另一端通過第三轉動副連接在所述第二連桿的一端，所述第二連桿的另一端通過第四轉動副連接在所述腿部上，所述第二轉動副和第三轉動副上分別設置有第三轉動驅動器和第四轉動驅動器；

所述從動驅動支鏈包括U副、第三連桿和第四連桿，所述第三連桿的一端通過所述U副連接在所述靜平臺上，所述第三連桿的另一端通過第五轉動副連接在所述第四連桿的一端，所述第四連桿的另一端通過第六轉動副連接在所述腿部上；

所述直行方法包括：

步驟1：所述第一機器人腿部構型和第三機器人腿部構型的抬起：

所述第二機器人腿部構型和第四機器人腿部構型的足部為支撐點，保持原位置不動，所述第一機器人腿部構型和第三機器人腿部構型的主動驅動支鏈分別驅動第一機器人腿部構型的串并混聯機構和第三機器人腿部構型的串并混聯機構向上轉動一定的角度，由此帶動所述第一機器人腿部構型的動平臺和所述第三機器人腿部構型的動平臺上升一定的高度，完成所述第一機器人腿部構型和第三機器人腿部構型的抬起運動，其中，所述第三轉動驅動器驅動第一連桿繞所述第二轉動副向上轉動一定的角度，第四轉動驅動器驅動第二連桿繞所述第三轉動副向上轉動一定的角度；

步驟2：所述第一機器人腿部構型和第三機器人腿部構型的轉動：

所述第一機器人腿部構型的第二轉動驅動器驅動主動驅動支鏈繞所述第二轉動驅動器的軸線逆時針轉動一定的角度，同時第三機器人腿部構型的第二轉動驅動器驅動主動驅動支鏈繞所述第二轉動器的軸線順時針轉動一定的角度，由此完成所述第一機器人腿部構型和第三機器人腿部構型的整體轉動；

步驟3：所述第一機器人腿部構型和第三機器人腿部構型的落下：

所述第一機器人腿部構型和第三機器人腿部構型的主動驅動支鏈分別驅動第一機器人腿部構型的串并混聯機構和第三機器人腿部構型的串并混聯機構向下轉動一定的角度，由此帶動所述第一機器人腿部構型的動平臺和所述第三機器人腿部構型的動平臺下降一定的高度，完成所述第一機器人腿部構型和第三機器人腿部構型的落地運動，其中，所述第三轉動驅動器驅動第一連桿繞所述第二轉動副向下轉動一定的角度，第四轉動驅動器驅動第二連桿繞所述第三轉動副向下轉動一定的角度；

步驟4：所述第二機器人腿部構型和第四機器人腿部構型的抬起：

所述第一機器人腿部構型和第三機器人腿部機器人構型的足部為支撐點，保持原位置不動，所述第二機器人腿部構型和第四機器人腿部構型的主動驅動支鏈分別驅動第二機器人腿部構型的串并混聯機構和第四機器人腿部構型的串并混聯機構向上轉動一定的角度，由此帶動所述第二機器人腿部構型的動平臺和所述第四機器人腿部構型的動平臺上升一定的高度，完成所述第二機器人腿部構型和第四機器人腿部構型的抬起運動，其中，所述第三轉動驅動器驅動第一連桿繞所述第二轉動副向上轉動一定的角度，第四轉動驅動器驅動第二連桿繞所述第三轉動副向上轉動一定的角度；

步驟5：所述第二機器人腿部構型和第四機器人腿部構型的轉動：

所述第二機器人腿部構型的第二轉動驅動器驅動主動驅動支鏈繞所述第二轉動驅動器的軸線順時針轉動一定的角度，同時第四機器人腿部構型的第二轉動驅動器驅動主動驅動支鏈繞所述第二轉動器的軸線逆時針轉動一定的角度，由此完成所述第二機器人腿部構型和第四機器人腿部構型的整體轉動；

步驟6：所述第二機器人腿部構型和第四機器人腿部構型的落下：

所述第二機器人腿部構型和第四機器人腿部構型的主動驅動支鏈分別驅動第二機器人腿部構型的串并混聯機構和第四機器人腿部構型的串并混聯機構向下轉動一定的角度，由此帶動所述第二機器人腿部構型的動平臺和所述第四機器人腿部構型的動平臺下降一定的高度，完成所述第二機器人腿部構型和第四機器人腿部構型的落地運動，其中，所述第三轉動驅動器驅動第一連桿繞所述第二轉動副向下轉動一定的角度，第四轉動驅動器驅動第二連桿繞所述第三轉動副向下轉動一定的角度，從而完成所述步行機器人整體的直行動作；

步驟7：轉至所述步驟1，準備執行下一個直行動作。