[發明專利]四足機器人及運動方法

有效

• 申請號: 201910608281.1
• 申請日: 2019-07-08
• 公開（公告）號: CN110422246B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 吉愛紅;袁吉偉;沈理達;劉大川
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 韓天宇

1.一種四足機器人，其特征在于:

包括機架、驅動系統、輔助輪系統和機械腿系統；

上述機架包括左機架（1）、右機架（2）、前固定桿（3）和后固定桿（4）；其中左機架（1）和右機架（2）的前端分別與前固定桿（3）的左右兩端連接，左機架（1）和右機架（2）后端分別與后固定桿（4）的左右兩端連接；上述左機架（1）的前段從后向前設置有一個環形凸臺（101）和安裝孔（102）；后段從前向后也設置有一個環形凸臺和安裝孔；上述右機架（2）的前段和后段也分別設置有與左機架對應的環形凸臺和安裝孔；

上述驅動系統包括電源（5）、電機（6）、小齒輪（7）、第一大齒輪（8）、第二大齒輪（9）、第一驅動軸（11）和第二驅動軸（10）；所述電源（5）為電機（6）供電，電機（6）輸出軸與小齒輪（7）固連，并驅動小齒輪（7）沿軸向旋轉；第一驅動軸（11）通過左支架、右支架前段的環形凸臺安裝；第二驅動軸（10）通過左支架、右支架后段的環形凸臺安裝；所述第一大齒輪（8）固定在第一驅動軸（11）上，第二大齒輪（9）固定在第二驅動軸（10）上，第一大齒輪（8）和第二大齒輪（9）分別嚙合于小齒輪（7）前后兩側，三個齒輪軸線平行且位于同一平面內；

輔助輪系統包括左輔助輪（13）和右輔助輪（12），它們分別安裝在左機架（1）和右機架（2）下方；

上述機械腿系統由四個子機械腿系統組成；每個子機械腿系統包括驅動桿（14）、長連桿（15）、前搖桿（16）、后搖桿（17）、橫連桿（18）、短連桿（19）和機械腿（20）；機械腿（20）由機械腿橫桿部分（21）和機械腿豎桿部分（22）組成；驅動桿（14）第一端與第一驅動軸（11）或第二驅動軸（10）固連，驅動桿（14）第二端與長連桿（15）的第一端通過銷釘連接，長連桿（15）中部、橫連桿（18）第一端和前搖桿（16）的第一端共同通過銷釘連接，長連桿（15）第二端與機械腿橫桿部分（21）第一端通過銷釘連接，機械腿橫桿部分（21）第二端與短連桿（19）第一端通過銷釘連接；橫連桿（18）第二端、短連桿（19）第二端和后搖桿（17）第一端共同通過銷釘連接；前搖桿（16）的第二端通過銷釘與支架上的安裝孔（102）連接，后搖桿（17）的第二端套在機架的環形凸臺（101）上可相對機架旋轉；

所述每個子機械腿系統中，環形凸臺（101）到對應安裝孔（102）的距離和橫連桿（18）長度、機械腿橫桿部分（21）長度相同，為驅動桿（14）長度的2倍；前搖桿（16）、后搖桿（17）和短連桿（19）長度相同，為驅動桿（14）長度的2.5倍；長連桿（15）長度為驅動桿（14）的5倍；

四個子機械腿系統中的驅動桿（14）保持平行，具體的，驅動桿（14）與位于同一側的驅動桿（14）安裝角度相同，與另一側驅動桿（14）的安裝角度相差180度。

2.根據權利要求1所述的四足機器人的運動方法，其特征在于包括以下過程：

子機械腿系統的驅動桿（14）旋轉一周，機械腿豎桿部分（22）末端與地面接觸時間和非接觸時間相同，均為周轉周期的一半，若安裝時四個子機械腿系統中的驅動桿（14）保持平行，具體的，驅動桿（14）與位于同一側的驅動桿（14）安裝角度相同，與另一側驅動桿（14）的安裝角度相差180度，機器人能以對角步態實現快速行走；此時電機通過小齒輪（7）同時帶動第一大齒輪（8）和第二大齒輪（9）旋轉，繼而帶動驅動桿（14）的旋轉，從而實現四足機器人的運動。