[發明專利]一種十二自由度仿生四足機器人及其工作方法

在審

• 申請號: 201910818087.6
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN110641571A
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 何炳蔚;賴寧斌;聶曉根
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 35100 福州元創專利商標代理有限公司
• 代理人: 吳志龍;蔡學俊

本發明提供一種十二自由度仿生四足機器人及其工作方法，包括機器人本體及設置于本體前部及后部兩側的四肢結構，機器人本體上具有位于四角用于驅動各個四肢結構擺動的驅動裝置，驅動裝置包括側向轉動電機，側向轉動電機的輸出軸固定連接有豎向擺動電機，豎向擺動電機的輸出軸固定連接有腿部擺動電機，四肢結構包括大腿部構件及小腿部構件，所述小腿部構件上端及與大腿部構件下端經貫穿的轉軸鉸鏈連接，小腿部構件的上端固定有套于轉軸的從動皮帶輪，腿部擺動電機的輸出端固定有主動皮帶輪，主動皮帶輪與從動皮帶輪外部套設有傳動皮帶，本發明結構簡單，制造方便，成本低，能仿照生物完成一系列動作和任務適應性廣。

技術領域

本發明涉及一種十二自由度仿生四足機器人及其工作方法。

背景技術

機器人的研究和制造水平已經成為一個國家和地區學術水平和科技綜合實力的標志。機器人在軍事戰斗、搶險救災、家庭生活等許多方面有著廣泛的市場前景，使得機器人的研究成為國內外許多的科研團隊的首選研究對象。四足行走機器人在地面復雜、未知的情況下有較強的環境適應能力，它僅需要最多四個支撐點就可以完成任務，并且四足機器人正朝著小型化、智能化等方面發展。

發明內容

本發明對上述問題進行了改進，即本發明要解決的技術問題是現有的機器人應用場景下需設計一種能夠適應復雜環境的機器人結構。

本發明的具體實施方案是：一種十二自由度仿生四足機器人，包括機器人本體及設置于本體前部及后部兩側的四肢結構，所述機器人本體上具有位于四角用于驅動各個四肢結構擺動的驅動裝置，所述驅動裝置包括固定于機器人本體上的側向轉動電機，所述側向轉動電機的輸出軸固定連接有豎向擺動電機，所述豎向擺動電機的輸出軸與側向轉動電機的輸出軸垂直且固定連接有腿部擺動電機，所述四肢結構包括與腿部擺動電機固定連接的大腿部構件及小腿部構件，所述小腿部構件上端及與大腿部構件下端經貫穿的轉軸鉸鏈連接，所述小腿部構件的上端固定有套于轉軸的從動皮帶輪，腿部擺動電機的輸出端固定有主動皮帶輪，所述主動皮帶輪與從動皮帶輪外部套設有傳動皮帶以利用腿部擺動電機驅動小腿構件繞與大腿部件的鉸接處擺動。

進一步的，機器人本體包括外殼體，所述外殼體的前后兩端固定有連接盤，所述側向轉動電機固定于連接盤的外側，所述側向轉動電機的外側還固定有內側擋板。

進一步的，所述豎向擺動電機經第一連接架與側向轉動電機的輸出端固定連接，所述豎向擺動電機外側端固定連接有第二連接架，所述第二連接架外側固定連接有外側擋板。

進一步的，所述機器人本體的兩端的外側擋板及內側擋板貫穿有與外側擋板及內側擋板固定連接的連接桿。

進一步的，所述小腿部構件的下部固定有球狀的足部構件。

本發明還包括一種十二自由度仿生四足機器人工作方法，利用如上所述的一種十二自由度仿生四足機器人，具體操作步驟如下：利用側向轉動電機帶動豎向擺動電機、腿部擺動電機及四肢結構整體向機器人本體的內外側擺動，利用豎向擺動電機實現腿部擺動電機及四肢結構所在平面的前后擺動，利用腿部擺動電機通過皮帶傳動實現控制驅動小腿構件繞與大腿部件的鉸接處擺動。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：本發明結構簡單，制造方便，成本低，能仿照生物完成一系列動作和任務適應性廣。

附圖說明

圖1為本發明整體結構示意圖。

圖2為本發明機器人本體結構示意圖。

圖3為本發明四肢結構局部示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步詳細的說明。