[發(fā)明專利]具有自鎖結(jié)構(gòu)的機(jī)器人及其控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911268560.4
• 申請日: 2019-12-11
• 公開（公告）號: CN111015680A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘角;石忠磊;盧炳回;傅天珠;盧森鍇;覃以威
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林凱歌信息科技有限公司
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J19/00;B25J19/06
• 代理公司: 柳州市榮久專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 45113
• 代理人: 周小芹

1.一種具有自鎖結(jié)構(gòu)的機(jī)器人，包括具有多自由度的機(jī)器人本體（1）、控制系統(tǒng)、機(jī)器人電源系統(tǒng)，機(jī)器人本體（1）的四肢具有與人體運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)一致的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)，每個(gè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)均包括有一個(gè)關(guān)節(jié)電機(jī)（101），機(jī)器人本體（1）的機(jī)身內(nèi)分別設(shè)置有頭部控制電機(jī)（102）和四肢控制電機(jī)（103）、控制系統(tǒng)（104）、機(jī)器人電源系統(tǒng)（105）；其特征在于：每個(gè)關(guān)節(jié)電機(jī)、頭部控制電機(jī)和四肢控制電機(jī)均采用自鎖電機(jī)（2）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自鎖結(jié)構(gòu)的機(jī)器人，其特征在于：所述的自鎖電機(jī)（2）包括電機(jī)主動(dòng)輪（201）、棘輪A（202）、棘爪A（203）、棘爪A電機(jī)（204）、第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸（205）、棘爪B電機(jī)（206）、棘爪B（207）、棘輪B（208）、電機(jī)從動(dòng)輪（209）、第一齒輪（210）、第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸（202）、第二齒輪（212）、第三齒輪（213）、主電機(jī)（214）、第四齒輪（215）、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊（216）、電機(jī)外殼（217），其中伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊（216）的輸入端與控制系統(tǒng)的輸出端相連，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊（216）的輸出端分別與主電機(jī)（214）、棘爪A電機(jī)（204）、棘爪B電機(jī)（206）的輸入端連接，主電機(jī)（214）的輸出軸與第三齒輪（213）連接，第三齒輪（213）與第二齒輪（212）嚙合，第二齒輪（212）固定在第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸（202）上，第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸（202）的兩端還分別固定連接有所述的第一齒輪（210）、第四齒輪（215），第一齒輪（210）與棘輪A（202） 嚙合，第四齒輪（215）與棘輪B（208） 嚙合，電機(jī)主動(dòng)輪（201）、棘輪A（202）、棘輪B（208）分別固定在第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸（205）上，電機(jī)從動(dòng)輪（209）固定在電機(jī)支架上，棘爪A（203）的一端與棘輪A（202）相配合，棘爪A（203）的另一端固定在棘爪A電機(jī)（204）的輸出軸上，棘爪B（207）的一端與棘輪B（208）相配合，棘爪B（207）的另一端固定在棘爪B電機(jī)（206）的輸出軸上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有自鎖結(jié)構(gòu)的機(jī)器人，其特征在于：該機(jī)器人還包括有保護(hù)系統(tǒng)（3）；所述的機(jī)器人本體（1）的機(jī)身上還設(shè)置有用于安裝保護(hù)系統(tǒng)的U型槽（106），所述的保護(hù)系統(tǒng)（3）包括氣囊袋（301）、拉繩（302）、保護(hù)電機(jī)（303）、真空泵（304），氣囊袋（301）的底端安裝在U型槽（106）內(nèi)，拉繩（302）底端固定在保護(hù)電機(jī)（303）的輸出端，拉繩（302）頂端內(nèi)置固定在氣囊袋（301）頂端，保護(hù)電機(jī)（303）、真空泵（304）分別安裝在U型槽（106）的底部，且保護(hù)電機(jī)（303）、真空泵（304）的輸入端分別與控制系統(tǒng)（104）的輸出端連接。

4.一種具有自鎖結(jié)構(gòu)的機(jī)器人控制方法，其特征在于：該方法是機(jī)器人本體（1）內(nèi)的每個(gè)關(guān)節(jié)電機(jī)、頭部控制電機(jī)和四肢控制電機(jī)均采用自鎖電機(jī)（2），機(jī)器人運(yùn)行通電后所有電機(jī)都處在自鎖狀態(tài)；當(dāng)自鎖電機(jī)（2）的主電機(jī)（214）正轉(zhuǎn)時(shí)，棘爪A（203）關(guān)閉、棘爪B（207）打開，當(dāng)自鎖電機(jī)（2）的主電機(jī)（214）反轉(zhuǎn)時(shí)，棘爪A（203）打開、棘爪B（207）關(guān)閉，防止機(jī)器人正反轉(zhuǎn)過程受到人為反方向掰動(dòng)而使電機(jī)燒壞，當(dāng)機(jī)器人回零點(diǎn)后，所有電機(jī)都自動(dòng)鎖住，防止機(jī)器人關(guān)節(jié)被人為的掰動(dòng)而使電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流過大導(dǎo)致電機(jī)驅(qū)動(dòng)燒壞。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有自鎖結(jié)構(gòu)的機(jī)器人控制方法，其特征在于：在機(jī)器人電機(jī)反轉(zhuǎn)過程中受到反方向人為掰動(dòng)而即將摔倒時(shí)，控制系統(tǒng)（104）立即啟動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)（3）對機(jī)器人進(jìn)行保護(hù)。