[實用新型]一種基于同軸并聯機構的敏捷四足機器人

有效

• 申請號: 201920797559.X
• 申請日: 2019-05-28
• 公開（公告）號: CN210653415U
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 文享龍;周雪峰;李帥;徐智浩;蘇澤榮;蔡奕松
• 申請（專利權）人: 廣東省智能制造研究所
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 周友元;莫瑤江

本實用新型公開了一種基于同軸并聯機構的敏捷四足機器人，包括軀干、四個并聯腿、設置在軀干內的用于驅動并聯腿活動的雙電機同軸異步傳動模塊、控制與通訊模塊以及電源模塊，并聯腿安裝在軀干的兩側，并聯腿包括大腿和小腿，大腿包括兩根結構相同的大腿桿，小腿包括兩根結構相同的小腿桿，大腿桿與小腿桿依次鉸接形成四桿并聯連桿機構，兩根大腿桿分別由雙電機同軸異步傳動模塊上的兩個電機控制。本實用新型采用新型的并聯腿結構在有效降低足式機器人的成本的同時，能降低足式機器人整體的重量，具有更好的運動性能；而每一條并聯腿均采用兩個電機的同軸異步轉矩傳送模式，創新了四足機器人的腿部傳動原理，使整個腿部傳動機構更加緊湊，運動更加迅捷。

技術領域

本實用新型涉及四足機器人技術，具體涉及一種基于同軸并聯機構的敏捷四足機器人。

背景技術

四足機器人是目前機器人領域研究的熱點，四足機器人相比于傳統輪式機器人可以更敏捷、快速的越過非結構化環境。通過創新四足機器人的傳動系統，減輕四足機器人的重量，提升四足機器人的控制性能，可使四足機器人擁有更好的靈活性、穩定性、環境適應性。

申請號為CN201711260907.1的實用新型專利其采用四條支腿，每條支腿三個電機，三個自由度，膝關節通過傳送帶的傳動方式減輕腿部轉動慣量。這個四足機器人的主要缺點是電機較多、成本較高，腿部各關節轉動角度受限，不夠靈活、輕便。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型提供一種基于同軸并聯機構的敏捷四足機器人。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案為：

一種基于同軸并聯機構的敏捷四足機器人，包括軀干、四個并聯腿、設置在軀干內的用于驅動并聯腿活動的雙電機同軸異步傳動模塊、控制與通訊模塊以及電源模塊，所述并聯腿安裝在軀干的兩側，所述并聯腿包括大腿和小腿，所述大腿包括結構與長度均相等的第一大腿桿以及第二大腿桿，所述小腿包括結構與長度均相等的第一小腿桿以及第二小腿桿，所述第一大腿桿的從動端與第一小腿桿的主動端鉸接，所述第二大腿桿的從動端與第二小腿桿的主動端鉸接，所述第一大腿桿的主動端與第二大腿桿的主動端鉸接，所述第一小腿桿的從動端與第二小腿桿的從動端鉸接，所述第一大腿桿與第二大腿桿的主動端均連接至雙電機同軸異步傳動模塊上，以分別控制第一大腿桿與第二大腿桿運動。

進一步地，所述雙電機同軸異步傳動模塊包括與第一大腿桿和第二大腿桿連接的同軸傳動裝置、第一驅動電機以及第二驅動電機，所述同軸傳動裝置包括與第一大腿桿的主動端連接并驅動第一大腿桿轉動的第一傳動軸以及與第二大腿桿的主動端連接并驅動第二大腿桿轉動的第二傳動軸，所述第一傳動軸與第二傳動軸同軸設置并相互不干擾轉動，所述第一驅動電機用于驅動第一傳動軸轉動，所述第二驅動電機用于驅動第二傳動軸轉動。

進一步地，所述第一驅動電機通過設置在其主軸的第一主動齒輪、第一同步帶以及與第一傳動軸同軸轉動設置的第一同步齒輪來驅動第一傳動軸轉動，所述第二驅動電機通過設置在其主軸的第二主動齒輪、第二同步帶以及與第二傳動軸同軸轉動設置的第二同步齒輪來驅動第二傳動軸轉動，所述第一主動齒輪的盤面直徑比第一同步齒輪的盤面直徑小，所述第二主動齒輪的盤面直徑比第二同步齒輪的盤面直徑小，所述第一驅動電機的轉軸、第二驅動電機的轉軸以及同軸傳動裝置位置連線形成等邊三角形。

進一步地，所述同軸傳動裝置還包括套設在第一傳動軸和第二傳動軸外部的固定機座，所述第二傳動軸套設在第一傳動軸外部，所述第一傳動軸與第二傳動軸之間設置有軸承以使其相互獨立轉動，所述第二傳動軸與固定機座之間設置有軸承以使其相互獨立轉動。

進一步地，所述第一小腿桿的從動端端部或者第二小腿桿的從動端的端部設有橡膠足墊。

進一步地，所述控制與通訊模塊包括用于控制雙電機同軸異步傳動模塊運作的編碼器電路板以及中央控制器，所述中央控制器設置在軀干底部，所述雙電機同軸異步傳動模塊設置在軀干安裝并聯腿的側面。