[實用新型]一種用于多足機器人的仿生柔性脊柱結構

有效

• 申請號: 202020125025.5
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN211806137U
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 趙躍鵬;劉燕;吳瑋;陳剛
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/10;B25J9/14
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 王之懷;王洪新

本實用新型涉及機器人技術領域。目的是提供一種用于多足機器人的仿生柔性脊柱結構，該結構應具有適應性好、可靠性高的特點。技術方案是：一種用于多足機器人的仿生柔性脊柱結構，其特征在于：該結構包括包括規則排列的若干花瓣形脊柱節、對兩兩相鄰的脊柱節進行分別進行連接的若干多自由度萬向節、依次穿越所有脊柱節且同時連接這些脊柱節的若干氣動肌肉、用于向各氣動肌肉分別供氣的氣源；所述脊柱節上設有若干供氣動肌肉穿插固定的通孔。

技術領域

本實用新型涉及機器人技術領域，具體是一種用于多足機器人的仿生柔性脊柱結構。

背景技術

多足機器人在當前獲得了大范圍的應用，其中包括未知地形考察、外星球探索、災情險情救援、軍事目的等。面對復雜的地形和未知的環境，機器人需要具有優良的環境適應能力和自主運動能力，目前，國內外研究學者對機器人的腿部步態實現及機構設計也做了深入研究，并提出了改善腿部結構而促進機器人運動的技術。

在腿部結構方面，已嘗試增加多個自由度、裝配多種傳感器、采用可調節的形體結構、腿部運動的同時帶動身體軀干部分配合運動等多種方式，并且對各種結構都進行了探索，結果發現機器人在運動過程中仍存在運動不穩定、運動速度較慢等缺點。而剛性機器人在運動過程中存在的局限性較大，包括步態不穩定、運動過程中產生的沖擊較強、在遇到復雜地形時運動速度較慢等問題，在實際環境中的適應性有限。因此在增強機器人的運動能力方面仍需要做進一步的深入研究。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服上述背景技術中的不足，提供一種用于多足機器人的仿生柔性脊柱結構，該結構應具有適應性好、可靠性高的特點。

本實用新型的技術方案是：

一種用于多足機器人的仿生柔性脊柱結構，其特征在于：該結構包括包括規則排列的若干花瓣形脊柱節、對兩兩相鄰的脊柱節進行分別進行連接的若干多自由度萬向節、依次穿越所有脊柱節且同時連接這些脊柱節的若干氣動肌肉、用于向各氣動肌肉分別供氣的氣源；所述脊柱節上設有若干供氣動肌肉穿插固定的通孔。

所述氣源包括若干氣泵，每個氣泵通過輸氣管連通一條氣動肌肉。

所述萬向節固定在脊柱節的中心，氣動肌肉均勻布置在萬向節的周圍。

所述萬向節包括固定在脊柱節端面的兩個節叉以及可轉動地定位在兩個節叉中的十字軸。

所述脊柱節的中心設有固定節叉的沉孔，通孔均勻布置在沉孔的四周。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型采用模擬動物脊柱彎曲的方式，通過氣動肌肉的收縮實現脊柱的彎曲，具有結構簡單、傳動性能好、整體可靠性高等特點，能夠提高機器人移動的速度和穩定性，解決了機器人在復雜地形運動時運動性差、不穩定的缺陷。

附圖說明

圖1是本實用新型的立體結構示意圖。

圖2是本實用新型中脊柱節的立體結構示意圖。

圖3是本實用新型中萬向節的立體結構示意圖。

具體實施方式

以下結合說明書附圖，對本實用新型作進一步說明，但本實用新型并不局限于以下實施例。

如圖1所示，一種用于多足機器人的仿生柔性脊柱結構，包括若干脊柱節1、若干氣動肌肉3以及氣源。

所述脊柱節的兩側端面的中心設有沉孔3.2，沉孔的周圍均勻布置若干通孔3.1，脊柱節的橫截面與花朵形狀類似。所有的脊柱節從前往后依次排列，兩兩相鄰的脊柱節之間均通過一萬向節2連接，每條氣動肌肉分別依次穿過各個脊柱節上的對應通孔并且與通孔固定，這些氣動肌肉均勻布置在萬向節的周圍。所述氣動肌肉由氣源驅動，氣動肌肉充氣時會發生收縮，使得脊柱節依靠萬向節進行擺動。