[發明專利]一種多相位三維凸輪式仿生足式機器人

在審

• 申請號: 202110250903.5
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN112849295A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 金兆輝;孫陽;劉昕暉;陳偉;劉長宜;張菁倫;白文秀;田浩;王洪洋;潘雨龍;張昊昱
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 北京專贏專利代理有限公司 11797
• 代理人: 李斌

本發明涉及機器人技術領域，具體是一種多相位三維凸輪式仿生足式機器人，包括：一車架；凸輪軸組件，兩個所述凸輪軸組件的兩端分別軸承安裝在車架的兩端；動力組件，所述動力組件與凸輪軸組件傳動連接；以及腿部結構組件，若干所述腿部結構組件分別安裝在所述車架的兩側，且每個腿部結構組件的頂端轉動連接與之同側的凸輪軸組件，底端與地面接觸；所述動力組件驅動凸輪軸組件旋轉，所述凸輪軸組件旋轉帶動腿部結構組件仿生爬行。本發明的有益效果是：所述多相位三維凸輪式仿生足式機器人仿生“馬陸”設計；具備馬陸的行走能力；具有較高的機動性和靈活性，能夠適用于攀爬、越障、以及在復雜地形上行走的高難度動作場景。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，具體是一種多相位三維凸輪式仿生足式機器人。

背景技術

移動機器人技術是機器人技術中的一個重要分支，它的研究始于二十世紀六十年代，其主要目標是研究應用人工智能技術，在復雜環境下系統地自主推理、規劃和控制。自主移動式機器人是具備高度的適應性、自適應能力，適用于在復雜的環境中工作的機器人，具有高度的地形適應性，和較為靈活和便利的運動形式。

現有的機器人通常采用輪式結構帶動機器人整機實現預期設定的運動軌跡和運動形式，而輪式結構由于自身結構的局限性，輪式機器人注定無法完成攀爬、越障、以及在復雜地形上的正常運動等高難度動作，機器人的機動性較差。而本發明所提出的多相位三維凸輪式仿生足式機器人正是基于當前的移動機器人的發展現狀提出，采用空間三維凸輪作為驅動方式，實現足式爬行應用于生活中的日常場景。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多相位三維凸輪式仿生足式機器人，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種多相位三維凸輪式仿生足式機器人，包括：一車架；凸輪軸組件，兩個所述凸輪軸組件的兩端分別軸承安裝在車架的兩端；動力組件，所述動力組件與凸輪軸組件傳動連接；以及腿部結構組件，若干所述腿部結構組件分別安裝在所述車架的兩側，且每個腿部結構組件的頂端轉動連接與之同側的凸輪軸組件，底端與地面接觸；所述動力組件驅動凸輪軸組件旋轉，所述凸輪軸組件旋轉帶動腿部結構組件仿生爬行。

作為本發明進一步的方案：所述凸輪軸組件包括凸輪軸和多個間隔套設在所述凸輪軸上的凸輪，任意相鄰的兩個凸輪具有相位差；所述相位差為90°。

作為本發明再進一步的方案：所述凸輪的外圓周傾斜設有環形連接部，所述凸輪通過所述環形連接部與所述腿部結構組件的頂端滑動連接。

作為本發明再進一步的方案：所述凸輪為空間三維凸輪，所述空間三維凸輪包括：內部凸輪，所述內部凸輪的外圓周開設有環形鍵槽；所述內部凸輪兩側安裝的外部凸輪殼體，兩個所述外部凸輪殼體相對的邊沿與環形鍵槽相配形成橫截面呈T型的環形連接部。

作為本發明再進一步的方案：所述空間三維凸輪通過環形鍵槽傳遞動能給腿部結構組件，腿部結構組件的運動軌跡為正弦曲線。

作為本發明再進一步的方案：所述凸輪與凸輪軸之間采用平鍵的連接方式連接，相鄰的兩個凸輪之間設有軸套。

作為本發明再進一步的方案：所述動力組件包括聯軸器、電機或馬達，所述電機或馬達通過聯軸器連接凸輪軸組件。

作為本發明再進一步的方案：所述腿部結構組件的數量為16個，所述腿部結構組件包括若干固連的桿件，以及安裝在所述桿件的幾何中心的關節軸承。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：所述多相位三維凸輪式仿生足式機器人仿生“馬陸”（馬陸，又叫千足蟲）設計；具備馬陸的行走能力；具有較高的機動性和靈活性，能夠適用于輪式機器人無法完成的攀爬、越障、以及在復雜地形上行走的高難度動作場景。

附圖說明

圖1為本發明實施例中多相位三維凸輪式仿生足式機器人的結構示意圖。