[發(fā)明專利]一種爬梯四足機(jī)器人教具

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110378003.9
• 申請(qǐng)日: 2021-04-08
• 公開（公告）號(hào): CN113129729A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃淵;程西云;范衠;李怡;潘建剛;崔裕濱;游俊杰;梁泓軒;李明泰;孔令輝;周俊旭;卓金梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 汕頭大學(xué)
• 主分類號(hào): G09B25/02
• 分類號(hào): G09B25/02;B62D57/032
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 李燦燦

本發(fā)明公開了一種爬梯四足機(jī)器人教具，包括軀干以及分別位于軀干左前方、右前方、左后方、右后方的足單元，每個(gè)足單元包括順次轉(zhuǎn)動(dòng)連接的上脛、中脛、下脛、爪部，所述爪部包括爪部關(guān)節(jié)座以及第一手指和第二手指，所述第一手指與第二手指可張合，且第一手指與第二手指的下端分別為第一撐地端與第二撐地端，所述第一撐地端與第二撐地端限定出支承面，支承面的前后方向?qū)挾炔恍∮谧Σ恐械牡谝皇种概c第二手指上端轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸距，所述上脛、中脛、下脛、爪部以及所述第一手指與第二手指的關(guān)節(jié)由驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)。本發(fā)明行走和攀爬梯子動(dòng)作平穩(wěn)順暢，可供足式機(jī)器人的教學(xué)演示使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人教學(xué)領(lǐng)域，特別涉及一種爬梯四足機(jī)器人教具。

背景技術(shù)

攀爬機(jī)器人在如電塔維修、高層運(yùn)送物資等高危作業(yè)場(chǎng)景中已得到逐漸的應(yīng)用，成為新時(shí)代高端智能裝備中的一個(gè)重要研究課題。許多學(xué)校都已加入了攀爬機(jī)器人的教學(xué)設(shè)計(jì)安排，而攀爬機(jī)器人中的四足機(jī)器人，具有高擬真度、強(qiáng)泛用性，是目前機(jī)器人教學(xué)主題中的一個(gè)主流。

但是，工業(yè)用四足機(jī)器人結(jié)構(gòu)龐大，傳感器系統(tǒng)繁多，姿態(tài)調(diào)整的運(yùn)算程序復(fù)雜，不利于對(duì)學(xué)生進(jìn)行演示教學(xué)。故現(xiàn)在有一些小型的四足機(jī)器人教具，其體積較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于學(xué)生進(jìn)行觀察和操作實(shí)踐。但是一般地，這些四足機(jī)器人在面對(duì)攀爬場(chǎng)景，特別是場(chǎng)景發(fā)生從平地轉(zhuǎn)移到豎放的梯子的轉(zhuǎn)變時(shí)，難以進(jìn)行有效的姿態(tài)調(diào)整，攀爬姿態(tài)不穩(wěn)，往往發(fā)生失衡的情況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種爬梯四足機(jī)器人教具，以解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)問題，至少提供一種有益的選擇或創(chuàng)造條件。

為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案：

一種爬梯四足機(jī)器人教具，包括：

軀干，其具有足單元連接面，所述足單元連接面的法向朝上，且于足單元連接面的左前方、右前方、左右方、右后方各設(shè)一足單元安裝位；

頭部，其設(shè)于所述軀干的前部，所述頭部包括用于檢測(cè)前方環(huán)境圖像的攝像頭；

足單元，其包括順次轉(zhuǎn)動(dòng)連接的上脛、中脛、下脛、爪部，所述足單元還包括若干個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述上脛設(shè)有固定端與活動(dòng)端，所述上脛的活動(dòng)端與中脛的上端通過第一軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第一軸的軸向?yàn)榍昂蠓较蚯矣上鄳?yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所述中脛的下端與下脛的上端通過第二軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述爪部包括：

爪部關(guān)節(jié)座，其上端與所述下脛的下端通過第三軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接；

第一手指，其具有第一擺動(dòng)端與第一撐地端，所述第一擺動(dòng)端與所述爪部關(guān)節(jié)座下端通過第五軸樞接；

第二手指，其具有第二擺動(dòng)端與第二撐地端，所述第二擺動(dòng)端與所述爪部關(guān)節(jié)座下端通過第四軸鉸接且與所述第一手指的第一擺動(dòng)端同步聯(lián)動(dòng)，所述第二手指位于第一手指相對(duì)的后方，所述第二軸、第三軸、第四軸、第五軸均平行且軸向?yàn)樽笥曳较颍龅诙S、第三軸、第四軸各自由相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所述第一手指與第二手指可相對(duì)地張合；

所述第一撐地端與第二撐地端二者的最下端限定出支承面，所述支承面的前后方向?qū)挾炔恍∮诘谒妮S與第五軸的軸距；

所述足單元有四個(gè)，分別位于所述軀干的左前方、右前方、左后方、右后方，所述的四個(gè)足單元的上脛的固定端分別與相應(yīng)的足單元安裝位固定連接。

需要說明的是，所述第一撐地端與第二撐地端二者的最下端限定出支承面，是指實(shí)施第一撐地端的下表面的前邊緣，與第二撐地端的后邊緣之間，所形成的支撐區(qū)域所圈的范圍面，因?yàn)榈谝皇种概c第二手指之間可張合，所以所述支承面的前后方向?qū)挾葧?huì)發(fā)生變化，但即使當(dāng)?shù)谝皇种概c第二手指緊密合攏時(shí)，所述支承面仍滿足所述前后方向?qū)挾炔恍∮诘谒妮S與第五軸的軸距的要求。