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原文传递一种具有离散型脊柱的柔性四足机器人

专利名称：	一种具有离散型脊柱的柔性四足机器人
摘要：	本发明提供一种具有离散型脊柱的柔性四足机器人，包括脊柱和四条并联弹性腿足，脊柱包括脊柱箱体、在脊柱箱体上间隔一定距离铰接的两个脊柱转动关节和设在脊柱箱体内的两个SEA模块，每一SEA模块包括转动驱动电机和第二弹性蓄能器，转动驱动电机的输出轴、第二弹性蓄能器、脊柱转动关节依次相连，四条并联弹性腿足呈矩形分布设在脊柱箱体四角，每两条并联弹性腿足间隔一定距离铰接在一个脊柱转动关节上，每一并联弹性腿足上设有第一弹性蓄能器且底部设有足底。本发明仿照猎豹的奔跑时的姿态，采用串联弹性驱动器带动脊柱转动关节运动，结合并联弹性驱动器驱动腿足运动，更加具备生物结构的柔顺性，能够适应复杂多变的场景。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	武汉大学
发明人：	郭朝;苏家豪;刘思宇;卢春雷;蒋骞
专利状态：	有效
申请日期：	2023-09-08T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-24T00:00:00+0800
申请号：	CN202311161497.0
公开号：	CN117104364A
代理机构：	武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	龚雅静
分类号：	B62D57/032;B25J11/00;B;B62;B25;B62D;B25J;B62D57;B25J11;B62D57/032;B25J11/00
申请人地址：	430072 湖北省武汉市武昌区八一路299号
主权项：	1.一种具有离散型脊柱的柔性四足机器人，其特征在于，包括：脊柱，包括脊柱箱体、在所述脊柱箱体上间隔一定距离铰接的两个脊柱转动关节和设在所述脊柱箱体内的两个SEA模块，每一所述SEA模块包括转动驱动电机和第二弹性蓄能器，转动驱动电机的输出轴、第二弹性蓄能器、脊柱转动关节依次相连，所述第二弹性蓄能器包括第二弹性件，转动驱动电机的输出轴转动压缩第一弹性件蓄能，第二弹性件伸展带动脊柱转动关节转动释能；四条并联弹性腿足，呈矩形分布设在脊柱箱体四角，每两条所述并联弹性腿足间隔一定距离铰接在一个所述脊柱转动关节上，每一所述并联弹性腿足上设有第一弹性蓄能器且底部设有足底。 2.根据权利要求1所述的具有离散型脊柱转动关节的柔性四足机器人，其特征在于：所述第二弹性蓄能器还包括SEA下半片和SEA上半片，所述SEA下半片固定在所述转动驱动电机的输出轴上，所述SEA上半片套设在所述SEA下半片上且同轴设置，所述SEA上半片和所述SEA下半片之间设有第二弹性件，所述脊柱转动关节和所述SEA上半片固定。 3.根据权利要求2所述的具有离散型脊柱转动关节的柔性四足机器人，其特征在于：所述SEA上半片和所述SEA下半片间设有轴承。 4.根据权利要求2所述的具有离散型脊柱转动关节的柔性四足机器人，其特征在于：所述SEA下半片包括第一底盘和环形分布在第一底盘外侧的多个第一翅片，每一所述第一翅片上设有一个第一连接柱；所述SEA上半片包括第二底盘和环形分布在第二底盘外侧的多个第二翅片，每一所述第二翅片上设有一个第二连接柱，第二底盘上设有输出凸轴，所述输出凸轴和脊柱转动关节固定；多个所述第一连接柱和多个所述第二连接柱环向错开设置，且每一组相邻的所述第一连接柱和所述第二连接柱间通过一个第二弹性件连接。 5.根据权利要求1所述的具有离散型脊柱转动关节的柔性四足机器人，其特征在于：两个所述脊柱转动关节分别连接的所述SEA模块在脊柱箱体内部呈斜对角布置。 6.根据权利要求1所述的具有离散型脊柱转动关节的柔性四足机器人，其特征在于：还包括两个编码器模块，每一编码器模块与一个脊柱转动关节相连，两个编码器模块在脊柱箱体内部呈斜对角布置。 7.根据权利要求1所述的具有离散型脊柱转动关节的柔性四足机器人，其特征在于：所述并联弹性腿足包括髋关节驱动电机、大腿连接件、大腿驱动电机、膝关节连接件、小腿驱动电机、大腿和小腿，所述髋关节驱动电机固定在脊柱转动关节上，所述大腿连接件与所述髋关节驱动电机的输出轴固定，所述大腿驱动电机设在所述大腿连接件上，所述膝关节连接件固定在所述大腿驱动电机的输出轴上，所述小腿驱动电机固定在所述膝关节连接件上，所述大腿固定在所述小腿驱动电机上，所述小腿驱动电机的输出轴与所述小腿固定。 8.根据权利要求7所述的具有离散型脊柱转动关节的柔性四足机器人，其特征在于：大腿连接件为包括第一连接法兰和固定在第一连接法兰上的第一固定件，第一固定件和第一连接法兰垂直设置。 9.根据权利要求7所述的具有离散型脊柱转动关节的柔性四足机器人，其特征在于：所述大腿为中空结构，所述大腿内设有小腿连接件、连杆，所述小腿连接件与所述小腿驱动电机的输出轴固定，所述连杆的一端与所述小腿连接件铰接，另一端与所述小腿铰接，所述连杆上设有第一弹性蓄能器。 10.根据权利要求7所述的具有离散型脊柱转动关节的柔性四足机器人，其特征在于：所述第一弹性蓄能器包括第一弹性件、滑动件和导轨，所述第一弹性件套设在连杆上，且一端固定在连杆上，另一端固定在滑动件上，所述导轨固定在第一大腿外壳或第二大腿外壳内侧，滑动件套设在连杆上且设在导轨上。