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原文传递一种自适应多足步行平台

专利名称：	一种自适应多足步行平台
摘要：	一种自适应多足步行平台，该装置包括：四个相同第一至第四腿部机构(A、B、C、D)和车架(E)组成。四个相同的第一至第四腿部机构均为闭链连杆机构，由单电机驱动行走，其中大腿杆为参数可变杆件，大腿杆参数锁死和释放的时间在整周期中所处的位置由凸轮机构控制，此凸轮与驱动曲柄耦合，可实现被动适应地形，在山地等复杂路面的运输，勘察等任务。采用四个相同的腿组对称布置，保证了平台的稳定性，在机械腿跨越时由变参杆引入的自由度提高了地形适应性，丰富了步行平台的适用场合。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京交通大学
发明人：	武建昫;杨辉;魏超然;姚燕安
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910221101.4
公开号：	CN110091934A
代理机构：	北京市诚辉律师事务所
代理人：	王玉
分类号：	B62D57/032(2006.01);B;B62;B62D;B62D57
申请人地址：	100044 北京市海淀区西直门外上园村3号
主权项：	1.一种自适应多足步行平台，其特征在于：一种自适应多足步行平台由四个相同的第一至第四腿部机构(A、B、C、D)，和车架(E)组成；所述的第一至第四腿部机构(A、B、C、D)和车架(E)实现固定连接；所述的一种自适应多足步行平台的第一至第四腿部机构(A、B、C、D)均由单电机驱动行走；所述的第一腿部机构(A)由左行走部(A-1)，右行走部(A-2)和动力部(A-3)组成；第二至第四腿部机构(B、C、D)与第一腿部机构(A)的杆件形状，机械结构以及装配方式完全相同；第一和第二腿部机构(A、B)关于自适应多足步行平台纵向对称面镜像布置；第三和第四腿部机构(C、D)关于自适应多足步行平台纵向对称面镜像布置；车架(E)为不锈钢钢管架，通过开设安装孔分别实现与第一至第四腿部机构(A、B、C、D)的固定连接；通过上述连接，完成所述自适应多足步行平台组装；所述的第一至第四腿部机构(A、B、C、D)均设置有一长度参数可变杆件，设置凸轮机构调整杆件长度的变化范围，由支撑相转至跨越相时，凸轮机构由锁死杆件长度转至释放杆件长度；跨越相触碰到障碍后，伴随迈腿运动，由障碍推动该杆件长度变化，被动适应地形，由跨越相转至支撑相时，凸轮机构继续将该长度锁死，腿机构沿固定足端轨迹运转。 2.根据权利要求1所述的一种自适应多足步行平台，其第一腿部机构特征在于：所述的第一腿部机构(A)为单电机驱动闭链连杆机构；所述的第一腿部机构左行走部(A-1)包括：左曲柄(A-1-1)，左三副杆(A-1-2)，左二副杆(A-1-3)，左大腿部(A-1-4)，左小腿杆(A-1-5)和足端(A-1-6)；所述的第一腿部机构左行走部(A-1)中部件的连接方式为：左三副杆(A-1-2)为三角形杆件，三个顶角位置布置安装孔；左大腿部(A-1-4)三个顶角位置布置安装孔；左曲柄(A-1-1)通过端部的安装孔与左三副杆(A-1-2)长端锐角顶点处的安装孔通过装配轴实现转动连接；左三副杆(A-1-2)另一锐角顶点处的安装孔与左大腿部(A-1-4)折弯顶点处的安装孔通过装配轴实现转动连接；左二副杆(A-1-3)端部的安装孔与左三副杆(A-1-2)钝角顶点处的安装孔通过装配轴实现转动连接；左大腿部(A-1-4)短端顶点处的安装孔与左小腿杆(A-1-5)端部的安装孔通过装配轴实现转动连接；左二副杆(A-1-3)另一端部的安装孔和左小腿杆(A-1-5)中部的安装孔通过装配轴实现转动连接；左小腿杆(A-1-5)长端安装孔和左足端(A-1-6)安装孔实现固定连接；第一腿部机构右行走部(A-2)与左行走部(A-1)的杆件形状，机械结构以及装配方式完全相同，关于第一腿部机构纵向对称面镜像布置；其中右曲柄与左曲柄(A-1-1)通过中心的轴孔连接和孔周围均布的安装孔实现固定连接，相位相差180度。 3.根据权利要求1所述的一种自适应多足步行平台，其动力部特征在于：所述动力部(A-3)包括：支座(A-3-1)，电机(A-3-2)，第一齿轮(A-3-3)，第二齿轮(A-3-4)，第三齿轮(A-3-5)和四个凸轮(A-3-6)；动力部(A-3)中部件的连接方式为：支座(A-3-1)通过安装孔与电机(A-3-2)实现固定连接；支座(A-3-1)的第一至第三安装孔分别与第一齿轮(A-3-3)、第二齿轮(A-3-4)、第三齿轮(A-3-5)通过装配轴实现转动连接；第一齿轮(A-3-3)通过装配轴、联轴器与电机(A-3-2)输出轴实现固定连接；第一齿轮(A-3-3)通过齿轮副与第二齿轮(A-3-4)实现传动；第二齿轮(A-3-4)通过齿轮副与第三齿轮(A-3-5)实现传动；第三齿轮(A-3-5)通过装配轴分别与四个凸轮(A-3-6)实现固定连接；左右两侧各两个凸轮(A-3-6)分别通过销连接实现固定连接；所述的a凸轮(A-3-6)为沟槽凸轮，沟槽外轮廓为圆形，内轮廓分为两部分，第一部分为圆弧形，内外轮廓之间沟槽宽度与滚子直径相同，锁死与滚子相连的移动副，实现固定轨迹行走，对应腿机构处于支撑相的阶段，第二部分凸轮内轮廓为成一定夹角的两条半径，释放与与滚子相连的移动副，实现被动适应行走，对应腿机构处于跨越相的阶段。 4.根据权利要求2所述的一种自适应多足步行平台，其所述的第一腿部机构左大腿部特征在于：所述的第一腿部机构左大腿部(A-1-4)包括：左连接块(A-1-4-1)，左滑轨(A-1-4-2)，左第一滑块(A-1-4-3)，左第二滑块(A-1-4-4)，两个左拉簧(A-1-4-5)和左大腿杆(A-1-4-6)；左大腿部(A-1-4)中部件的连接方式为：左连接块(A-1-4-1)通过安装孔与左滑轨(A-1-4-2)端部的安装孔实现固定连接；左连接块(A-1-4-1)通过安装孔与支座(A-3-1)第三安装孔实现转动连接；左第一滑块(A-1-4-3)与左滑轨(A-1-4-2)移动连接；左第二滑块(A-1-4-4)与滑轨(A-1-4-2)移动连接；第一滑块(A-1-4-3)与第二滑块(A-1-4-4)通过轴销与两个左拉簧(A-1-4-5)连接；左大腿杆(A-1-4-6)通过端部的安装孔与左小腿杆(A-1-5)实现转动连接；左大腿杆(A-1-4-6)与左第一滑块(A-1-4-3)通过安装孔实现固定连接；通过上述连接，完成所述a左大腿部(A-1-4)的组装，a左大腿杆(A-1-4-6)长端的凸轮滚子与a凸轮(A-3-6)内部的凸轮连接，凸轮机构在腿机构处于支撑相时锁死杆件长度，实现固定轨迹行走，处于跨越相时释放杆件长度，实现自适应行走。 5.根据权利要求3所述的一种自适应多足步行平台，其特征在于：所述的a凸轮(A-3-6)与a左大腿杆(A-1-4-6)连接形成的凸轮机构为直动滚子从动件对心盘式凸轮，a凸轮(A-3-6)与a左、右曲柄通过齿轮机构连接，具有相同的旋转周期，a左大腿杆(A-1-4-6)长度锁死状态与a组腿机构(A)的支撑相阶段对应，释放状态与跨越相对应，在支撑相时保持a组腿机构(A)的支撑能力，在跨越相时获得地形自适应能力，由支撑相转至跨越相后，a左大腿杆(A-1-4-6)释放，当a左足端(A-1-6)接触到障碍时，地形障碍推动a左足端(A-1-6)使a左大腿杆(A-1-4-6)长度缩短适应地形，由跨越相转至支撑相时，由两个a左拉簧(A-1-4-5)用拉力将a左大腿杆(A-1-4-6)复位，由a凸轮(A-3-6)上的沟槽结构锁死滚子位置，将a左大腿杆(A-1-4-6)长度锁死，a组腿机构(A)实现固定轨迹行走。 6.根据权利要求2所述的一种自适应多足步行平台，其特征在于: a左足端(A-1-6)包括：a左足连接块(A-1-6-1)，a左足(A-1-6-2)； a左足端(A-1-6)中部件的连接方式为： a左足连接块(A-1-6-1)和a左足(A-1-6-2)通过安装孔实现固定连接；a左足连接块(A-1-6-1)通过开设安装孔和a左小腿杆(A-1-5)实现固定连接。
所属类别：	发明专利