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原文传递一种具有柔性腰的四足行走机器人

专利名称：	一种具有柔性腰的四足行走机器人
摘要：	本实用新型公开了一种具有柔性腰的四足行走机器人，本实用新型中位于前端的两条腿部结构通过一组左右腿连接控制机构连接，位于后端的两条腿部结构通过另一组左右腿连接控制机构连接，前后端两条腿部结构之间通过柔性腰部连接机构相连；左右腿连接控制机构中的伺服电机Ⅰ控制腿部机构中的髋关节机架拥有一个左右转弯自由度；腿部机构中的大腿杆和小腿杆在伺服电机Ⅱ的驱动下，具有两个自由度，实现足端杆抬脚及前行两个动作；柔性腰连接机构用于实现俯仰、偏移、伸缩。本实用新型与传统的轮式机器人相比，在足端行走以及柔性腰部的双重作用下，该机器人能在较小的空间内实现较大范围的转动，具有一定的减震能力，以及较高的稳定性，更能适应地形复杂的路面。
专利类型：	实用新型
国家地区组织代码：	云南;53
申请人：	昆明理工大学
发明人：	伞红军;陈浩;张道义;普江华;吴鹏;葛天佑;臧家秀
专利状态：	有效
申请日期：	2018-06-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201820941445.3
公开号：	CN208947449U
分类号：	B62D57/032(2006.01);B;B62;B62D;B62D57
申请人地址：	650093 云南省昆明市五华区学府路253号
主权项：	1.一种具有柔性腰的四足行走机器人，其特征在于：包括两组结构相同的左右腿连接控制机构（1）、柔性腰连接机构（2）、四条结构相同的腿部机构（3）、电源箱Ⅰ（30a）、电源箱Ⅱ（30b）；其中，位于前端的两条腿部机构（3）通过一组左右腿连接控制机构（1）连接，位于后端的两条腿部机构（3）通过另一组左右腿连接控制机构（1）连接，前后端两条腿部机构（3）之间通过柔性腰连接机构（2）相连；电源箱Ⅰ（30a）、电源箱Ⅱ（30b）用于供电；左右腿连接控制机构（1）中的伺服电机Ⅰ（4）控制腿部机构（3）中的髋关节机架（12）拥有一个左右转弯自由度；腿部机构（3）中的大腿杆（16）和小腿杆（19）在伺服电机Ⅱ（26）的驱动下，具有两个自由度，实现足端杆（21）抬脚及前行两个动作；柔性腰连接机构（2）用于实现俯仰、偏移、伸缩。 2.根据权利要求1所述的具有柔性腰的四足行走机器人，其特征在于：所述左右腿连接控制机构（1）包括：对称布置的伺服电机Ⅰ（4）、伺服电机支撑架（5）、支架定位套筒（6）、高强度轴承（7）、轴承内圈上支架（8a）、轴承内圈下支架（8b）、轴承外圈上支撑架（10a）、轴承外圈下支撑架（10b）、联轴器Ⅰ（11），及将对称布置的左右伺服电机支撑架（5）进行连接的左右腿部上连接钢板（9a），将对称布置的左右轴承外圈下支撑架（10b）进行连接的左右腿部下连接钢板（9b）；其中，轴承内圈上支架（8a）和轴承内圈下支架（8b）通过螺丝连接并限制高强度轴承（7）内圈的前后左右移动，伺服电机支撑架（5）与轴承外圈上支撑架（10a）之间通过支架定位套筒（6）来定位尺寸间隙，伺服电机支撑架（5）、轴承外圈上支撑架（10a）以及轴承外圈下支撑架（10b）通过长螺丝进行连接并且通过长螺丝限制高强度轴承（7）外圈的左右移动，伺服电机Ⅰ（4）固定在伺服电机支撑架（5）上，伺服电机Ⅰ（4）转轴以键连接的方式与联轴器Ⅰ（11）一端相连，联轴器Ⅰ（11）另一端通过螺钉固定在轴承内圈上支架（8a）上，左右腿部上连接钢板（9a）、左右腿部下连接钢板（9b）之间通过螺丝来连接。 3.根据权利要求1所述的具有柔性腰的四足行走机器人，其特征在于：所述柔性腰连接机构（2）包括：虎克铰Ⅰ（27a）、虎克铰Ⅱ（27b）、两个连接钢件（28）、液压缓冲器（29）；其中，虎克铰Ⅰ（27a）一端与一个连接钢件（28）一端、虎克铰Ⅱ（27b）一端与另一个连接钢件（28）一端通过焊接的方式进行连接，两个连接钢件（28）另一端通过液压缓冲器（29）连接，虎克铰Ⅰ（27a）另一端、虎克铰Ⅱ（27b）另一端分别与前后端腿部机构（3）中的髋关节机架（12）通过焊接的方式进行连接。 4.根据权利要求1所述的具有柔性腰的四足行走机器人，其特征在于：所述腿部机构（3）包括：由髋关节机架（12）、摇杆Ⅰ（13）、摇杆Ⅱ（17）、连杆Ⅰ（18）构成的平行四边行机构，凸台（14），对称连接的两个联轴器Ⅱ（15），大腿杆（16），小腿杆（19），轴承端盖（20），足端杆（21），伺服电机Ⅱ（26），转轴（31），由连杆Ⅱ（22）、连杆Ⅲ（23）、连杆Ⅳ（24）、连杆Ⅴ（25）构成的缩放机构；其中平行四边行机构各机构之间通过转轴、轴承以及轴承端盖进行连接，缩放机构各机构之间通过转轴、轴承以及轴承端盖进行连接；其中，左右腿连接控制机构（1）中的轴承内圈下支架（8b）与髋关节机架（12）顶面的凸台（14）通过自攻螺钉相连，伺服电机Ⅱ（26）固定在髋关节机架（12）的一侧面上，伺服电机Ⅱ（26）的转轴通过键连接的方式与一个联轴器Ⅱ（15）的一端连接，对称连接的另一个联轴器Ⅱ（15）另一端以键连接的方式与转轴（31）相连，通过转轴（31）把伺服电机Ⅱ（26）的动力传输给大腿杆（16），大腿杆（16）在平行四边形机构的控制下，把动力传输给小腿杆（19），小腿杆（19）经过缩放机构把动力传输给足端杆（21）。 5.根据权利要求4所述的具有柔性腰的四足行走机器人，其特征在于：所述平行四边行机构及缩放机构的具体连接为：摇杆Ⅱ（17）的一端与大腿杆（16）的一端通过转轴（31）、轴承以及轴承端盖（20）安装在髋关节机架（12）的侧面一端，摇杆Ⅰ（13）的一端与髋关节机架（12）的侧面中部、大腿杆（16）的另一端与小腿杆（19）的一端、摇杆Ⅱ（17）的另一端与连杆Ⅰ（18）的一端、连杆Ⅰ（18）的另一端与摇杆Ⅰ（13）的另一端及小腿杆（19）的中部、小腿杆（19）的另一端与连杆Ⅲ（23）及连杆Ⅳ（24）的一端、连杆Ⅳ（24）的另一端与连杆Ⅴ（25）的中部、连杆Ⅴ（25）的一端与髋关节机架（12）的侧面的另一端、连杆Ⅴ（25）的另一端与连杆Ⅱ（22）的一端、连杆Ⅱ（22）的中部与连杆Ⅲ（23）的另一端、连杆Ⅱ（22）的另一端与足端杆（21）的一端通过转轴、轴承以及轴承端盖（20）进行连接。
所属类别：	实用新型