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原文传递仿生多足机器人及其腿部结构

专利名称：	仿生多足机器人及其腿部结构
摘要：	仿生多足机器人及其腿部结构,涉及机器人技术领域。前述仿生多足机器人腿部结构包括连杆机构和用于驱动连杆机构抬升、下落的绳驱机构，绳驱机构包括拉绳和滑轮组，滑轮组包括设在连杆机构上的滑轮，拉绳与设在连杆机构上的滑轮相连并能够收紧和放松以带动连杆机构抬升和下落。本发明通过绳驱机构和连杆机构的协同配合来驱动仿生多足机器人腿部运动，可以减少设在腿部上的电机、液压伸缩杆、减速器等驱动元件数量，控制起来将更为简单，而且能够减小腿部重量，为驱动元件减负，降低运行能耗。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	湖南工学院
发明人：	夏二立;曹羽鑫;叶拓;李诗乐;王思宇;王世宏;黄凯;吴昕灿;罗方;蒋嘉斌
专利状态：	有效
申请日期：	2022-12-12T00:00:00+0800
发布日期：	2023-01-31T00:00:00+0800
申请号：	CN202211591392.4
公开号：	CN115649320A
代理机构：	衡阳雁城专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	龙腾
分类号：	B62D57/032;B;B62;B62D;B62D57;B62D57/032
申请人地址：	421002 湖南省衡阳市珠晖区衡花路18号
主权项：	1.仿生多足机器人腿部结构，其特征在于：包括连杆机构（100）和用于驱动连杆机构（100）抬升、下落的绳驱机构（200），所述绳驱机构（200）包括拉绳（210）和滑轮组，所述滑轮组包括设在连杆机构（100）上的滑轮，所述拉绳（210）与设在连杆机构（100）上的滑轮相连并能够收紧和放松以带动所述连杆机构（100）抬升和下落。 2.根据权利要求1所述的仿生多足机器人腿部结构，其特征在于：所述连杆机构（100）包括第一连杆（101）、第二连杆（102）、第三连杆（103）、第四连杆（104）、第五连杆（105）、第六连杆（106）、第七连杆（107）和第八连杆（108），所述第一连杆（101）的上端通过第二连杆（102）与第八连杆（108）的中部连接，所述第一连杆（101）的中部与第三连杆（103）、第四连杆（104）的一端连接，所述第三连杆（103）、第四连杆（104）的另一端分别与第六连杆（106）的上端和下端连接，使第二连杆（102）与第三连杆（103）、第四连杆（104）交叉设置，所述第六连杆（106）的下端还与第八连杆（108）上端连接，所述第六连杆（106）的上端还与第五连杆（105）连接，所述第五连杆（105）和第八连杆（108）交叉设置且二者远离第六连杆（106）的一端分别连接第七连杆（107）的下端、上端。 3.根据权利要求2所述的仿生多足机器人腿部结构，其特征在于：所述第一连杆（101）呈三角形状，所述第二连杆（102）的一端连接在第一连杆（101）的其中一角处，所述第三连杆（103）和第四连杆（104）的一端连接在第一连杆（101）的另外一角处，所述第一连杆（101）的剩余一角用于接触地面，所述第八连杆（108）靠近第六连杆（106）的一端呈L型，所述第二连杆（102）的另一端连接在第八连杆（108）的L型端部的拐角处，所述第五连杆（105）靠近第六连杆（106）的一端设有弧形部（109），所述弧形部（109）的下端设有弧形凹槽（110），所述第四连杆（104）上连接第八连杆（108）的端部间隙安装在弧形凹槽（110）中并能够在其中转动，所述第三连杆（103）靠近第一连杆（101）一端的上表面设有限位槽（111），所述第一连杆（101）的上端连接有限位轴（112），所述限位轴（112）能够在第一连杆（101）抬升过程中装入限位槽（111）中以限制第一连杆（101）的抬升高度。 4.根据权利要求1所述的仿生多足机器人腿部结构，其特征在于：所述连杆机构（100）中相互连接的连杆之间均通过轴杆相连并且其中至少一个轴杆上设有扭簧，所述扭簧用于在拉绳（210）放松后促使连杆机构（100）下落复原。 5.仿生多足机器人，其特征在于：包括机架（033）和权利要求1-4中任意一项所述的仿生多足机器人腿部结构，所述连杆机构（100）连接有用于驱动其在水平方向摆动的驱动机构，所述连杆机构（100）为至少六组并对称分布在机架（033）两侧，所述连杆机构（100）能够在拉绳（210）的带动下于机架（033）上做抬升和下落运动。 6.根据权利要求5所述的仿生多足机器人，其特征在于：所述绳驱机构（200）包括可转动安装在机架（033）上的多个卷筒（208）和滑轮座（209），所述拉绳（210）一端固定在卷筒（208）上并能够在卷筒（208）的旋转带动下进行收放，所述滑轮组包括设在机架（033）上的第一滑轮（201）、设在滑轮座（209）上的第二滑轮（202）、第三滑轮（203）、第四滑轮（204）、第五滑轮（205），所述设在连杆机构（100）上的滑轮包括设在第五连杆（105）上的第六滑轮（206）、第七滑轮（207）；所述拉绳（210）经第二滑轮（202）的侧方，第三滑轮（203）下方，第四滑轮（204）的上方，第六滑轮（206）的下方，第五滑轮（205）的上方，再经第七滑轮（207）改向返回第五滑轮（205），并固定在滑轮座（209）上。 7.根据权利要求6所述的仿生多足机器人，其特征在于：每组连杆机构（100）分别连接一根拉绳（210），所述机架（033）每一侧的相邻两组连杆机构（100）所连的拉绳（210）分别与位置不同的卷筒（208）相连，并且左右对称的每两组连杆机构（100）所连的拉绳（210）分别与位置不同的卷筒（208）相连。 8.根据权利要求5所述的仿生多足机器人，其特征在于：所述驱动机构包括余弦机构（300）和第一驱动舵机，同一侧的每相邻两组连杆机构（100）中，其中一组连杆机构（100）与余弦机构（300）相连，另外一组连杆机构（100）与第一驱动舵机相连，所述第一驱动舵机用于驱动单组连杆机构（100）在水平方向摆动，所述余弦机构（300）用于驱动多组连杆机构（100）在水平方向同步摆动。 9.根据权利要求8所述的仿生多足机器人，其特征在于：所述余弦机构（300）包括移动座（301），所述移动座（301）的后端设有纵向延伸的第一导轨（302），所述第一导轨（302）上配合安装有第一滑块（303）且第一滑块（303）能够在第一导轨（302）上滑动，所述第一滑块（303）连接有摆臂（304），所述摆臂（304）的另一端连接有第二驱动舵机，所述第二驱动舵机用于驱动摆臂（304）在竖直方向上旋转，从而带动第一滑块（303）在第一导轨（302）上上下移动并使得移动座（301）做往复运动，所述余弦机构（300）通过腿部连接件（305）与连杆机构（100）相连，所述腿部连接件（305）可转动安装在机架（033）上并能够带动连杆机构（100）进行转动，所述腿部连接件（305）包括上下间隔设置的安装板（306），所述安装板（306）的内端面上设有第二导轨（307），所述第二导轨（307）上配合安装有第二滑块（308）且第二滑块（308）能够在第二导轨（307）上滑动，所述第二滑块（308）上设有可转动的转动件（309），所述转动件（309）通过连接轴（310）与移动座（301）相连，所述第二滑块（308）能够在移动座（301）的往复移动带动下在第二导轨（307）中滑动，从而带动腿部连接件（305）转动，以使得与之相连的连杆机构（100）在水平方向上摆动。 10.根据权利要求9所述的仿生多足机器人，其特征在于：所述移动座（301）上设有导向轴（311），所述机架（033）上设有支撑座（312），所述支撑座（312）上设有多个通孔，所述导向轴（311）和连接轴（310）分别间隙安装在支撑座（312）的通孔中。