專利名稱：一種仿生六足機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種機(jī)器人領(lǐng)域，具體涉及一種仿生六足機(jī)器人。
背景技術(shù)：
地震等災(zāi)難發(fā)生后，倒塌建筑物造成的生存空間狹小，廢墟內(nèi)無自然光源，可能存在的危險(xiǎn)物質(zhì)等問題，致使搜救人員和救犬的搜救范圍局限于廢墟表面。對(duì)于不穩(wěn)定的建筑物，救援人員的微小動(dòng)作很可能引起更大面積的坍塌。與此同時(shí)，救援人員的健康和生命安全存在巨大的風(fēng)險(xiǎn)。目前有很多六足機(jī)器人，可以前行、后退，但在廢墟的復(fù)雜環(huán)境中，一旦空間狹小或是翻倒，就不能正常前行。仿生六足機(jī)器人就是仿照蟑螂結(jié)構(gòu)靈活的特征，具有人類無法比擬的優(yōu)勢(shì)，例如可連續(xù)執(zhí)行搜索救援任務(wù)，在濃煙、大火等危險(xiǎn)條件仍可進(jìn)入狹小空間搜救，可以深入廢墟進(jìn)行生命探測(cè)，為救援隊(duì)爭(zhēng)奪寶貴的時(shí)間。其重量小，在搜救過程中不會(huì)引起二次坍塌。
發(fā)明內(nèi)容為了克服機(jī)器人在廢墟中由于體積大和翻倒等原因不能正常行走的障礙，本實(shí)用新型提供了一種仿生機(jī)器人。為達(dá)到在廢墟中能靈活行動(dòng)的目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:仿生機(jī)器人由上下兩層塑料板，還有對(duì)稱分布的三對(duì)足組成。每只足構(gòu)造都是一樣的，有三個(gè)自由度，每個(gè)自由度都由一個(gè)舵機(jī)驅(qū)動(dòng)。兩個(gè)電路板之間裝有6個(gè)舵機(jī)驅(qū)動(dòng)6只足，即每個(gè)足對(duì)應(yīng)一個(gè)第一舵機(jī)(I )，它可以以180度自由左右旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)足臂轉(zhuǎn)動(dòng)，使機(jī)器人前進(jìn)、后退。另一個(gè)第二舵機(jī)(2)，這個(gè)舵機(jī)連著向上弧形的上足臂，它可以讓上足臂自由上下轉(zhuǎn)動(dòng)，在遇到狹小縫隙時(shí)可使機(jī)器人降低高度進(jìn)行前進(jìn)。在第二舵機(jī)(2)上裝有兩個(gè)銅柱，銅柱通過舵機(jī)上面支撐架將第一 舵機(jī)(I)固定，同時(shí)第二舵機(jī)(2 )連接著舵機(jī)下面支撐架，下支撐架用螺釘安裝在底板上，使整個(gè)足部受第一舵機(jī)(I)控制。在上足臂另一端裝有第三舵機(jī)(3)，它能讓下足臂向內(nèi)、向外轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣足臂在狹小的地方就可以縮進(jìn)，還不耽誤正常行走，從而很大限度地縮小了機(jī)器人所占空間，靈活穿梭空隙。另外，當(dāng)機(jī)器人行進(jìn)過程中翻倒時(shí)，上足臂與下足臂的連接處，即第三舵機(jī)(3)上部的下足臂的平滑處可也當(dāng)做機(jī)器人的足，讓機(jī)器人倒立行走而不耽誤正常工作。一種仿生六足機(jī)器人共有18個(gè)舵機(jī)，每個(gè)足都有第一舵機(jī)(I)、第二舵機(jī)
(2)、第三舵機(jī)(3)，第一舵機(jī)(I)連有上電路板(7)，第二舵機(jī)(2)連有底板(8)和上足臂，并與第一舵機(jī)(I)一起運(yùn)動(dòng)，第三舵機(jī)(3)將上下足臂相連。其特點(diǎn)在于:機(jī)器人的每個(gè)足有三個(gè)自由度，可以上下前后、左右轉(zhuǎn)動(dòng)，足的上臂和下臂都是呈彎曲狀的，當(dāng)?shù)诙鏅C(jī)(2)、第三舵機(jī)(3)的角度最小時(shí)可使足臂蜷縮，機(jī)器人所占空間最小。另一方面，當(dāng)機(jī)器人倒過來時(shí)足臂的連接處可以看做另一個(gè)足(18)，在機(jī)器人倒立的情況下仍然可以前行。

結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明:[0006]圖1為機(jī)器人的俯視圖，第一只足(15)、第二只足(18)、第三只足(14)、第四只足
(17)、第五只足(9)、第六只足(16)圖2為機(jī)器人的正視圖，第二舵機(jī)(2)、上足臂(4)、下足臂(5)、電路板(7)、底板、第二只足(18)。圖3為機(jī)器人的立體圖，第三舵機(jī)(3)、電路板(7)、底板(8)。圖4為機(jī)器人的足部局部圖，第一舵機(jī)(I)、舵機(jī)(2)、舵機(jī)(3)、上足臂(4)、下足臂(5 )、下支撐架(10 )、銅柱(11)、上支撐架(12 )、螺釘(13 )具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型根據(jù)附圖的實(shí)行說明如下:本實(shí)用新型包括18個(gè)舵機(jī)，上下足臂和上塑料板及底板，其行走方式有六種，第一種，三足步態(tài)；第二種，四足步態(tài)；第三種，橫向步態(tài)；第四種，旋轉(zhuǎn)步態(tài)。機(jī)器人啟動(dòng)后，在第一種情況下機(jī)器人向前直行，第三舵機(jī)(3)驅(qū)動(dòng)足(15)、( 17)、(9)的下足臂抬起，并由第二舵機(jī)(2)使這三只足向前轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)第二舵機(jī)
(2)使足(18)、(14)、(16)的臂向后轉(zhuǎn)動(dòng)，然后足臂(15)、(17)、(9)落下。第二舵機(jī)(2)驅(qū)動(dòng)足臂使足(14)、(18)、(16)向前轉(zhuǎn)動(dòng)，并由第一舵機(jī)(I)使足(16)落下，此時(shí)機(jī)器人完成了向前一步。再由第一舵機(jī)(I)將足(16)抬起，第二舵機(jī)(2)驅(qū)動(dòng)將足(15)、(17)、(9)向后轉(zhuǎn)動(dòng)，然后第一舵機(jī)(I)驅(qū)動(dòng)將抬起來的足落下，落下的足抬起，最后由第二舵機(jī)(2)使抬起來的足轉(zhuǎn)回原來的位置，完成了兩步走，以此為一個(gè)機(jī)器人向前走步的循環(huán)。在第二種情況下直行，前兩只足在第一舵機(jī)·(I)的驅(qū)動(dòng)下抬起，再由第二舵機(jī)(2)將這兩只足向前轉(zhuǎn)動(dòng)，落下的同時(shí)后四只足由第二舵機(jī)(2)向后轉(zhuǎn)動(dòng)，使前兩只足恢復(fù)到原始狀態(tài)，然后中間兩只足抬起轉(zhuǎn)動(dòng)到原始狀態(tài)，接著是后兩只足運(yùn)行同樣的程序。這樣完成前進(jìn)步驟，如此循環(huán)機(jī)器人方可前進(jìn)。第三種情況下機(jī)器人橫向行走，先讓足(14)、(16)、(18)由第一舵機(jī)
(I)驅(qū)動(dòng)抬起，足(14)的下臂由第三舵機(jī)(3)向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)適當(dāng)角度，與此同時(shí)足(16)、(18)下足臂向外轉(zhuǎn)動(dòng)相同角度，沒有抬起的足由第一舵機(jī)(I)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)是機(jī)身向右移動(dòng)，這三只足落下，另三只足運(yùn)行相同的步驟，循環(huán)下去機(jī)器人就可以向右橫向爬行，同理向左爬行舵機(jī)向反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。在第四種情況下，足(14)、(16)、(18)作為支撐足，機(jī)器人中心處于三角支撐的穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)，不會(huì)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，足(15)、(9)、(17)向后跨步，與此同時(shí)，支持足驅(qū)動(dòng)機(jī)體逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，各足擺動(dòng)到極限位置更換支撐足，然后支撐足交換循環(huán)往復(fù)機(jī)器人不斷旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)機(jī)器人遇到凹凸地面時(shí)可以采用橫向步態(tài)使行駛速度加快。當(dāng)機(jī)器人翻轉(zhuǎn)過來行走時(shí)的步驟與正常的步驟是一樣的。當(dāng)遇到狹小的地方時(shí)，機(jī)器人由第一舵機(jī)(I)、第二舵機(jī)(2)控制，舵機(jī)適當(dāng)旋轉(zhuǎn)，使足呈緊縮狀態(tài)，這時(shí)機(jī)器人體積最小還可以正常行走。機(jī)器人可以根據(jù)不同的環(huán)境自動(dòng)調(diào)整舵機(jī)旋轉(zhuǎn)角度，越過不同的障礙，靈活適應(yīng)廢墟中復(fù)雜環(huán)境。
權(quán)利要求1.一種仿生六足機(jī)器人共有18個(gè)舵機(jī)，每個(gè)足都有第一舵機(jī)(I)、第二舵機(jī)(2)、第三舵機(jī)(3)，第一舵機(jī)(I)連有上電路板(7)，第二舵機(jī)(2)連有底板(8)和上足臂(5)，并與第一舵機(jī)(I) 一起運(yùn)動(dòng)，第三舵機(jī)(3)將上下足臂相連，其特點(diǎn)在于:機(jī)器人的每個(gè)足有三個(gè)自由度，可以上下前后、左右轉(zhuǎn)動(dòng)，足的上臂和下臂都是呈彎曲狀的，當(dāng)?shù)诙鏅C(jī)(2)、第三舵機(jī)(3)的角度最小時(shí)可使足臂蜷縮，機(jī)器人所占空間最小，另一方面，當(dāng)機(jī)器人倒過來時(shí)足臂的連接處可以看做另 一個(gè)足(18)，在機(jī)器人倒立的情況下仍然可以前行。
專利摘要一種仿生六足機(jī)器人就是仿照蟑螂結(jié)構(gòu)靈活的特征，具有人類無法比擬的優(yōu)勢(shì)，可以在雜亂的廢墟中靈活穿梭，進(jìn)行搜救等工作，由于其體積小，還可以針對(duì)環(huán)境適當(dāng)調(diào)整自身體積。每只足有三個(gè)自由度，由三個(gè)舵機(jī)驅(qū)動(dòng)，共有18個(gè)自由度，采用四種步態(tài)，可以讓機(jī)器人的步態(tài)靈活多樣，輕松應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜環(huán)境，即使機(jī)器人翻轉(zhuǎn)過來也可以在不影響工作的情況下行動(dòng)。
文檔編號(hào)B62D57/032GK203094218SQ20132001492
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月12日
發(fā)明者管榮強(qiáng) 申請(qǐng)人:管榮強(qiáng)