本發(fā)明屬于移動(dòng)載具，尤其是涉及一種爬行多足機(jī)器人的腿部結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、目前，在野外進(jìn)行電力運(yùn)維作業(yè)時(shí)，傳統(tǒng)輪式和履帶式載具平臺(tái)難以直接到達(dá)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，或者需要破壞性的到達(dá)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，不僅影響了電力系統(tǒng)的運(yùn)維效率和設(shè)備的正常維護(hù)，也造成大量經(jīng)濟(jì)損失。

2、現(xiàn)有機(jī)械腿式移動(dòng)平臺(tái)方案多利用大腿帶小腿前后擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的前進(jìn)。但是大腿和小腿僅能夠在前進(jìn)方向的一個(gè)平面內(nèi)擺動(dòng)，處于山地等起伏復(fù)雜環(huán)境，當(dāng)前進(jìn)方向突然出現(xiàn)障礙物，大腿和小腿擺動(dòng)的方案無(wú)法避開(kāi)，可能會(huì)導(dǎo)致移動(dòng)平臺(tái)翻倒。

3、因此急需一種爬行多足機(jī)器人的腿部結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的機(jī)械腿式移動(dòng)平臺(tái)處于山地等起伏復(fù)雜環(huán)境，當(dāng)前進(jìn)方向突然出現(xiàn)障礙物，現(xiàn)有的腿部結(jié)構(gòu)式移動(dòng)平臺(tái)無(wú)法躲避，可能會(huì)導(dǎo)致移動(dòng)平臺(tái)翻倒的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述的分析，本發(fā)明旨在提供一種爬行多足機(jī)器人的腿部結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的機(jī)械腿式移動(dòng)平臺(tái)處于山地等起伏復(fù)雜環(huán)境，當(dāng)前進(jìn)方向突然出現(xiàn)障礙物，現(xiàn)有的腿部結(jié)構(gòu)式移動(dòng)平臺(tái)無(wú)法躲避，可能會(huì)導(dǎo)致移動(dòng)平臺(tái)翻倒的問(wèn)題。

2、本發(fā)明的目的主要是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、一種爬行多足機(jī)器人的腿部結(jié)構(gòu)，包括擺動(dòng)單元、大腿單元和小腿單元，所述擺動(dòng)單元的一端與移動(dòng)平臺(tái)連接，所述擺動(dòng)單元的另一端與所述大腿單元連接，所述小腿單元設(shè)置在所述大腿單元上，所述擺動(dòng)單元能夠擺動(dòng)，并帶動(dòng)所述大腿單元和所述小腿單元產(chǎn)生擺動(dòng)，從而使移動(dòng)平臺(tái)產(chǎn)生位移；

4、所述擺動(dòng)單元包括橫支臂、第一電機(jī)、驅(qū)動(dòng)輪、傳動(dòng)塊、傳動(dòng)桿、縱支臂、支臂轉(zhuǎn)軸、傳動(dòng)輪組和轉(zhuǎn)向電機(jī)，所述第一電機(jī)設(shè)置在所述橫支臂上，所述驅(qū)動(dòng)輪與所述第一電機(jī)的輸出軸固定連接，所述傳動(dòng)輪組設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)輪和所述傳動(dòng)塊之間；所述傳動(dòng)塊設(shè)置在所述橫支臂上，且能夠沿所述橫支臂滑動(dòng)，所述第一電機(jī)能夠帶動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)所述傳動(dòng)輪組帶動(dòng)所述傳動(dòng)塊做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；

5、所述支臂轉(zhuǎn)軸與所述縱支臂轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述縱支臂的一端與所述橫支臂轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述縱支臂的另一端與所述大腿單元連接，所述傳動(dòng)桿的一端與所述傳動(dòng)塊鉸接，所述傳動(dòng)桿的另一端與所述支臂轉(zhuǎn)軸連接；

6、所述傳動(dòng)輪組包括第一傳動(dòng)輪和第二傳動(dòng)輪，所述第一傳動(dòng)輪和第二傳動(dòng)輪固定連接，且所述第一傳動(dòng)輪和第二傳動(dòng)輪同軸，所述第一傳動(dòng)輪能夠與所述驅(qū)動(dòng)輪連接，所述第二傳動(dòng)輪能夠和所述傳動(dòng)塊連接，所述第一傳動(dòng)輪的直徑大于所述第二傳動(dòng)輪的直徑所述傳動(dòng)輪組用于為所述驅(qū)動(dòng)輪減速；

7、所述轉(zhuǎn)向電機(jī)與移動(dòng)平臺(tái)連接，所述轉(zhuǎn)向電機(jī)的輸出軸能夠與所述橫支臂連接，并使所述擺動(dòng)單元圍繞所述轉(zhuǎn)向電機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使所述腿部結(jié)構(gòu)在移動(dòng)平臺(tái)兩側(cè)前后擺動(dòng)，使腿部結(jié)構(gòu)繞過(guò)障礙物。

8、進(jìn)一步地，還包括減震單元，所述減震單元包括第一端板、第二端板、牽拉桿、第一磁板和第二磁板，所述第一端板與所述小腿單元連接，所述牽拉桿的兩端分別連接所述第一端板和所述第二端板，所述第一磁板設(shè)置在所述第一端板上，所述第二磁板設(shè)置在所述第二端板上，且所述第一磁板與所述第二磁板相對(duì)的一側(cè)具有相同的磁極。

9、進(jìn)一步地，所述大腿單元包括第二電機(jī)和第一轉(zhuǎn)動(dòng)桿，所述第二電機(jī)與所述縱支臂連接，所述第二電機(jī)的輸出軸與所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)桿連接，所述第二電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)，使所述小腿單元圍繞所述第二電機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

10、進(jìn)一步地，還包括伸縮驅(qū)動(dòng)單元，所述伸縮驅(qū)動(dòng)單元包括第一連接板、第二連接板和支撐桿，所述第一連接板和所述第二連接板之間通過(guò)所述支撐桿連接。

11、進(jìn)一步地，所述大腿單元還包括第二轉(zhuǎn)動(dòng)桿和第三電機(jī)，所述第三電機(jī)設(shè)置在所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)桿上，所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)桿與所述第三電機(jī)的輸出軸連接，所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)桿的外壁與所述第一連接板連接，所述第三電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠驅(qū)動(dòng)所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)桿圍繞所述第三電機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)所述伸縮驅(qū)動(dòng)單元圍繞所述第三電機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

12、進(jìn)一步地，所述伸縮驅(qū)動(dòng)單元還包括第四電機(jī)、驅(qū)動(dòng)桿和絲杠，所述第四電機(jī)設(shè)置在所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)桿上，所述第四電機(jī)的輸出軸與所述驅(qū)動(dòng)桿連接，所述絲杠的一端與所述第一連接板轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第四電機(jī)能夠帶動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)桿將轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給所述絲杠，并使所述小腿單元伸縮。

13、進(jìn)一步地，所述伸縮驅(qū)動(dòng)單元還包括驅(qū)動(dòng)齒輪、傳動(dòng)鏈條和傳動(dòng)齒輪，所述驅(qū)動(dòng)齒輪設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)桿上，所述傳動(dòng)齒輪設(shè)置在所述絲杠上，所述傳動(dòng)齒輪通過(guò)所述傳動(dòng)鏈條與所述驅(qū)動(dòng)齒輪連接。

14、進(jìn)一步地，所述小腿單元包括外筒、螺母和內(nèi)筒，所述外筒的一端與所述第二連接板連接，所述內(nèi)筒能夠插入所述外筒，所述內(nèi)筒的一端與所述螺母固定連接；所述螺母能夠與所述絲杠連接，所述螺母能夠驅(qū)動(dòng)所述內(nèi)筒在所述外筒內(nèi)沿著所述外筒滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)所述小腿單元的伸縮變化。

15、進(jìn)一步地，所述外筒的內(nèi)壁上設(shè)有導(dǎo)向軌，所述螺母的外壁上設(shè)有導(dǎo)向槽，所述導(dǎo)向槽能夠與所述導(dǎo)向軌連接，所述螺母能夠沿著所述導(dǎo)向軌直線運(yùn)動(dòng)，所述導(dǎo)向軌用于防止所述螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，所述螺母僅能夠沿著所述外筒直線滑動(dòng)。

16、進(jìn)一步地，還包括接地單元，所述接地單元包括連接柱和接地座，所述連接柱的一端與所述第二端板連接，所述連接柱的另一端與所述接地座連接。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少可實(shí)現(xiàn)如下有益效果之一：

18、（1）本發(fā)明腿部結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向電機(jī)的輸出軸能夠與轉(zhuǎn)向塊連接，并使擺動(dòng)單元圍繞轉(zhuǎn)向電機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使腿部結(jié)構(gòu)在移動(dòng)平臺(tái)兩側(cè)前后擺動(dòng)，腿部結(jié)構(gòu)能夠繞過(guò)障礙物，確保移動(dòng)平臺(tái)平穩(wěn)越障，更適用于山地環(huán)境；傳動(dòng)輪組的第一傳動(dòng)輪的直徑大于所述第二傳動(dòng)輪的直徑，傳動(dòng)輪組用于為所述驅(qū)動(dòng)輪減速，增大驅(qū)動(dòng)輪對(duì)傳動(dòng)塊的扭矩，增大本發(fā)明腿部結(jié)構(gòu)的負(fù)載能力；

19、（2）本發(fā)明的第二電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)第一轉(zhuǎn)動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)大腿單元轉(zhuǎn)動(dòng)，使伸縮驅(qū)動(dòng)單元和小腿單元圍繞第二電機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使腿部結(jié)構(gòu)在擺動(dòng)單元上擺動(dòng)，使腿部結(jié)構(gòu)繞過(guò)障礙物，確保移動(dòng)平臺(tái)平穩(wěn)越障，更適用于山地環(huán)境；

20、（3）本發(fā)明的第三電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠驅(qū)動(dòng)第二轉(zhuǎn)動(dòng)桿圍繞第三電機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而能夠帶動(dòng)伸縮驅(qū)動(dòng)單元和小腿單元圍繞第三電機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整腿部結(jié)構(gòu)的跨度，改變移動(dòng)平臺(tái)與地面的間距，增加移動(dòng)平臺(tái)的通過(guò)性；

21、（4）本發(fā)明的第四電機(jī)能夠帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿和驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)傳動(dòng)鏈條將轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給傳動(dòng)齒輪和絲杠，絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，使小腿單元伸縮，從而能夠在不抬起大腿單元的情況下，仍能夠使腿部結(jié)構(gòu)前后擺動(dòng)，而不妨礙移動(dòng)平臺(tái)的前進(jìn)過(guò)程；

22、（5）本發(fā)明的連接柱與接地座連接的一端上設(shè)有球頭，接地座上設(shè)有球窩，球頭能夠與球窩連接，且不能脫離球窩，球頭和球窩用于保證接地座的接地面能夠完全與地面連接，確保本發(fā)明的腿部結(jié)構(gòu)能夠切實(shí)抓地。

23、本發(fā)明中，上述各技術(shù)方案之間可以相互組合，以實(shí)現(xiàn)更多的優(yōu)選組合方案。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的內(nèi)容中闡述，并且，部分優(yōu)點(diǎn)可從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)文字以及附圖中所特別指出的內(nèi)容中來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。