專利名稱：一種六足步行機機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于步行機器人執(zhí)行機構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。
目前為提高陸地、水下各種環(huán)境中機器人的作業(yè)精度并適應(yīng)不平地理環(huán)境下及海底及每底作業(yè)移動，世界上許多國家都在研制各種步行式移動機器人，如日本專利(公開號為59-110575，為日本機械研究所制造)其結(jié)構(gòu)為六足機，每支腿機械形式是三個首尾相接的連桿和機架本體組成一個曲柄連桿機構(gòu)，當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)動時，則在擺桿的延長線的的某點作相應(yīng)的步態(tài)運動形式(其中包括曲線運動或擬直線運動，由此點和擺桿固聯(lián)一個和地面垂直的桿為腳桿，當(dāng)此點作擬直線運動時，腳桿支撐本體向前移動，當(dāng)此點帶動腳桿作曲線運動時，腳桿以機械本體為支撐向前邁進。以上結(jié)構(gòu)的步行機有如下不足，步行動作不靈活、穩(wěn)定性差、整體剛度不好，結(jié)構(gòu)控制軟硬件復(fù)雜。
為解決以上之不足，本實用新型提供一種六足步行機，采用三連桿縮放型，腳數(shù)為6，步行方式是三點交互著地的步行方式，其支架和豎腿采用簿壁箱體結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單、剛度好，承載能力強，自適應(yīng)控制簡單。
本實用新型的結(jié)構(gòu)(如圖1所示)，主要由轉(zhuǎn)體、水平支架的梁架、豎腿、豎腿驅(qū)動元件及梁架之間相對轉(zhuǎn)動驅(qū)動元件構(gòu)成，采用三連桿縮放型。轉(zhuǎn)體的具體結(jié)構(gòu)形式為內(nèi)外軸套，外軸套為軸承支座，內(nèi)軸套上下兩端分別裝有滾珠軸承；水平支架的具體結(jié)構(gòu)是由兩組梁架構(gòu)成，為了受力均勻，其中一組梁架分上下兩層結(jié)構(gòu)，每層各有三條伸出的橫梁，三條橫梁之間都有加強筋，這兩層梁架與轉(zhuǎn)體的軸承支座結(jié)合為一體，水平支架全部采用薄壁方箱結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)體兩側(cè)梁架可以以轉(zhuǎn)軸為中心作相對轉(zhuǎn)動；豎腿的結(jié)構(gòu)為六條腿(如圖2所示)，其中每條腿采用內(nèi)外兩層薄壁方箱結(jié)構(gòu)，具體由外殼體，內(nèi)殼體和直線驅(qū)動元件組成(如圖3所示)，其中驅(qū)動元件兩個相對運動部分分別固定聯(lián)接在外殼體和內(nèi)殼體之間，內(nèi)外殼體相對運動即為腿的伸縮運動，六支豎腿分別與水平支架梁架的六個橫梁的端部采用絞鏈形式連接，豎腿可繞水平支架絞鏈點擺動；水平支架梁架每個橫梁上的絞鏈點和相應(yīng)腿頂端的絞鏈點之間也采用直線驅(qū)動元件，所有驅(qū)動元件皆為伺服油缸，其驅(qū)動元件的直線經(jīng)復(fù)運動變成了豎腿繞橫梁絞鏈點的擺動，其中兩組橫梁之間也裝有驅(qū)動元件，以上所述之驅(qū)動元件皆為液壓伺服缸結(jié)構(gòu)形式，即是一般通常的液壓機構(gòu)，由缸體、活塞和管路組成，工作時是通過外部液壓泵的作用促使缸體內(nèi)活塞作相對運動，其運動位置的大小和限位由外部控制系統(tǒng)通過油路管道來實現(xiàn)間接控制。實現(xiàn)了梁架可繞轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)軸作相對轉(zhuǎn)動，從座標(biāo)方位來看，可實現(xiàn)步行機的轉(zhuǎn)向及全方位運動。
其工作原理水平支架梁架的一組橫梁聯(lián)接三條豎腿伸出著地支承本體。而另三條豎腿收起，同時每條上驅(qū)動元件驅(qū)動每條腿作協(xié)調(diào)擺動，由此往復(fù)交替進行實現(xiàn)了前進、后退、啟動橫梁之間的驅(qū)動元件，可實現(xiàn)步行機轉(zhuǎn)向及全方位運動。
本實用新型之優(yōu)點豎腿采用伸縮和擺動等復(fù)合機構(gòu)，動作靈活，移動效率高；整機主體(水平支架)采用兩體結(jié)構(gòu)、減少了關(guān)節(jié)、結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)向控制容易；水平支架和豎腿皆采用簿殼方箱結(jié)構(gòu)、減輕了重量、增加了抗彎抗扭強度；驅(qū)動元件采用液壓伺服缸結(jié)構(gòu)，具有力矩大、控制準(zhǔn)確、適合于各種環(huán)境中作業(yè)使用。
結(jié)合

其實施例圖1為六足步行機執(zhí)行機構(gòu)總體結(jié)構(gòu)圖；圖2為六足步行機執(zhí)行機構(gòu)俯視圖；圖3為六足步行機執(zhí)行機構(gòu)豎腿結(jié)構(gòu)圖。
由圖1知，1為轉(zhuǎn)體，由內(nèi)外軸套線成，外軸套為軸承支座，內(nèi)軸套上下兩端分別裝有滾珠軸承，2為上下兩層結(jié)構(gòu)梁架，與轉(zhuǎn)體1軸承支座固定，3為中間水平支架架梁，與轉(zhuǎn)軸1連接，4、5、6和7、8、9為六條豎腿，10為每個橫梁和每個豎腿之間的驅(qū)動元件，11為橫梁上絞鏈點，12為每一橫梁和每個豎腿之間的絞鏈點，13為驅(qū)動元件與豎腿之間之絞鏈點，由圖2知，14為組橫梁之間之驅(qū)動元件，15、16為驅(qū)動元件14之兩端絞鏈點，17為一組梁之間加有的加強筋，其豎腿結(jié)構(gòu)如圖3所示，18為外殼體，20為內(nèi)殼體，21為足腳，19為腿內(nèi)驅(qū)動元件，決定腿的伸縮運動，所有的驅(qū)動元件(10、14、19)皆采用液壓伺服缸結(jié)構(gòu)，即是一般動用的液壓機構(gòu)，由缸體、活塞和附加的管路組成，其活塞活動位置由外部控制系統(tǒng)來實現(xiàn)。全部橫梁和豎腿采用薄壁方箱結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求1.一種六足步行機機構(gòu)，它是由單腿組成，本實用新型的特征在于它是由1)中間裝有內(nèi)外軸套的轉(zhuǎn)體1，2)與轉(zhuǎn)體1連接的水平支架橫梁2和3；3)與水平支架橫梁2和橫梁3連接的六支豎腿4、豎腿5、豎腿6和豎腿7、豎腿8、豎腿9；4)每六支豎腿相對應(yīng)的驅(qū)動元件10和梁架之間的驅(qū)動元件14所組成。
2.按權(quán)利要求1所述之六足步行機機構(gòu)，其特征在于所述之轉(zhuǎn)體1由內(nèi)外軸套組成，外軸套為軸承支座，內(nèi)軸套上下兩端分別裝有滾珠軸承。
3.按權(quán)利要求1所述之六足步行機機構(gòu)，其特征在于水平支架梁架2為上下兩層結(jié)構(gòu)、與轉(zhuǎn)體1的軸承支座結(jié)合為一體，每層各有三條伸出的橫梁，三條橫梁之間裝有加強筋門；
4.按權(quán)利要求1所述之六足步行機機構(gòu)、其特征在于另一層梁架3插裝在上下兩層梁架2之間且與轉(zhuǎn)體1的內(nèi)軸套(轉(zhuǎn)軸)結(jié)合為一體。
5.按權(quán)利要求1所述之六足步行機機構(gòu)，其特征在于水平支架梁架2和3中間之絞鏈點11與豎腿4、豎腿5、豎腿6和豎腿7、豎腿8、豎腿9頂端之絞鏈點13之間分別裝有驅(qū)動元件10。
6.按權(quán)利要求1所述之六足步行機機構(gòu)，其特征在于六支豎腿、每支都由外殼體18、內(nèi)殼體20、中間以直線驅(qū)動元件19組成。
7.按權(quán)利要求1所述之六足步行機機構(gòu)，其特征在于，兩組梁架2和3之間由驅(qū)動元件14連接。
專利摘要本執(zhí)行機構(gòu)為步行機機器人執(zhí)行機構(gòu)，它是由內(nèi)外軸套組成的轉(zhuǎn)體及和轉(zhuǎn)體相連接之六支腿，中間以水平支架梁架連接，在每支豎腿與水平支架梁架之間裝有驅(qū)動元件，每支豎腿由內(nèi)外殼體，中間由直線驅(qū)動元件構(gòu)成兩組支架之間也裝有驅(qū)動元件，每支水平支架和豎腿皆采用薄壁方箱結(jié)構(gòu)，本結(jié)構(gòu)之優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單、動作靈活，移動效率高，具有力矩大、控制準(zhǔn)確，適合各種環(huán)境中作業(yè)使用。
文檔編號B62D57/032GK2070706SQ9021048
公開日1991年2月6日 申請日期1990年5月8日 優(yōu)先權(quán)日1990年5月8日
發(fā)明者原培章, 李曉風(fēng), 唐杰, 修道喜, 歸彤 申請人:中國科學(xué)院沈陽自動化研究所