一種面向高速運動的雙四桿機構(gòu)四足機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種面向高速運動的雙四桿機構(gòu)四足機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，大部分移動機器人在遇到路面不平整，路況較差時，無法實現(xiàn)平穩(wěn)、持續(xù)且高速的運動。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種實現(xiàn)高速運動，同時也降低了能耗的面向高速運動的雙四桿機構(gòu)四足機器人。
[0004]為了實現(xiàn)本實用新型目的所采用的技術(shù)方案是:一種面向高速運動的雙四桿機構(gòu)四足機器人，其特征在于，包括軀干，所述軀干連接四條腿部結(jié)構(gòu)，所述腿部結(jié)構(gòu)連接有傳動結(jié)構(gòu)，所述傳動結(jié)構(gòu)連接有動力結(jié)構(gòu)，所述傳動結(jié)構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu)，曲柄搖桿機構(gòu)包括關(guān)節(jié)曲柄、關(guān)節(jié)連桿、關(guān)節(jié)搖桿和滾動軸承，關(guān)節(jié)連桿連接關(guān)節(jié)曲柄和關(guān)節(jié)搖桿，傳遞動力；關(guān)節(jié)搖桿接受動力，左右擺動，關(guān)節(jié)曲柄與滾動軸承配合，所述動力結(jié)構(gòu)包括關(guān)節(jié)電機和電機圓盤，所述關(guān)節(jié)電機通過電機圓盤連接關(guān)節(jié)曲柄，實現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn)，所述關(guān)節(jié)電機設(shè)置于軀干上方，所述四條腿部結(jié)構(gòu)分別為兩條前腿機構(gòu)和兩條后腿結(jié)構(gòu)。
[0005]進一步的，所述關(guān)節(jié)曲柄包括膝關(guān)節(jié)曲柄和髓關(guān)節(jié)曲柄，所述關(guān)節(jié)連桿包括膝關(guān)節(jié)連桿和髖關(guān)節(jié)連桿，膝關(guān)節(jié)曲柄與滾動軸承內(nèi)圈過盈配合，滾動軸承連接膝關(guān)節(jié)曲柄和腿部結(jié)構(gòu)，起支撐固定作用，膝關(guān)節(jié)曲柄與滾動軸承內(nèi)圈過盈配合，帶動軸承內(nèi)圈在滾動軸承內(nèi)部自由轉(zhuǎn)動，腿部結(jié)構(gòu)與滾動軸承外圈過盈配合，在滾動軸承外部自由擺動。
[0006]進一步的，所述關(guān)節(jié)電機包括膝關(guān)節(jié)電機和髖關(guān)節(jié)電機，所述電機圓盤包括膝關(guān)節(jié)電機圓盤和髖關(guān)節(jié)電機圓盤，膝關(guān)節(jié)電機通過膝關(guān)節(jié)電機圓盤連接膝關(guān)節(jié)曲柄，髖關(guān)節(jié)電機通過髖關(guān)節(jié)電機圓盤連接髖關(guān)節(jié)曲柄，關(guān)節(jié)電機包括4個膝關(guān)節(jié)電機和4個髖關(guān)節(jié)電機，所述電機圓盤4個膝關(guān)節(jié)電機圓盤和4個髖關(guān)節(jié)電機圓盤，關(guān)節(jié)電機作為機器人的執(zhí)行器。
[0007]進一步的，所述前腿機構(gòu)包括前大腿和前小腿，所述前大腿通過髖關(guān)節(jié)連桿連接髖關(guān)節(jié)曲柄，髖關(guān)節(jié)連桿傳遞動力，實現(xiàn)前大腿左右擺動，曲柄搖桿機構(gòu)包括膝關(guān)節(jié)曲柄搖桿機構(gòu)和髖關(guān)節(jié)曲柄搖桿機構(gòu)，前大腿同時作為髖關(guān)節(jié)曲柄搖桿機構(gòu)的搖桿和膝關(guān)節(jié)曲柄搖桿機構(gòu)的支架，所述前小腿通過膝關(guān)節(jié)連桿連接膝關(guān)節(jié)曲柄，膝關(guān)節(jié)連桿傳遞動力，實現(xiàn)小腿左右擺動，前小腿作為膝關(guān)節(jié)曲柄搖桿機構(gòu)的搖桿。
[0008]進一步的，所述后腿機構(gòu)包括后大腿、后小腿、后腿尺骨和后腿足骨，所述后大腿通過髖關(guān)節(jié)連桿連接髖關(guān)節(jié)曲柄，所述后小腿通過膝關(guān)節(jié)連桿連接膝關(guān)節(jié)曲柄，后腿尺骨與后小腿構(gòu)成平行四桿機構(gòu)，后腿尺骨提高后腿剛度，后腿足骨與后大腿、后小腿、后腿尺骨構(gòu)成平行四桿機構(gòu)，后大腿同時作為髖關(guān)節(jié)曲柄搖桿機構(gòu)的搖桿和膝關(guān)節(jié)曲柄搖桿機構(gòu)的支架，后小腿作為膝關(guān)節(jié)曲柄搖桿機構(gòu)的搖桿。
[0009]進一步的，所述四條腿部結(jié)構(gòu)均連接仿生足，所述仿生足包括前腿仿生足和后腿仿生足，與地面接觸，支撐機器人站立，行走。
[0010]進一步的，前大腿和前小腿連接處設(shè)置有第一鎖扣，前腿仿生足背部設(shè)置有第二鎖扣，所述第一鎖扣和第二鎖扣通過第一彈性帶連接。
[0011 ]進一步的，后腿尺骨和后腿足骨連接處設(shè)置有第三鎖扣，后腿仿生足背部設(shè)置有第四鎖扣，所述第三鎖扣和第四鎖扣通過第二彈性帶連接，彈性帶類似四足動物的韌帶，起減震蓄能作用。
[0012]進一步的，所述軀干寬度設(shè)置為前部寬度小于后部寬度，使機器人奔跑時前后腿之間可以交叉，可以有效增加步幅，提高運動速度。
[0013]本實用新型所達到的有益效果:本實用新型所述一種面向高速運動的雙四桿機構(gòu)四足機器人通過腿部結(jié)構(gòu)的設(shè)置，通過四桿機構(gòu)將動力傳遞到關(guān)節(jié)處，降低腿部轉(zhuǎn)動慣量，提高運動速度，采用曲柄搖桿機構(gòu)實現(xiàn)機器人腿部擺動，通過合理設(shè)計曲柄搖桿機構(gòu)，將電機單向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為腿部來回擺動，這樣腿部的正向、反向擺動不需要電機正反轉(zhuǎn)，可以大大提高電機運行速度，避免電機正反轉(zhuǎn)所必須的加減速，從而實現(xiàn)四足機器人的高速運動;所述一種面向高速運動的雙四桿機構(gòu)四足機器人通過第一彈性帶和第二彈性帶，緩沖了觸地瞬間產(chǎn)生的巨大沖擊力，改善小腿受力情況，增加彈性帶可使能量有效儲存起來，并在蹬地時釋放出來，從而更利于實現(xiàn)高速運動，同時也降低了能耗;所述一種面向高速運動的雙四桿機構(gòu)四足機器人通過軀干前后寬度不等，前窄后寬，使機器人奔跑時前后腿之間可以交叉，可以有效增加步幅，提高運動速度。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。
[0016]如圖1所示，一種面向高速運動的雙四桿機構(gòu)四足機器人，其特征在于，包括軀干15，所述軀干15連接四條腿部結(jié)構(gòu)，所述腿部結(jié)構(gòu)連接有傳動結(jié)構(gòu)，所述傳動結(jié)構(gòu)連接有動力結(jié)構(gòu)，所述傳動結(jié)構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu)，所述曲柄搖桿機構(gòu)包括關(guān)節(jié)曲柄、關(guān)節(jié)連桿、關(guān)節(jié)搖桿和滾動軸承17，關(guān)節(jié)連桿連接關(guān)節(jié)曲柄和關(guān)節(jié)搖桿，關(guān)節(jié)曲柄與滾動軸承17配合，所述動力結(jié)構(gòu)包括關(guān)節(jié)電機16和電機圓盤18，所述關(guān)節(jié)電機通過電機圓盤連接關(guān)節(jié)曲柄，實現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn)，所述關(guān)節(jié)電機設(shè)置于軀干上方，所述四條腿部結(jié)構(gòu)分別為兩條前腿機構(gòu)和兩條后腿結(jié)構(gòu)。
[0017]所述關(guān)節(jié)曲柄包括膝關(guān)節(jié)曲柄I和髖關(guān)節(jié)曲柄2，所述關(guān)節(jié)連桿包括膝關(guān)節(jié)連桿4和髖關(guān)節(jié)連桿3，膝關(guān)節(jié)曲柄I與滾動軸承內(nèi)圈過盈配合，滾動軸承連接膝關(guān)節(jié)曲柄和腿部結(jié)構(gòu)，起支撐固定作用，膝關(guān)節(jié)曲柄與滾動軸承內(nèi)圈過盈配合，帶動軸承內(nèi)圈在滾動軸承內(nèi)部自由轉(zhuǎn)動，腿部結(jié)構(gòu)與軸承外圈過盈配合，在滾動軸承外部自由擺動，所述關(guān)節(jié)電機包括膝關(guān)節(jié)電機和髖關(guān)節(jié)電機，所述電機圓盤包括膝關(guān)節(jié)電機圓盤和髖關(guān)節(jié)電機圓盤，膝關(guān)節(jié)電機通過膝關(guān)節(jié)電機圓盤連接膝關(guān)節(jié)曲柄，髖關(guān)節(jié)電機通過髖關(guān)節(jié)電機圓盤連接髖關(guān)節(jié)曲柄，關(guān)節(jié)電機包括4個膝關(guān)節(jié)電機和4個髖關(guān)節(jié)電機，所述電機圓盤4個膝關(guān)節(jié)電機圓盤和4個髖關(guān)節(jié)電機圓盤，關(guān)節(jié)電機作為機器人的執(zhí)行器。
[0018]所述前腿機構(gòu)包括前大腿5和前小腿6，所述前大腿5通過髖關(guān)節(jié)連桿連接髖關(guān)節(jié)曲柄，所述前小腿6通過膝關(guān)節(jié)連桿連接膝關(guān)節(jié)曲柄，所述后腿機構(gòu)包括后大腿11、后小腿12、后腿尺骨13和后腿足骨14，所述后大腿通過髖關(guān)節(jié)連桿連接髖關(guān)節(jié)曲柄，所述后小腿通過膝關(guān)節(jié)連桿連接膝關(guān)節(jié)曲柄，后腿尺骨與后小腿構(gòu)成平行四桿機構(gòu)，后腿足骨與后大腿、后小腿、后腿尺骨構(gòu)成平行四桿機構(gòu)。
[0019]所述四條腿部結(jié)構(gòu)均連接仿生足7，所述仿生足7包括前腿仿生足和后腿仿生足，前大腿和前小腿連接處設(shè)置有第一鎖扣8，前腿仿生足背部設(shè)置有第二鎖扣9，所述第一鎖扣8和第二鎖扣9通過第一彈性帶連接10，后腿尺骨和后腿足骨連接處設(shè)置有第三鎖扣，后腿仿生足背部設(shè)置有第四鎖扣，所述第三鎖扣和第四鎖扣通過第二彈性帶連接，所述軀干寬度設(shè)置為前部寬度小于后部寬度。
[0020]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種面向高速運動的雙四桿機構(gòu)四足機器人，其特征在于，包括軀干，所述軀干連接四條腿部結(jié)構(gòu)，所述腿部結(jié)構(gòu)連接有傳動結(jié)構(gòu)，所述傳動結(jié)構(gòu)連接有動力結(jié)構(gòu)，所述傳動結(jié)構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu)，所述曲柄搖桿機構(gòu)包括關(guān)節(jié)曲柄、關(guān)節(jié)連桿、關(guān)節(jié)搖桿和滾動軸承，關(guān)節(jié)連桿連接關(guān)節(jié)曲柄和關(guān)節(jié)搖桿，關(guān)節(jié)曲柄與滾動軸承配合，所述動力結(jié)構(gòu)包括關(guān)節(jié)電機和電機圓盤，所述關(guān)節(jié)電機通過電機圓盤連接關(guān)節(jié)曲柄，所述關(guān)節(jié)電機設(shè)置于軀干上方，所述四條腿部結(jié)構(gòu)分別為兩條前腿機構(gòu)和兩條后腿結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向高速運動的雙四桿機構(gòu)四足機器人，其特征在于，所述關(guān)節(jié)曲柄包括膝關(guān)節(jié)曲柄和髖關(guān)節(jié)曲柄，所述關(guān)節(jié)連桿包括膝關(guān)節(jié)連桿和髖關(guān)節(jié)連桿，膝關(guān)節(jié)曲柄與滾動軸承內(nèi)圈過盈配合，滾動軸承連接膝關(guān)節(jié)曲柄和腿部結(jié)構(gòu)，腿部結(jié)構(gòu)與滾動軸承外圈過盈配合。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種面向高速運動的雙四桿機構(gòu)四足機器人，其特征在于，所述關(guān)節(jié)電機包括膝關(guān)節(jié)電機和髖關(guān)節(jié)電機，所述電機圓盤包括膝關(guān)節(jié)電機圓盤和髖關(guān)節(jié)電機圓盤，膝關(guān)節(jié)電機通過膝關(guān)節(jié)電機圓盤連接膝關(guān)節(jié)曲柄，髖關(guān)節(jié)電機通過髖關(guān)節(jié)電機圓盤連接髓關(guān)節(jié)曲柄。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種面向高速運動的雙四桿機構(gòu)四足機器人，其特征在于，所述前腿機構(gòu)包括前大腿和前小腿，所述前大腿通過髖關(guān)節(jié)連桿連接髖關(guān)節(jié)曲柄，所述前小腿通過膝關(guān)節(jié)連桿連接膝關(guān)節(jié)曲柄。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種面向高速運動的雙四桿機構(gòu)四足機器人，其特征在于，所述后腿機構(gòu)包括后大腿、后小腿、后腿尺骨和后腿足骨，所述后大腿通過髖關(guān)節(jié)連桿連接髖關(guān)節(jié)曲柄，所述后小腿通過膝關(guān)節(jié)連桿連接膝關(guān)節(jié)曲柄，后腿尺骨與后小腿構(gòu)成平行四桿機構(gòu)，后腿足骨與后大腿、后小腿、后腿尺骨構(gòu)成平行四桿機構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種面向高速運動的雙四桿機構(gòu)四足機器人，其特征在于，所述四條腿部結(jié)構(gòu)均連接仿生足，所述仿生足包括前腿仿生足和后腿仿生足。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種面向高速運動的雙四桿機構(gòu)四足機器人，其特征在于，前大腿和前小腿連接處設(shè)置有第一鎖扣，前腿仿生足背部設(shè)置有第二鎖扣，所述第一鎖扣和第二鎖扣通過第一彈性帶連接。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種面向高速運動的雙四桿機構(gòu)四足機器人，其特征在于，后腿尺骨和后腿足骨連接處設(shè)置有第三鎖扣，后腿仿生足背部設(shè)置有第四鎖扣，所述第三鎖扣和第四鎖扣通過第二彈性帶連接。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向高速運動的雙四桿機構(gòu)四足機器人，其特征在于，所述軀干寬度設(shè)置為前部寬度小于后部寬度。
【專利摘要】本實用新型公開了一種面向高速運動的雙四桿機構(gòu)四足機器人，其特征在于，包括軀干,所述軀干連接四條腿部結(jié)構(gòu)，所述腿部結(jié)構(gòu)連接有傳動結(jié)構(gòu)，所述傳動結(jié)構(gòu)連接有動力結(jié)構(gòu)，所述傳動結(jié)構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu)，所述傳動結(jié)構(gòu)包括關(guān)節(jié)曲柄、關(guān)節(jié)連桿和滾動軸承，關(guān)節(jié)曲柄通過關(guān)節(jié)連桿連接腿部結(jié)構(gòu)，關(guān)節(jié)曲柄與滾動軸承配合，所述動力結(jié)構(gòu)包括關(guān)節(jié)電機和電機圓盤，所述關(guān)節(jié)電機通過電機圓盤連接關(guān)節(jié)曲柄，所述關(guān)節(jié)電機設(shè)置于軀干上方，所述四條腿部結(jié)構(gòu)分別為兩條前腿機構(gòu)和兩條后腿結(jié)構(gòu)；本實用新型將電機單向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為腿部來回擺動，這樣腿部的正向、反向擺動不需要電機正反轉(zhuǎn)，可以大大提高電機運行速度，實現(xiàn)四足機器人的高速運動。
【IPC分類】B62D57/032
【公開號】CN205327218
【申請?zhí)枴緾N201620061099
【發(fā)明人】章永年, 吳陽, 盧偉, 汪小旵, 康敏
【申請人】南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2016年1月22日