專利名稱：一種可變形兩足步行機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種步行機(jī)，特別涉及一種可變形兩足步行機(jī)。
背景技術(shù)：
步行是人與大多數(shù)動(dòng)物所具有的移動(dòng)方式，是一種高度自動(dòng)化的運(yùn)動(dòng)，對(duì) 于環(huán)境 具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，相對(duì)于輪式、履帶式及蠕動(dòng)式移動(dòng)而言，具有更廣闊的應(yīng)用前景，因此 兩足步行機(jī)一直是機(jī)器人領(lǐng)域中研究的熱點(diǎn)。目前對(duì)于兩足步行機(jī)結(jié)構(gòu)的研究大多是基于仿生學(xué)，即通過(guò)舵機(jī)或其他類型驅(qū)動(dòng) 電機(jī)的串聯(lián)來(lái)模擬人類的腿部關(guān)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)正常的步行功能。這樣的兩足步行機(jī)研究得最 早，也取得了許多的成果，但是驅(qū)動(dòng)電機(jī)串聯(lián)安置的空間要求使得這類的兩足步行機(jī)的體 積一般比較大，運(yùn)動(dòng)方式單一，面對(duì)狹小的工作空間卻無(wú)能為力，并且在平坦路面上相比于 輪式、履帶式的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)而言，移動(dòng)速度較低，無(wú)法發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)而提供一種負(fù)載能力強(qiáng)、高速高精度、剛 度大、運(yùn)動(dòng)慣量低的可變形兩足步行機(jī)，該兩足步行機(jī)不但可以實(shí)現(xiàn)正常的步行功能，而且 可以折疊變形成為一個(gè)輪式移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案一種可變形兩足步行機(jī)，所述可變形兩足步行機(jī)包括前連板、后連板、左前連桿、 左后連桿、右前連桿、右后連桿、左腳掌、右腳掌和四個(gè)舵機(jī)；所述前連板下表面的兩端設(shè) 有連接件，所述的左前連桿的上端通過(guò)一銷軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述前連板下表面左端的連 接件上，所述安裝在前連板下表面左端連接件上的銷軸的軸線方向與前連板的縱向方向成 45°夾角；所述左前連桿的下端與一舵機(jī)上的舵機(jī)軸固定連接在一起，該舵機(jī)固定安裝在 所述左腳掌上表面的前端，該舵機(jī)的舵機(jī)軸軸線方向與所述安裝在前連板下表面左端連接 件上的銷軸的軸線方向相同。所述的右前連桿上端通過(guò)一銷軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述前連板下表面右端的連接 件上，所述安裝在前連板下表面右端連接件上的銷軸的軸線方向與前連板的縱向方向成 45°夾角；所述右前連桿的下端與一舵機(jī)上的舵機(jī)軸固定連接在一起，該舵機(jī)固定安裝在 所述右腳掌上表面的前端，該舵機(jī)的舵機(jī)軸軸線方向與所述安裝在前連板下表面右端連接 件上的銷軸的軸線方向相同。所述后連板下表面的兩端設(shè)有連接件，所述的左后連桿的上端通過(guò)一銷軸可轉(zhuǎn)動(dòng) 地安裝在所述后連板下表面左端的連接件上，所述安裝在后連板下表面左端連接件上的銷 軸的軸線方向與后連板的縱向方向成45°夾角；所述左后連桿的下端與一舵機(jī)上的舵機(jī) 軸固定連接在一起，該舵機(jī)固定安裝在所述左腳掌上表面的后端，該舵機(jī)的舵機(jī)軸軸線方 向與所述安裝在后連板下表面左端連接件上的銷軸的軸線方向相同。所述的右后連桿上端通過(guò)一銷軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述后連板下表面右端的連接件上，所述安裝在后連板下表面右端連接件上的銷軸的軸線方向與后連板的縱向方向成 45°夾角；所述右后連桿的下端與一舵機(jī)上的舵機(jī)軸固定連接在一起，該舵機(jī)固定安裝在 所述右腳掌上表面的后端，該舵機(jī)的舵機(jī)軸軸線方向與所述安裝在后連板下表面右端連接 件上的銷軸的軸線方向相同。進(jìn)一步的，所述安裝在前連板下表面左端連接件上的銷軸的軸線方向與所述安裝 在前連板下表面右端連接件上的銷軸的軸線方向之間的夾角為90°，所述安裝在前連板下 表面左端連接件上的銷軸的軸線方向與所述安裝在后連板下表面左端連接件上的銷軸的 軸線方向之間的夾角為90°，所述安裝在后連板下表面左端連接件上的銷軸的軸線方向與 所述安裝在后連板下表面右端連接件上的銷軸的軸線方向之間的夾角為90° ；所述安裝在 后連板下表面右端連接件上的銷軸的軸線方向與所述安裝在前連板下表面右端連接件上 的銷軸的軸線方向之間的夾角為90°。進(jìn)一步的，所述連接件為槽型結(jié)構(gòu)，該連接件的底面分別與前、后連板下表面的左 右兩端固定連接在一起，該連接件的兩側(cè)壁上對(duì)稱開(kāi)設(shè)有銷孔；所述的舵機(jī)均通過(guò)舵機(jī)架 固定安裝在左、右腳掌的上表面兩端；所述舵機(jī)架呈L型的彎折面，所述L型舵機(jī)架的側(cè)壁 上設(shè)有銷孔，所述L型舵機(jī)架的底面兩側(cè)端設(shè)有向下彎折的基座和向上彎折的固定翼；所 述的舵機(jī)架通過(guò)基座固定在左、右腳掌的上表面兩端，所述的舵機(jī)通過(guò)固定翼與舵機(jī)架固 定連接在一起。
進(jìn)一步的，所述左前、左后、右前、右后連桿的上下兩端均為插耳結(jié)構(gòu)，所述插耳的 耳壁上設(shè)有銷孔；所述左前連桿上端插耳耳壁上所設(shè)的銷孔與所述安裝在前連板下表面左 端上連接件兩側(cè)壁上所設(shè)的銷孔通過(guò)一銷軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一起；所述左前連桿下端一插 耳側(cè)壁上所設(shè)的銷孔與所述固定安裝在左腳掌上表面前端的舵機(jī)的舵機(jī)軸固定連接，另一 插耳側(cè)壁上所設(shè)的銷孔與所述安裝在左腳掌上表面前端的舵機(jī)架側(cè)壁上所設(shè)的銷孔通過(guò) 一銷軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一起。所述左后連桿上端插耳耳壁上所設(shè)的銷孔與所述安裝在后連板下表面左端上連 接件兩側(cè)壁上所設(shè)的銷孔通過(guò)一銷軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一起；所述左后連桿下端一插耳側(cè)壁 上所設(shè)的銷孔與所述固定安裝在左腳掌上表面后端的舵機(jī)的舵機(jī)軸固定連接，另一插耳側(cè) 壁上所設(shè)的銷孔與所述安裝在左腳掌上表面后端的舵機(jī)架側(cè)壁上所設(shè)的銷孔通過(guò)一銷軸 可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一起。所述右前連桿上端插耳耳壁上所設(shè)的銷孔與所述安裝在前連板下表面右端上連 接件兩側(cè)壁上所設(shè)的銷孔通過(guò)一銷軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一起；所述右前連桿下端一插耳側(cè)壁 上所設(shè)的銷孔與所述固定安裝在右腳掌上表面前端的舵機(jī)的舵機(jī)軸固定連接，另一插耳側(cè) 壁上所設(shè)的銷孔與所述安裝在右腳掌上表面前端的舵機(jī)架側(cè)壁上所設(shè)的銷孔通過(guò)一銷軸 可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一起。所述右后連桿上端插耳耳壁上所設(shè)的銷孔與所述安裝在后連板下表面右端上連 接件兩側(cè)壁上所設(shè)的銷孔通過(guò)一銷軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一起；所述右后連桿下端一插耳側(cè)壁 上所設(shè)的銷孔與所述固定安裝在右腳掌上表面后端的舵機(jī)的舵機(jī)軸固定連接，另一插耳側(cè) 壁上所設(shè)的銷孔與所述安裝在右腳掌上表面后端的舵機(jī)架側(cè)壁上所設(shè)的銷孔通過(guò)一銷軸 可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一起。進(jìn)一步的，所述的左前連桿、左后連桿、右前連桿和右后連桿分別由各自下端所連接的舵機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并且均可繞各自舵機(jī)在0°至180°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。所述的左前連桿、左后連桿、右前連桿和右后連桿可分別繞各自上端與連接件之 間安裝的銷軸在0°至180°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)一步的，所述的左前連桿、左后連桿、右前連桿和右后連桿長(zhǎng)度相等；所述的前、 后連板相互平行，且所述前、后連板的上表面處在同一水平面內(nèi)；所述的左、右腳掌相互平 行，且所述左、右腳掌的上表面處在同一水平面內(nèi)。進(jìn)一步的，所述右腳掌的前端面向下彎折形成U型支撐板，后端面向下 彎折形成 一弧面；所述左腳掌前端面向下彎折形成U型支撐板，該彎折處的左端邊開(kāi)設(shè)有一缺口，所 述左腳掌的后端面右部向下彎折形成U型支撐板，后端面左部呈平直設(shè)置。進(jìn)一步的，所述左前連桿的中部固設(shè)有一萬(wàn)向輪，當(dāng)該步行機(jī)變形時(shí)，所述的左 前、左后、右前、右后連桿轉(zhuǎn)動(dòng)至與左、右腳掌掌面平行的位置，所述萬(wàn)向輪與地面接觸，該 萬(wàn)向輪的高度大于所述左前連桿轉(zhuǎn)動(dòng)至與左、右腳掌掌面平行位置時(shí)左前連桿到地面的垂 直高度。進(jìn)一步的，所述右腳掌下表面后端部設(shè)有固定后輪組件，所述固定后輪組件包括 電機(jī)、電機(jī)架，聯(lián)軸器和后輪，所述電機(jī)通過(guò)電機(jī)架固定安裝在右腳掌下表面后端，所述的 后輪通過(guò)聯(lián)軸器安裝在所述電機(jī)上。所述左腳掌底部后端設(shè)有擺動(dòng)后輪組件，所述擺動(dòng)后輪組件包括電機(jī)、舵機(jī)、搖 桿、聯(lián)軸器和后輪，所述左腳掌后端面左部呈平直處設(shè)有槽口，所述的舵機(jī)安裝在該槽口 處，該舵機(jī)的舵機(jī)軸垂直于左腳掌掌面向下；所述搖桿的前端安裝有電機(jī)，所述后輪通過(guò)聯(lián) 軸器安裝在該電機(jī)上，所述搖桿的后端與安裝在所述左腳掌后端面左部舵機(jī)的舵機(jī)軸固定 連接在一起；所述的搖桿由舵機(jī)驅(qū)動(dòng)，可在水平面0°至180°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)一步的，所述后輪的接地點(diǎn)與左、右腳掌的U型支撐板的接地面在同一水平面 上。本發(fā)明所具有的有益效果1、本發(fā)明兼顧雙足步行和輪式移動(dòng)兩種運(yùn)動(dòng)方式，可以實(shí)現(xiàn)正常的步行功能，還 可以折疊變形成為一個(gè)輪式移動(dòng)的機(jī)構(gòu)，在平坦的路面上可以高速移動(dòng)和穿越狹小的工作 空間，大大拓展了兩足步行機(jī)的工作范圍。2、本發(fā)明采用八桿八副的空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)，所有的驅(qū)動(dòng)電機(jī)均位于較低的水平面 內(nèi)，相比于一般的串聯(lián)步行機(jī)構(gòu)具有較好的負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力。3、本發(fā)明負(fù)載能力強(qiáng)、移動(dòng)速度快，精度高、剛度大、運(yùn)動(dòng)慣量低，為兩足步行機(jī)步 行功能的實(shí)現(xiàn)提供了一種新的方式。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖1 ；圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖2 ；圖3為本發(fā)明中連接件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明中舵機(jī)架的結(jié)構(gòu)示意視圖；圖5為本發(fā)明中左前連桿的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明中左后連桿的結(jié)構(gòu)示意圖7為本發(fā)明中右前連桿的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明中右后連桿的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明中左前連桿、連接件、舵機(jī)和舵機(jī)架的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本發(fā)明中左后連桿、連接件、舵機(jī)和舵機(jī)架的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為本發(fā)明中右前連桿、連接件、舵機(jī)和舵機(jī)架的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為本發(fā)明中右后連桿、連接件、舵機(jī)和舵機(jī)架的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖13為本發(fā)明中右腳掌的結(jié)構(gòu)示意圖；圖14為本發(fā)明中左腳掌的結(jié)構(gòu)示意圖；圖15為本發(fā)明中右腳掌與固定后輪組件的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖16為本發(fā)明中左腳掌與擺動(dòng)后輪組件的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖17為本發(fā)明的步行過(guò)程示意圖；圖18為本發(fā)明的折疊變形過(guò)程示意圖；圖19為本發(fā)明折疊變形后的俯視圖；圖20為本發(fā)明折疊變形后的仰視圖；圖21為本發(fā)明穿越障礙示意具體實(shí)施例方式下面結(jié)合

本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。如圖1、2所示，一種可變形兩足步行機(jī)，可變形兩足步行機(jī)包括前連板1、后連板 2、左前連桿3、左后連桿4、右前連桿5、右后連桿6、左腳掌11、右腳掌12和四個(gè)舵機(jī)17、18、 19,20 ；前連板1下表面的兩端設(shè)有連接件7、9，左前連桿3的上端通過(guò)一銷軸13可轉(zhuǎn)動(dòng)地 安裝在所述前連板1下表面左端的連接件7上，所述安裝在前連板1下表面左端連接件7 上的銷軸13的軸線方向與前連板1的縱向方向成45°夾角；左前連桿3的下端與一舵機(jī) 17上的舵機(jī)軸25固定連接在一起，該舵機(jī)17固定安裝在所述左腳掌11上表面的前端，該 舵機(jī)17的舵機(jī)軸25軸線方向與所述安裝在前連板1下表面左端連接件7上的銷軸13的 軸線方向相同。右前連桿5上端通過(guò)一銷軸15可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述前連板1下表面右端的連接 件9上，所述安裝在前連板1下表面右端連接件9上的銷軸15的軸線方向與前連板1的縱 向方向成45°夾角；右前連桿5的下端與一舵機(jī)19上的舵機(jī)軸27固定連接在一起，該舵 機(jī)19固定安裝在所述右腳掌12上表面的前端，該舵機(jī)19的舵機(jī)軸27軸線方向與所述安 裝在前連板1下表面右端連接件9上的銷軸15的軸線方向相同。后連板2下表面的兩端設(shè)有連接件8、10，所述的左后連桿4的上端通過(guò)一銷軸14可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述后連板2下表面左端的連接件8上，所述安裝在后連板2下表面左端 連接件8上的銷軸14的軸線方向與后連板2的縱向方向成45°夾角；左后連桿4的下端 與一舵機(jī)18上的舵機(jī)軸26固定連接在一起，該舵機(jī)18固定安裝在所述左腳掌11上表面 的后端，該舵機(jī)18的舵機(jī)軸26軸線方向與所述安裝在后連板2下表面左端連接件8上的 銷軸14的軸線方向相同。右后連桿6上端通過(guò)一銷軸16可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述后連板2下表面右端的連接 件10上，所述安裝在后連板2下表面右端連接件10上的銷軸16的軸線方向與后連板2的縱向方向成45°夾角；右后連桿6的下端與一舵機(jī)20上的舵機(jī)軸28固定連接在一起，該 舵機(jī)20固定安裝在所述右腳掌12上表面的后端，該舵機(jī)20的舵機(jī)軸28軸線方向與所述 安裝在后連板2下表面右端連接件10上的銷軸16的軸線方向相同。前、后連板1、2相互平行，且所述前、后連板1、2的上表面處在同一水平面內(nèi)；所述 的左、右腳掌11、12相互平行，且所述左、右腳掌11、12的上表面處在同一水平面內(nèi)。左前連桿3、左后連桿4、右前連桿5和右后連桿6分別由各自下端所連接的舵機(jī) 17、18、19、20進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并且均可繞各自舵機(jī)17、18、19、20在0°至180°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。左前連桿3、左后連桿4、右前連桿5和右后連桿6可分別繞各自上端與連接件7、 8、9、10之間安裝的銷軸13、14、15、16在0°至180°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。所述安裝在前連板1下表面左端連接件7上的銷軸13的軸線方向與所述安裝在 前連板1下表面右端連接件9上的銷軸15的軸線方向之間的夾角為90°，所述安裝在前連 板1下表面左端連接件7上的銷軸13的軸線方向與所述安裝在后連板2下表面左端連接 件8上的銷軸14的軸線方向之間的夾角為90°，所述安裝在后連板2下表面左端連接件8 上的銷軸14的軸線方向與所述安裝在后連板2下表面右端連接件10上的銷軸16的軸線 方向之間的夾角為90° ；所述安裝在后連板2下表面右端連接件10上的銷軸16的軸線方 向與所述安裝在前連板1下表面右端連接件9上的銷軸15的軸線方向之間的夾角為90°。左前連桿3的中部固設(shè)有一萬(wàn)向輪29，當(dāng)該步行機(jī)變形時(shí)，四個(gè)連桿3、4、5、6轉(zhuǎn)動(dòng) 至與左、右腳掌11、12掌面平行的位置，萬(wàn)向輪29與地面接觸，該萬(wàn)向輪29的高度大于所 述左前連桿3轉(zhuǎn)動(dòng)至與左、右腳掌11、12掌面平行位置時(shí)左前連桿3到地面的垂直高度。如圖3至12所示，連接件7、8、9、10為槽型結(jié)構(gòu)，該連接件的底面分別與前、后連 板1、2下表面的左右兩端固定連接在一起，該連接件7、8、9、10的兩側(cè)壁上對(duì)稱開(kāi)設(shè)有銷孔 71、81、91、101 ；舵機(jī)17、18、19、20均通過(guò)舵機(jī)架21、22、23、24固定安裝在左、右腳掌11、12 的上表面兩端；舵機(jī)架21、22、23、24呈L型的彎折面，所述L型舵機(jī)架21、22、23、24的側(cè)壁 上設(shè)有銷孔211、221、231、241，所述L型舵機(jī)架21、22、23、24的底面兩側(cè)端設(shè)有向下彎折的 基座212、222、232、242和向上彎折的固定翼213、223、233、243 ；舵機(jī)架21、22、23、24通過(guò) 基座212、222、232、242固定在左、右腳掌11、12的上表面兩端，舵機(jī)17、18、19、20通過(guò)固定 翼213、223、233、243與舵機(jī)架21、22、23、24固定連接在一起。左前連桿3、左后連桿4、右前連桿5和右后連桿6長(zhǎng)度相等；所述左前、左后、右 前、右后連桿3、4、5、6的上下兩端均為插耳結(jié)構(gòu)，左前連桿3上端插耳耳壁上設(shè)有銷孔30， 該銷孔30與所述安裝在前連板1下表面左端上連接件7兩側(cè)壁上所設(shè)的銷孔71通過(guò)一銷 軸13可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一起；左前連桿3下端插耳的插耳壁上設(shè)有銷孔31、32，其中一插耳 側(cè)壁上所設(shè)的銷孔31與所述固定安裝在左腳掌11上表面前端的舵機(jī)17的舵機(jī)軸25固定 連接，另一插耳側(cè)壁上所設(shè)的銷孔32與所述安裝在左腳掌11上表面前端的舵機(jī)架21側(cè)壁 上所設(shè)的銷孔211通過(guò)一銷軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一起。左后連桿4上端插耳耳壁上所設(shè)的銷孔33與所述安裝在后連板2下表面左端上 連接件8兩側(cè)壁上所設(shè)的銷孔81通過(guò)一銷軸14可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一起；左后連桿4下端插 耳的插耳壁上設(shè)有銷孔34、35，其中一插耳側(cè)壁上所設(shè)的銷孔34與所述固定安裝在左腳掌 11上表面后端的舵機(jī)18的舵機(jī)軸26固定連接，另一插耳側(cè)壁上所設(shè)的銷孔35與所述安裝 在左腳掌11上表面后端的舵機(jī)架22側(cè)壁上所設(shè)的銷孔221通過(guò)一銷軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一起。右前連桿5上端插耳耳壁上所設(shè)的銷孔36與所述安裝在前連板1下表面右端上 連接件9兩側(cè)壁上所設(shè)的銷孔91通過(guò)一銷軸15可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一起；右前連桿5下端插 耳的插耳壁上設(shè)有銷孔37、38，其中一插耳側(cè)壁上所設(shè)的銷孔37與所述固定安裝在右腳掌 12上表面前端的舵機(jī)19的舵機(jī)軸27固定連接，另一插耳側(cè)壁上所設(shè)的銷孔38與所述安裝 在右腳掌12上表面前端的舵機(jī)架23側(cè)壁上所設(shè)的銷孔231通過(guò)一銷軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一 起。右后連桿6上端插耳耳壁上所設(shè)的銷孔39與所述安裝在后連板2下表面右端上 連接件10兩側(cè)壁上所設(shè)的銷孔101通過(guò)一銷軸16可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一起；右后連桿6下端 插耳的插耳壁上設(shè)有銷孔40、41，一插耳側(cè)壁上所設(shè)的銷孔40與所 述固定安裝在右腳掌12 上表面后端的舵機(jī)20的舵機(jī)軸28固定連接，另一插耳側(cè)壁上所設(shè)的銷孔41與所述安裝在 右腳掌12上表面后端的舵機(jī)架24側(cè)壁上所設(shè)的銷孔241通過(guò)一銷軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一 起。如圖13、14所示，右腳掌12的前端面向下彎折形成U型支撐板42，后端面向下彎 折形成一弧面；左腳掌11前端面向下彎折形成U型支撐板43，該彎折處的左端邊開(kāi)設(shè)有一 缺口 44，左腳掌11的后端面右部向下彎折形成U型支撐板45，后端面左部呈平直設(shè)置，該 左腳掌11后端面左部呈平直處設(shè)有槽口 46。如圖15、16所示，右腳掌12下表面后端部設(shè)有固定后輪組件，固定后輪組件包括 電機(jī)47、電機(jī)架48，聯(lián)軸器49和后輪50，電機(jī)47通過(guò)電機(jī)架48固定安裝在右腳掌12下表 面后端，后輪50通過(guò)聯(lián)軸器49安裝在所述電機(jī)47上。左腳掌11底部后端設(shè)有擺動(dòng)后輪組件，擺動(dòng)后輪組件包括電機(jī)51、舵機(jī)52、搖桿 53、聯(lián)軸器54和后輪55，舵機(jī)52安裝在左腳掌11后端面左部呈平直處設(shè)有的槽口 46處， 該舵機(jī)52的舵機(jī)軸垂直于左腳掌11掌面向下；搖桿53的前端安裝有電機(jī)51，后輪55通 過(guò)聯(lián)軸器54安裝在該電機(jī)51上，搖桿53的后端與安裝在所述左腳掌11后端面左部槽口 46處舵機(jī)52的舵機(jī)軸固定連接在一起；搖桿53由舵機(jī)52驅(qū)動(dòng)，可在水平面0°至180° 范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。后輪50、55的接地點(diǎn)與左、右腳掌11、12的U型支撐板42、43、45的接地面在同一
水平面上。如圖1至17所示，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，本發(fā)明在初始狀態(tài)時(shí)左腳掌11的上表面和右腳 掌12的上表面處在同一水平面內(nèi)，前連板1的上表面和后連板2的上表面處在同一水平面 內(nèi)，四個(gè)連桿3、4、5、6均垂直于水平面，搖桿53平行置于左腳掌11下表面的左邊，且搖桿 53的前端位于左腳掌11前端面向下彎折處左端邊所開(kāi)設(shè)的缺口 44內(nèi)。由于四個(gè)連桿3、4、5、6分別由各自下端所連接的舵機(jī)17、18、19、20進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，可 繞各自舵機(jī)17、18、19、20在0°至180°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)四個(gè)連桿3、4、5、6又可分別繞各 自上端與連接件7、8、9、10之間安裝的銷軸13、14、15、16在0°至180°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以 在步行時(shí)，當(dāng)右腳掌12相對(duì)于左腳掌11向前移動(dòng)時(shí)，四個(gè)連桿3、4、5、6相對(duì)于前、后連板 1、2和左、右腳掌11、12分別沿各自不同的轉(zhuǎn)動(dòng)方向進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)左腳掌11相對(duì)于右腳掌 12向前移動(dòng)時(shí)同理。如圖18、19、20所示，在變形時(shí)左腳掌11相對(duì)于右腳掌12向前移動(dòng)，前連板1和后連板2向相反方向移動(dòng)，但前連板1和后連板2之間的距離不變，且始終在同一水平面內(nèi)； 左腳掌11和右腳掌12向相反方向移動(dòng)，但左腳掌11和右腳掌12之間的距離不變，且始終 在同一水平面內(nèi)；前連板1和后連板2在垂直方向上向左腳掌11和右腳掌12所在的平面 靠近，由于搖桿53是由安裝在所述左腳掌11后端面左部槽口 46處舵機(jī)52驅(qū)動(dòng)，所述搖桿 53向后水平轉(zhuǎn)動(dòng)180°展開(kāi)；
完全變形后，左前連桿3、左后連桿4、右前連桿5和右后連桿6均平行于左、右腳 掌11、12掌面，由于固設(shè)在左前連桿3上的萬(wàn)向輪29的高度大于所述左前連桿3轉(zhuǎn)動(dòng)至與 左、右腳掌11、12掌面平行位置時(shí)左前連桿3到地面的垂直高度，使得左、右腳掌11、12的 前端抬起，此時(shí)整個(gè)步行機(jī)構(gòu)左、右腳掌11、12上的U型支撐板42、43、45在萬(wàn)向輪29和兩 個(gè)后輪50、55三點(diǎn)支撐下離開(kāi)地面，該兩足步行機(jī)折疊變形成為一個(gè)輪式移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。如圖21所示，本發(fā)明在步行過(guò)程中遇障礙物時(shí)，可折疊變形成為一個(gè)輪式移動(dòng)的 機(jī)構(gòu)從障礙物的下面通過(guò)。綜上所述，本發(fā)明的實(shí)施方式僅提供一種最佳的可變形兩足步行機(jī)，本發(fā)明的技 術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特點(diǎn)已揭示如上，然而熟悉本項(xiàng)技術(shù)的人士仍可能基于本發(fā)明所揭示的內(nèi)容 而作出各種不背離本發(fā)明創(chuàng)作精神的替換及修飾；因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于實(shí)施例 所揭示的技術(shù)內(nèi)容，故凡依本發(fā)明的形狀、構(gòu)造及原理所做的等效變化，均涵蓋在本發(fā)明的 保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種可變形兩足步行機(jī)，其特征在于所述可變形兩足步行機(jī)包括前連板、后連板、左前連桿、左后連桿、右前連桿、右后連桿、左腳掌、右腳掌和四個(gè)舵機(jī)；所述前連板下表面的兩端設(shè)有連接件，所述的左前連桿的上端通過(guò)一銷軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述前連板下表面左端的連接件上，所述安裝在前連板下表面左端連接件上的銷軸的軸線方向與前連板的縱向方向成45°夾角；所述左前連桿的下端與一舵機(jī)上的舵機(jī)軸固定連接在一起，該舵機(jī)固定安裝在所述左腳掌上表面的前端，該舵機(jī)的舵機(jī)軸軸線方向與所述安裝在前連板下表面左端連接件上的銷軸的軸線方向相同；所述的右前連桿上端通過(guò)一銷軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述前連板下表面右端的連接件上，所述安裝在前連板下表面右端連接件上的銷軸的軸線方向與前連板的縱向方向成45°夾角；所述右前連桿的下端與一舵機(jī)上的舵機(jī)軸固定連接在一起，該舵機(jī)固定安裝在所述右腳掌上表面的前端，該舵機(jī)的舵機(jī)軸軸線方向與所述安裝在前連板下表面右端連接件上的銷軸的軸線方向相同；所述后連板下表面的兩端設(shè)有連接件，所述的左后連桿的上端通過(guò)一銷軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述后連板下表面左端的連接件上，所述安裝在后連板下表面左端連接件上的銷軸的軸線方向與后連板的縱向方向成45°夾角；所述左后連桿的下端與一舵機(jī)上的舵機(jī)軸固定連接在一起，該舵機(jī)固定安裝在所述左腳掌上表面的后端，該舵機(jī)的舵機(jī)軸軸線方向與所述安裝在后連板下表面左端連接件上的銷軸的軸線方向相同；所述的右后連桿上端通過(guò)一銷軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述后連板下表面右端的連接件上，所述安裝在后連板下表面右端連接件上的銷軸的軸線方向與后連板的縱向方向成45°夾角；所述右后連桿的下端與一舵機(jī)上的舵機(jī)軸固定連接在一起，該舵機(jī)固定安裝在所述右腳掌上表面的后端，該舵機(jī)的舵機(jī)軸軸線方向與所述安裝在后連板下表面右端連接件上的銷軸的軸線方向相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可變形兩足步行機(jī)，其特征在于所述安裝在前連板下 表面左端連接件上的銷軸的軸線方向與所述安裝在前連板下表面右端連接件上的銷軸的 軸線方向之間的夾角為90°，所述安裝在前連板下表面左端連接件上的銷軸的軸線方向與 所述安裝在后連板下表面左端連接件上的銷軸的軸線方向之間的夾角為90°，所述安裝在 后連板下表面左端連接件上的銷軸的軸線方向與所述安裝在后連板下表面右端連接件上 的銷軸的軸線方向之間的夾角為90° ；所述安裝在后連板下表面右端連接件上的銷軸的軸 線方向與所述安裝在前連板下表面右端連接件上的銷軸的軸線方向之間的夾角為90°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可變形兩足步行機(jī)，其特征在于所述連接件為槽型結(jié) 構(gòu)，該連接件的底面分別與前、后連板下表面的左右兩端固定連接在一起，該連接件的兩側(cè) 壁上對(duì)稱開(kāi)設(shè)有銷孔；所述的舵機(jī)均通過(guò)舵機(jī)架固定安裝在左、右腳掌的上表面兩端；所述舵機(jī)架呈L型的 彎折面，所述L型舵機(jī)架的側(cè)壁上設(shè)有銷孔，所述L型舵機(jī)架的底面兩側(cè)端設(shè)有向下彎折的 基座和向上彎折的固定翼；所述的舵機(jī)架通過(guò)基座固定在左、右腳掌的上表面兩端，所述的 舵機(jī)通過(guò)固定翼與舵機(jī)架固定連接在一起；所述左前、左后、右前、右后連桿的上下兩端均為插耳結(jié)構(gòu)，所述插耳的耳壁上設(shè)有銷孔；所述左前連桿上端插耳耳壁上所設(shè)的銷孔與所述安裝在前連板下表面左端上連接件兩側(cè)壁上所設(shè)的銷孔通過(guò)一銷軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一起；所述左前連桿下端一插耳側(cè)壁上所 設(shè)的銷孔與所述固定安裝在左腳掌上表面前端的舵機(jī)的舵機(jī)軸固定連接，另一插耳側(cè)壁上 所設(shè)的銷孔與所述安裝在左腳掌上表面前端的舵機(jī)架側(cè)壁上所設(shè)的銷孔通過(guò)一銷軸可轉(zhuǎn) 動(dòng)地安裝在一起；所述左后連桿上端插耳耳壁上所設(shè)的銷孔與所述安裝在后連板下表面左端上連接件 兩側(cè)壁上所設(shè)的銷孔通過(guò)一銷軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一起；所述左后連桿下端一插耳側(cè)壁上所 設(shè)的銷孔與所述固定安裝在左腳掌上表面后端的舵機(jī)的舵機(jī)軸固定連接，另一插耳側(cè)壁上 所設(shè)的銷孔與所述安裝在左腳掌上表面后端的舵機(jī)架側(cè)壁上所設(shè)的銷孔通過(guò)一銷軸可轉(zhuǎn) 動(dòng)地安裝在一起；所述右前連桿上端插耳耳壁上所設(shè)的銷孔與所述安裝在前連板下表面右端上連接件 兩側(cè)壁上所設(shè)的銷孔通過(guò)一銷軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一起；所述右前連桿下端一插耳側(cè)壁上所 設(shè)的銷孔與所述固定安裝在右腳掌上表面前端的舵機(jī)的舵機(jī)軸固定連接，另一插耳側(cè)壁上 所設(shè)的銷孔與所述安裝在右腳掌上表面前端的舵機(jī)架側(cè)壁上所設(shè)的銷孔通過(guò)一銷軸可轉(zhuǎn) 動(dòng)地安裝在一起；所述右后連桿上端插耳耳壁上所設(shè)的銷孔與所述安裝在后連板下表面右端上連接件 兩側(cè)壁上所設(shè)的銷孔通過(guò)一銷軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一起；所述右后連桿下端一插耳側(cè)壁上所 設(shè)的銷孔與所述固定安裝在右腳掌上表面后端的舵機(jī)的舵機(jī)軸固定連接，另一插耳側(cè)壁上 所設(shè)的銷孔與所述安裝在右腳掌上表面后端的舵機(jī)架側(cè)壁上所設(shè)的銷孔通過(guò)一銷軸可轉(zhuǎn) 動(dòng)地安裝在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種可變形兩足步行機(jī)，其特征在于所述的左前連 桿、左后連桿、右前連桿和右后連桿長(zhǎng)度相等；所述的前、后連板相互平行，且所述前、后連 板的上表面處在同一水平面內(nèi)；所述的左、右腳掌相互平行，且所述左、右腳掌的上表面處 在同一水平面內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可變形兩足步行機(jī)，其特征在于所述右腳掌的前端面 向下彎折形成U型支撐板，后端面向下彎折形成一弧面；所述左腳掌前端面向下彎折形成 U型支撐板，該彎折處的左端邊開(kāi)設(shè)有一缺口，所述左腳掌的后端面右部向下彎折形成U型 支撐板，后端面左部呈平直設(shè)置，該左腳掌后端面左部呈平直處設(shè)有一槽口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種可變形兩足步行機(jī)，其特征在于所述左前連桿的中部 固設(shè)有一萬(wàn)向輪。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種可變形兩足步行機(jī)，其特征在于所述右腳掌下表面后 端部設(shè)有固定后輪組件，所述固定后輪組件包括電機(jī)、電機(jī)架，聯(lián)軸器和后輪，所述電機(jī)通 過(guò)電機(jī)架固定安裝在右腳掌下表面后端，所述的后輪通過(guò)聯(lián)軸器安裝在所述電機(jī)上；所述左腳掌底部后端設(shè)有擺動(dòng)后輪組件，所述擺動(dòng)后輪組件包括電機(jī)、舵機(jī)、搖桿、 聯(lián)軸器和后輪，所述的舵機(jī)安裝在所述左腳掌后端面左部呈平直處設(shè)有的槽口處，該舵機(jī) 的舵機(jī)軸垂直于左腳掌掌面向下；所述搖桿的前端安裝有電機(jī)，所述后輪通過(guò)聯(lián)軸器安裝 在該電機(jī)上，所述搖桿的后端與安裝在所述左腳掌后端面左部舵機(jī)的舵機(jī)軸固定連接在一 起。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種可變形兩足步行機(jī)，其特征在于所述后輪的接地點(diǎn)與 左、右腳掌的U型支撐板的接地面在同一水平面上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可變形兩足步行機(jī)，該步行機(jī)主要包括前連板、后連板、左前連桿、左后連桿、右前連桿、右后連桿、左腳掌、右腳掌、舵機(jī)、萬(wàn)向輪、固定后輪組件和擺動(dòng)后輪組件，四個(gè)連桿的上端分別與前、后連板的下表面連接，下端分別通過(guò)舵機(jī)與左、右腳掌的上表面連接，一萬(wàn)向輪固定于左前連桿的中部，固定后輪組件固定于右腳掌的底部，擺動(dòng)后輪組件固定于左腳掌底部。本發(fā)明采用八桿八副的空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)，除了能實(shí)現(xiàn)正常的步行功能外，還具有折疊變形功能，變形后成為一個(gè)三輪支撐的輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)；本發(fā)明與一般的串聯(lián)步行機(jī)構(gòu)相比具有更好的負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力，并且體積減小，移動(dòng)速度快，可在平坦路面上快速移動(dòng)或變形后通過(guò)狹小空間。
文檔編號(hào)B62D57/032GK101830252SQ20101015614
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月21日
發(fā)明者王乃玥, 郭盛, 陳歡 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)