多操作模式四足機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】多操作模式四足機(jī)器人，包括上、下組件（A、B）、第一至第四中桿組件（C1、C2、C3、C4）和第一至第五功能擴(kuò)展組件（D、E、F、G、H）。第一至第四中桿組件（C1、C2、C3、C4）的兩個(gè)側(cè)部均設(shè)有傳動(dòng)軸，一端為方形軸端，另一端為圓形軸端；上組件（A）的第一至第四上連桿（A1、A2、A3、A4）分別依次活動(dòng)連接在傳動(dòng)軸的圓形軸端；下組件（B）的第一至第四下連桿（B1、B2、B3、B4）分別依次固定連接在傳動(dòng)軸的方形軸端。第一至第四中桿組件（C1、C2、C3、C4）的前后端均分別設(shè)有前后蓋板，前后蓋板均可以和功能擴(kuò)展組件進(jìn)行對接。通過選擇不同的功能擴(kuò)展組件，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人不同的操作模式。
【專利說明】多操作模式四足機(jī)器人
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種移動(dòng)機(jī)器人，具體涉及一種可變形的多操作模式四足機(jī)器人。該裝置可用于軍事領(lǐng)域中勘察特殊地形，執(zhí)行特種任務(wù)；民用領(lǐng)域中用做娛樂設(shè)施等。
【背景技術(shù)】
[0002]四足機(jī)器人是足式移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域中最常見的一種類型，中國專利CN1956822和ZL201110303670.7公開了一類具有步行能力的四足機(jī)器人，這類足式機(jī)器人只能實(shí)現(xiàn)一般的足式運(yùn)動(dòng)，模式單一。中國專利還公開了一些具有變形能力的機(jī)器人，如CN101973319公開了一種滾動(dòng)六面體機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)由4個(gè)支鏈和2個(gè)十字桿組成，并由2個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，能夠以滾動(dòng)方式移動(dòng)；CN102145719公開了一種滾動(dòng)機(jī)器人，由兩個(gè)十字桿通過8個(gè)U副連接四個(gè)連桿，實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)。但以上兩個(gè)技術(shù)方案由于結(jié)構(gòu)和自由度限制，機(jī)器人變形量較少，只能滾動(dòng)。專利CN102673669公開了一種移動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過改進(jìn)運(yùn)動(dòng)支鏈，提高機(jī)構(gòu)的變形和移動(dòng)能力。為進(jìn)一步提高這類由一系列連桿組成移動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)性能，需要集成變形、折疊、步行等多種運(yùn)動(dòng)模式的四足機(jī)器人方案，使得機(jī)構(gòu)能夠以多種方式變形和移動(dòng)，并且增加不同的操作工具，集成抓取、探測、鉆孔等多種操作模式，提高機(jī)器人操作能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題:提出一種由上下組件以及四個(gè)可以添加不同操作工具的中桿組件組成的四足機(jī)器人，能夠集成變形、折疊、步行等多種運(yùn)動(dòng)模式，使得機(jī)器人的移動(dòng)能力大大提高，并且集成多種操作模式，提高機(jī)器人操作能力性。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案:
[0005]多操作模式四足機(jī)器人包括上組件、下組件、第一至第四中桿組件和第一至第五功能功能擴(kuò)展組件。其組成關(guān)系如下:
[0006]所述的上組件，包括第一至第四上連桿，第一至第四上擺桿和第一十字臺(tái)。第一十字臺(tái)上設(shè)有第一至第四端部，其中第一端部上安裝有平臺(tái)電機(jī)1，第三端部上安裝有平臺(tái)電機(jī)2，第二和第四端部設(shè)有連接孔；上組件的中部有容納空間的沉臺(tái)，安裝時(shí)沉臺(tái)口朝外；第一十字臺(tái)上的第一至第四端部依次連接第一至第四上擺桿。所述的第一至第四上擺桿均設(shè)有上擺桿電機(jī)，第一至第四上連桿通過頂絲依次固定于第一至第四上擺桿的上擺桿電機(jī)軸上。
[0007]所述的下組件，包括第一至第四下連桿，第一至第四下擺桿和第二十字臺(tái)。第二十字臺(tái)上設(shè)有第一至第四端部，其中第二端部上安裝有平臺(tái)電機(jī)3，第四端部上安裝有平臺(tái)電機(jī)4，第一和第三端部設(shè)有連接孔；下組件的中部有容納空間的沉臺(tái)，安裝時(shí)沉臺(tái)口朝外；第二十字臺(tái)上的第一至第四端部依次連接第一至第四下擺桿，所述的第一至第四下擺桿上均固定一個(gè)下擺桿電機(jī)，第一至第四下連桿通過頂絲固定連接在第一至第四下擺桿的下擺桿電機(jī)軸上。
[0008]第一至第四中桿組件結(jié)構(gòu)尺寸完全相同，第一至第四中桿組件的兩個(gè)側(cè)部均設(shè)有傳動(dòng)軸，其中傳動(dòng)軸一端為方形軸端，另一端為圓形軸端；上組件的第一至第四上連桿分別依次活動(dòng)連接在第一至第四中桿組件的傳動(dòng)軸的圓形軸端；下組件的第一至第四下連桿分別依次固定連接在第一至第四中桿組件的傳動(dòng)軸的方形軸端。每一個(gè)中桿組件內(nèi)部均設(shè)有一個(gè)連桿電機(jī)，連桿電機(jī)動(dòng)錐齒輪傳動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0009]第一至第五功能擴(kuò)展組件上均設(shè)有對接頭和擴(kuò)展接頭，對接頭的一端用于和第一至第四中桿組件連接，另一端用于和擴(kuò)展接頭連接；第一至第五功能擴(kuò)展組件上分別設(shè)有減震頭、機(jī)械手、輪子、攝像頭和鉆頭；第一至第四中桿組件可以任意連接第一至第五功能擴(kuò)展組件。通過上述連接關(guān)系，構(gòu)成了多操作模式四足機(jī)器人。
[0010]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明通過控制上下組件的位置，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人變形為四足步行機(jī)器人，通過增添不同的功能擴(kuò)展組件，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的抓取、偵查、鉆孔等多種操作模式。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人的多種操作模式的變化，大大提高機(jī)器人的操作能力，可應(yīng)用于復(fù)雜的野外環(huán)境進(jìn)行探測、搜救等特殊任務(wù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1多操作模式四足機(jī)器人三維圖。
[0012]圖2第一中桿組件示意圖。
[0013]圖3傳動(dòng)軸示意圖。
[0014]圖4前蓋板示意圖。
[0015]圖5對接頭 示意圖。
[0016]圖6擴(kuò)展接頭示意圖。
[0017]圖7第一功能擴(kuò)展組件。
[0018]圖8第二功能擴(kuò)展組件。
[0019]圖9第三功能擴(kuò)展組件。
[0020]圖10第四功能擴(kuò)展組件。
[0021]圖11第五功能擴(kuò)展組件。
[0022]圖12輪式行走模式圖。
[0023]圖13機(jī)械手操作模式圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0025]如圖1所示，多操作模式四足機(jī)器人包括上組件(A)、下組件(B)、第一至第四中桿組件(Cl、C2、C3、C4)和第一至第五功能擴(kuò)展組件(D、E、F、G、H)。
[0026]參照圖1，所述的上組件(A)，包括第一至第四上連桿(Al、A2、A3、A4)，第一至第四上擺桿(A5、A6、A7、A8)和第一十字臺(tái)(A9);第一十字臺(tái)(A9)上設(shè)有第一至第四端部，其中第一端部上安裝有平臺(tái)電機(jī)I (A91)，第三端部上安裝有平臺(tái)電機(jī)2 (A92)，第二和第四端部設(shè)有連接孔；上組件(A)的中部有容納空間的沉臺(tái)，安裝時(shí)沉臺(tái)口朝外；第一^h字臺(tái)(A9)上的第一至第四端部依次連接第一至第四上擺桿(A5、A6、A7、AS);所述的第一至第四下擺桿(B5、B6、B7、B8 )上均固定一個(gè)下擺桿電機(jī)，第一至第四下連桿(B1、B2、B3、B4 )通過頂絲固定連接在第一至第四下擺桿(B5、B6、B7、B8 )的下擺桿電機(jī)軸上。[0027]所述的下組件(B)，包括第一至第四下連桿(B1、B2、B3、B4)，第一至第四下擺桿(B5、B6、B7、B8)和第二十字臺(tái)(B9);第二十字臺(tái)(B9)上設(shè)有第一至第四端部，其中第二端部上安裝有平臺(tái)電機(jī)3 (B91)，第四端部上安裝有平臺(tái)電機(jī)4 (B92)，第一和第三端部設(shè)有連接孔；第二十字臺(tái)(B)的中部有容納空間的沉臺(tái)，安裝時(shí)沉臺(tái)口朝外；第二十字臺(tái)(B9)上的第一至第四端部依次連接第一至第四下擺桿(B5、B6、B7、B8);所述的第一至第四下擺桿(B5、B6、B7、B8)上均固定一個(gè)下擺桿電機(jī)，第一至第四下連桿(B1、B2、B3、B4)通過頂絲固定連接在第一至第四下擺桿(B5、B6、B7、B8 )的下擺桿電機(jī)軸上。
[0028]所述的第一至第四中桿組件((:1、02、03、04)結(jié)構(gòu)尺寸完全相同。參照圖2、圖3，第一至第四中桿組件(Cl、C2、C3、C4)的兩個(gè)側(cè)部均設(shè)有傳動(dòng)軸，其中傳動(dòng)軸一端為方形軸端，另一端為圓形軸端；上組件(A)的第一至第四上連桿(A1、A2、A3、A4)分別依次活動(dòng)連接在第一至第四中桿組件((:1、02、03、(:4)的傳動(dòng)軸的圓形軸端；下組件(B)的第一至第四下連桿(B1、B2、B3、B4)分別依次固定連接在第一至第四中桿組件(Cl、C2、C3、C4)的傳動(dòng)軸的方形軸端。
[0029]參照圖1、圖2，第一至第四中桿組件(C1、C2、C3、C4)的前后端均分別設(shè)有前蓋板和后蓋板，前后蓋板均可以和第一至第五功能擴(kuò)展組件(D、E、F、G、H)進(jìn)行對接。
[0030]所述的第一至第五功能擴(kuò)展組件(D、E、F、G、H)上均設(shè)有對接頭(K)和擴(kuò)展接頭(M)，對接頭(K)的一端用于和第一至第四中桿組件(Cl、C2、C3、C4)連接，另一端用于和擴(kuò)展接頭(M)連接；第一至第五功能擴(kuò)展組件(D、E、F、G、H)上分別設(shè)有減震頭、機(jī)械手、輪子、攝像頭和鉆頭；第一至第四中桿組件(Cl、C2、C3、C4)可以任意連接第一至第五功能擴(kuò)展組件(D、E、F、G、H)。通過上述連接關(guān)系，構(gòu)成了多操作模式四足機(jī)器人。
[0031]如圖2所示，所述的多操作模式四足機(jī)器人中的第一中桿組件(Cl)，包括第一側(cè)板(C11)、前蓋板(C12)、第二側(cè)板(C13)、后蓋板(C14)、傳動(dòng)軸(C15)、軸承(C16)、第一錐齒輪(C17)、第二錐齒輪(C18)、電機(jī)座(C19)和連桿電機(jī)(C20)。
[0032]所述的傳動(dòng)軸(C15)，如圖3所示，一端為方形軸端(15a)，另一端為圓形軸端(15d)，中部靠近方形軸端(15a)的一側(cè)設(shè)有錐齒輪安裝孔(15c)，軸中部和兩端之間設(shè)有兩個(gè)軸承配合面(15b )。
[0033]參照圖2、圖3，傳動(dòng)軸(C15)通過其上的錐齒輪安裝孔(15c)固定連接第一錐齒輪(C17 )，傳動(dòng)軸(C15 )通過其上的兩個(gè)軸承配合面(15b )配合連接兩個(gè)軸承(C16 )。
[0034]參照圖2，第一側(cè)板(Cll)上設(shè)有沉孔，第一側(cè)板(Cll)通過沉孔和靠近方形軸端(15a)的軸承(C16)配合連接；第二側(cè)板(C13)上設(shè)有沉孔，第二側(cè)板(C13)通過沉孔和靠近圓形軸端(15d)的軸承配合連接；電機(jī)座(C19)上設(shè)有電機(jī)安裝孔，并固定連接連桿電機(jī)(C20 );連桿電機(jī)(C20 )的電機(jī)軸通過頂絲固定連接第二錐齒輪(C18 );電機(jī)座(C19 )通過連接孔固定連接在第一側(cè)板(Cll)和第二側(cè)板(C13)的中間，使得第一錐齒輪(C17)和第二錐齒輪(C18)嚙合，連桿電機(jī)(C20)通過第一和第二錐齒輪(C17、C18)的傳動(dòng)帶動(dòng)傳動(dòng)軸(C15)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)傳動(dòng)軸(C15)的方形軸端(15a)與第一下連桿(BI)固定時(shí)，由于第一和第二側(cè)板(C11、C13 )通過軸承(C16 )和傳動(dòng)軸(C15 )轉(zhuǎn)動(dòng)配合，所以在第一下連桿(BI)固定時(shí)，第一中桿組件(Cl)在連桿電機(jī)(C20 )帶動(dòng)下可以繞傳動(dòng)軸(C15 )轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0035]第一側(cè)板(Cll)和第二側(cè)板(C13)的兩端均設(shè)有連接孔，并固定連接前蓋板(C12)和后蓋板(C14)。所述的前后蓋板結(jié)構(gòu)尺寸完全相同，如圖4所示，前蓋板(C12)整體是一個(gè)正方形板，板的中部設(shè)有對接螺紋孔(12a)，正方形靠近四角的位置設(shè)有四個(gè)對接安裝孔(12b)，對接螺紋孔的兩側(cè)對稱設(shè)有四個(gè)側(cè)板安裝孔(12c)，正方形板的兩端還設(shè)有兩個(gè)擴(kuò)展螺紋孔(I 2d)。
[0036]如圖5所示，所述的第一至第五功能擴(kuò)展組件上的對接頭(K)，中部是一個(gè)方形臺(tái)(Kl )，方形臺(tái)的上部設(shè)有六棱柱凸臺(tái)(K2)，六棱柱凸臺(tái)(K2)的兩側(cè)設(shè)有帶有連接孔的凸耳(K3)，六棱柱凸臺(tái)的中心設(shè)有通孔(K4)，通孔(K4)旁設(shè)有兩個(gè)安裝孔(K5);方形臺(tái)的下部設(shè)有圓柱凸起(K6)，圓柱凸起的外緣設(shè)有連接螺紋(K8)，圓柱凸起的中心設(shè)有沉臺(tái)(K7)；方形臺(tái)的四角還設(shè)有四個(gè)連接孔(K9)。
[0037]如圖6所示，所述的功能擴(kuò)展組件上的擴(kuò)展接頭(M)，整體是一個(gè)六棱柱殼體(M1)，六棱柱殼體的底部開口 ；六棱柱殼體底部至少設(shè)有兩個(gè)帶有連接孔的凸耳(M2)，六棱柱殼體靠近底部的側(cè)面至少開有一個(gè)方形孔(M3);六棱柱殼體中部的側(cè)面設(shè)有軸安裝孔(M4);六棱柱殼體的頂部設(shè)有六個(gè)向外延伸的凸起(M5)，每個(gè)凸起中間開有方形容納槽(M6)，凸起的兩側(cè)設(shè)有通孔(M7);六棱柱殼體的頂部中心還設(shè)有配合孔(M8)。
[0038]如圖7 (a)所示為第一功能擴(kuò)展組件(D)的整體示意圖。參照圖7 (b)，它是由一個(gè)對接頭(K)、擴(kuò)展接頭(M)、阻尼器(Dl)和減震頭(D2)組成。
[0039]減震頭(D2)固定于阻尼器(Dl)的頂端，阻尼器(Dl)的另一端固定在擴(kuò)展接頭(M)上，擴(kuò)展接頭(M)和對接頭(K)通過凸耳固定連接；所述的阻尼器(Dl)可以是液壓阻尼器或者彈簧阻尼器，減震頭(D2)外部包裹彈性層。
[0040]如圖8 (a)所示為第二功能擴(kuò)展組件(E)的整體示意圖。參照圖8 (b)，它是由一個(gè)對接頭(K)、機(jī)械手(El)和機(jī)械手電機(jī)(E2)和組成。
[0041]機(jī)械手(El)由擴(kuò)展接頭(M)、三個(gè)爪子(E11)、三個(gè)爪子連桿(E13)、一個(gè)螺桿套(E12)和一個(gè)傳動(dòng)螺桿(E14)組成；所述的三個(gè)爪子(Ell)的末端通過轉(zhuǎn)銷活動(dòng)連接在擴(kuò)展接頭(M)頂部的凸起(M5)上；傳動(dòng)螺桿(E14)分為上部的螺紋部和下部的連接部，連接部通過擴(kuò)展接頭(M)頂部中心的配合孔(M8)轉(zhuǎn)動(dòng)配合，連接部下端還設(shè)有沉孔，用于和機(jī)械手電機(jī)(E2)的電機(jī)軸固定；傳動(dòng)螺桿(E14)的上部螺紋連接螺桿套(E12)，螺桿套(E12)上活動(dòng)連接三個(gè)爪子連桿(E13)的一端，每個(gè)爪子連桿(E13)的另一端活動(dòng)連接于對應(yīng)的爪子(Ell)中部。機(jī)械手電機(jī)(E5)插入到對接頭(K)的沉臺(tái)(K7)中，固定在對接頭(K)上，電機(jī)軸插入到傳動(dòng)螺桿(E14)下部的沉孔中并通過頂絲固定，同時(shí)擴(kuò)展接頭(M)和對接頭(K)通過凸耳固定連接；機(jī)械手電機(jī)(E5)帶動(dòng)傳動(dòng)螺桿(E14)，驅(qū)動(dòng)爪子(Ell)的開合運(yùn)動(dòng)。
[0042]如圖9 (a)所示為第三功能擴(kuò)展組件(F)的整體示意圖。參照圖9 (b),它是由一個(gè)對接頭(K)、擴(kuò)展接頭(M)、第一錐齒輪(F1)、輪子連接軸(F2)、第二錐齒輪(F3)、兩個(gè)輪子(F4)和輪子電機(jī)(F5)組成。
[0043]輪子電機(jī)(F5)插入到對接頭(K)的沉臺(tái)(K7)中，固定在對接頭(K)上，第一錐齒輪(Fl)和輪子電機(jī)(F5)通過頂絲固定連接；第二錐齒輪(F3)先裝入擴(kuò)展接頭(M)的內(nèi)腔中，并且和擴(kuò)展接頭(M)側(cè)部的軸安裝孔(M4)同軸心；輪子連接軸(F2)插入擴(kuò)展接頭(M)側(cè)部的軸安裝孔(M4)，并且通過輪子連接軸(F2)上的安裝孔固定連接第二錐齒輪(F3);兩個(gè)輪子(F4)中心的方孔和輪子連接軸(F2)兩端的方孔通過過盈配合連接；擴(kuò)展接頭(M)和對接頭(K)通過凸耳固定連接，使得第一錐齒輪(Fl)和第二錐齒輪(F3)嚙合；輪子電機(jī)(F5)可帶動(dòng)錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)使得輪子(F4)旋轉(zhuǎn)。[0044]如圖10 (a)所示為第四功能擴(kuò)展組件(G)的整體示意圖。它是由一個(gè)對接頭(K)、擴(kuò)展接頭(M)、攝像頭連接軸(Gl )、攝像頭(G2)和攝像頭電機(jī)(G3)組成。
[0045]攝像頭電機(jī)(G3)插入到對接頭(K)的沉臺(tái)(K7)中，固定在對接頭(K)上；攝像頭連接軸(Gl)的頂端通過頂絲固定連接攝像頭(G2);攝像頭連接軸(Gl)的中部通過擴(kuò)展接頭(M)頂部的配合孔(M8)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，攝像頭連接軸(Gl)的下纟而套入攝像頭電機(jī)(G3)的電機(jī)軸上并通過頂絲固定，同時(shí)擴(kuò)展接頭(M)和對接頭(K)通過凸耳固定連接；攝像頭電機(jī)(G3)可市動(dòng)攝像頭(G2) 360旋轉(zhuǎn)。
[0046]如圖11 (a)所示為第五功能擴(kuò)展組件(H)的整體示意圖。參照圖11 (b)，它是由一個(gè)對接頭(K)、擴(kuò)展接頭(M)、鉆頭連接軸(H1)、鉆頭(H2)和鉆頭電機(jī)(H3)組成。
[0047]鉆頭電機(jī)(H3)插入到對接頭(K)的沉臺(tái)(K7)中，固定在對接頭(K)上；鉆頭連接軸(Hl)的頂端通過頂絲固定連接鉆頭(H2);鉆頭連接軸(Hl)的中部通過擴(kuò)展接頭(M)頂部的配合孔(M8)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，鉆頭連接軸(Hl)的下端套入鉆頭電機(jī)(H3)的電機(jī)軸上并通過頂絲固定，冋時(shí)擴(kuò)展接頭(M)和對接頭(K)通過凸耳固定連接；鉆頭電機(jī)(1^3)可帶動(dòng)鉆頭(H2)工作。
[0048]以下為機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)模式變化說明:
[0049]( I)輪式行走模式:
[0050]如圖12所示，每個(gè)中桿組件的前后端分別裝上減震器組件(D)和輪子組件(F)。當(dāng)上組件(A)和下組件(B)折疊在一起時(shí)，將機(jī)器人成為一個(gè)四足機(jī)器人?？刂频谝恢恋谒闹袟U組件(C1、C2、C3、C4)使得四個(gè)輪子組件(F)朝下，控制輪子電機(jī)，機(jī)器人變形為一個(gè)輪腿復(fù)合式機(jī)器人。
[0051 ] (2)機(jī)械手操作模式圖:
[0052]以機(jī)械手操作模式為例，如圖13所示，將充當(dāng)機(jī)械臂的第一中桿組件(Cl)的后端裝上機(jī)械手組件(E)，控制第二至第四中桿組件(C2、C3、C4)使得三個(gè)減震器組件(D)朝下，當(dāng)機(jī)器人變形為一個(gè)四足機(jī)器人時(shí)，其中三條腿支撐，另外一條腿抬起充當(dāng)操作機(jī)械臂。同理，機(jī)械臂上的機(jī)械手組件可以換成攝像頭組件(G)和鉆頭組件(H)，實(shí)現(xiàn)不同的操作功倉泛。
[0053]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)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，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.多操作模式四足機(jī)器人，其特征在于:多操作模式四足機(jī)器人包括上組件(A)、下組件化)、第一至第四中桿組件((:1、02、03、(:4)和第一至第五功能擴(kuò)展組件(03、？、6、!0 ； 所述的上組件(A)，包括第一至第四上連桿(Al、A2、A3、A4)，第一至第四上擺桿(A5、A6、A7、AS)和第一十字臺(tái)(A9);第一十字臺(tái)(A9)上設(shè)有第一至第四端部，其中第一端和第三端部上安裝有平臺(tái)電機(jī)I (A91)和平臺(tái)電機(jī)2 (A92)，第二和第四端部設(shè)有連接孔；上組件(A)的中部有容納空間的沉臺(tái)，安裝時(shí)沉臺(tái)口朝外；第一十字臺(tái)(A9)上的第一至第四端部依次連接第一至第四上擺桿(A5、A6、A7、AS);所述的第一至第四上擺桿(A5、A6、A7、AS)均設(shè)有上擺桿電機(jī)，第一至第四上連桿(Al、A2、A3、A4)通過頂絲依次固定于第一至第四上擺桿(A5、A6、A7、A8)的上擺桿電機(jī)軸上； 下組件(B)，包括第一至第四下連桿(B1、B2、B3、B4)，第一至第四下擺桿(B5、B6、B7、B8)和第二十字臺(tái)(B9);第二十字臺(tái)(B9)上設(shè)有第一至第四端部，其中第二和第四端部上安裝有平臺(tái)電機(jī)3 (B91)和平臺(tái)電機(jī)4 (B92)，第一和第三端部設(shè)有連接孔；第二十字臺(tái)(B)的中部有容納空間的沉臺(tái)，安裝時(shí)沉臺(tái)口朝外；第二十字臺(tái)(B9)上的第一至第四端部依次連接第一至第四下擺桿(B5、B6、B7、B8 );所述的第一至第四下擺桿(B5、B6、B7、B8 )上均固定一個(gè)下擺桿電機(jī)，第一至第四下連桿(B1、B2、B3、B4)通過頂絲固定連接在第一至第四下擺桿化5、86、87、88)的下擺桿電機(jī)軸上； 所述的第一至第四中桿組件(Cl、C2、C3、C4)結(jié)構(gòu)尺寸完全相同，第一至第四中桿組件(Cl、C2、C3、C4)的兩個(gè)側(cè)部均設(shè)有傳動(dòng)軸，其中傳動(dòng)軸一端為方形軸端，另一端為圓形軸端；上組件(A)的第一至第四上連桿(41、4233、么4)分別依次活動(dòng)連接在第一至第四中桿組件(Cl、C2、C3、C4)的傳動(dòng)軸的圓形軸端；下組件(B)的第一至第四下連桿(B1、B2、B3、84)分別依次固定連接在第一至第四中桿組件((:1、02、03、(:4)的傳動(dòng)軸的方形軸端；第一至第四中桿組件(Cl、C2、C3、C4)的前后端均分別設(shè)有前蓋板和后蓋板,前后蓋板均可以和第一至第五功能擴(kuò)展組 件(D、E、F、G、H)進(jìn)行對接； 所述的第一至第五功能擴(kuò)展組件(D、E、F、G、H)上均設(shè)有對接頭(K)和擴(kuò)展接頭(M)，對接頭(K)的一端用于和第一至第四中桿組件(Cl、C2、C3、C4)連接，另一端用于和擴(kuò)展接頭(M)連接；第一至第五功能擴(kuò)展組件(D、E、F、G、H)上分別設(shè)有減震頭、機(jī)械手、輪子、攝像頭和鉆頭；第一至第四中桿組件(C1、C2、C3、C4)可以任意連接第一至第五功能擴(kuò)展組件(D、E、F、G、H)； 通過上述連接關(guān)系，構(gòu)成了多操作模式四足機(jī)器人。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多操作模式四足機(jī)器人，其特征在于:第一中桿組件(Cl)，包括第一側(cè)板(C11)、前蓋板(C12)、第二側(cè)板(C13)、后蓋板(C14)、傳動(dòng)軸(C15)、軸承(C16)、第一錐齒輪(C17)、第二錐齒輪(C18)、電機(jī)座(C19)和連桿電機(jī)(C20)； 所述的傳動(dòng)軸(C15), —端為方形軸端(15a),另一端為圓形軸端(15d),中部靠近方形軸端(15a)的一側(cè)設(shè)有錐齒輪安裝孔(15c)，軸中部和兩端之間設(shè)有兩個(gè)軸承配合面(15b)； 傳動(dòng)軸(C15)通過其上的錐齒輪安裝孔(15c)固定連接第一錐齒輪(C17)，傳動(dòng)軸(C15)通過其上的兩個(gè)軸承配合面(15b)配合連接兩個(gè)軸承(C16)； 第一側(cè)板(Cll)上設(shè)有沉孔，第一側(cè)板(Cll)通過沉孔和靠近方形軸端(15a)的軸承(C16)配合連接；第二側(cè)板(C13)上設(shè)有沉孔，第二側(cè)板(C13)通過沉孔和靠近圓形軸端(15d)的軸承配合連接；電機(jī)座(C19)上設(shè)有電機(jī)安裝孔，并固定連接連桿電機(jī)(C20);連桿電機(jī)(C20 )的電機(jī)軸通過頂絲固定連接第二錐齒輪(C18 );電機(jī)座(C19 )通過連接孔固定連接在第一側(cè)板(ClI)和第二側(cè)板(C13)的中間,使得第一錐齒輪(C17)和第二錐齒輪(C18)嚙合；第一側(cè)板(Cll)和第二側(cè)板(C13)的兩端均設(shè)有連接孔，并固定連接前蓋板(C12)和后蓋板(C14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的多操作模式四足機(jī)器人，其特征在于:所述的前后蓋板結(jié)構(gòu)尺寸完全相同，前蓋板(C12)整體是一個(gè)正方形板，板的中部設(shè)有對接螺紋孔(12a)，正方形靠近四角的位置設(shè)有四個(gè)對接安裝孔(12b)，對接螺紋孔的兩側(cè)對稱設(shè)有四個(gè)側(cè)板安裝孔(12c)，正方形板的兩端還設(shè)有兩個(gè)擴(kuò)展螺紋孔(12d)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多操作模式四足機(jī)器人，其特征在于:所述的對接頭(K)，中部是一個(gè)方形臺(tái)(K1)，方形臺(tái)的上部設(shè)有六棱柱凸臺(tái)(K2)，六棱柱凸臺(tái)(K2)的兩側(cè)設(shè)有帶有連接孔的凸耳(K3)，六棱柱凸臺(tái)的中心設(shè)有通孔(K4)，通孔(K4)旁設(shè)有兩個(gè)安裝孔(K5);方形臺(tái)的下部設(shè)有圓柱凸起(K6)，圓柱凸起的外緣設(shè)有連接螺紋(K8)，圓柱凸起的中心設(shè)有沉臺(tái)(K7);方形臺(tái)的四角還設(shè)有四個(gè)連接孔(K9)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多操作模式四足機(jī)器人，其特征在于:所述的擴(kuò)展接頭(M)，整體是一個(gè)六棱柱殼體(Ml)，六棱柱殼體的底部開口 ；六棱柱殼體底部至少設(shè)有兩個(gè)帶有連接孔的凸耳(M2)，六棱柱殼體靠近底部的側(cè)面至少開有一個(gè)方形孔(M3);六棱柱殼體中部的側(cè)面設(shè)有軸安裝孔(M4);六棱柱殼體的頂部設(shè)有六個(gè)向外延伸的凸起(M5)，每個(gè)凸起中間開有方形容納槽(M6)，凸起的兩側(cè)設(shè)有通孔(M7);六棱柱殼體的頂部中心還設(shè)有配合孔(M8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多操作模式四足機(jī)器人，其特征在于:所述的第一功能擴(kuò)展組件，由一個(gè)對接頭(K)、擴(kuò) 展接頭(M)、阻尼器(Dl)和減震頭(D2)組成； 減震頭(D2)固定于阻尼器(Dl)的頂端，阻尼器(Dl)的另一端固定在擴(kuò)展接頭(M)上，擴(kuò)展接頭(M)和對接頭(K)通過凸耳固定連接；所述的阻尼器(Dl)可以是液壓阻尼器或者彈簧阻尼器，減震頭(D2)外部包裹彈性層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多操作模式四足機(jī)器人，其特征在于:所述的第二功能擴(kuò)展組件，由一個(gè)對接頭(K)、機(jī)械手(El)和機(jī)械手電機(jī)(E2)和組成； 機(jī)械手(EI)由擴(kuò)展接頭(M)、三個(gè)爪子(E11)、三個(gè)爪子連桿(E13 )、一個(gè)螺桿套(E12 )和一個(gè)傳動(dòng)螺桿(E14)組成；所述的三個(gè)爪子(Ell)的末端通過轉(zhuǎn)銷活動(dòng)連接在擴(kuò)展接頭(M)頂部的凸起(M5)上；傳動(dòng)螺桿(E14)分為上部的螺紋部和下部的連接部，連接部通過擴(kuò)展接頭(M)頂部中心的配合孔(M8)轉(zhuǎn)動(dòng)配合，連接部下端還設(shè)有沉孔，用于和機(jī)械手電機(jī)(E2)的電機(jī)軸固定；傳動(dòng)螺桿(E14)的上部螺紋連接螺桿套(E12)，螺桿套(E12)上活動(dòng)連接三個(gè)爪子連桿(E13)的一端，每個(gè)爪子連桿(E13)的另一端活動(dòng)連接于對應(yīng)的爪子(Ell)中部; 機(jī)械手電機(jī)(E5)插入到對接頭(K)的沉臺(tái)(K7)中，固定在對接頭(K)上，電機(jī)軸插入到傳動(dòng)螺桿(E14)下部的沉孔中并通過頂絲固定，同時(shí)擴(kuò)展接頭(M)和對接頭(K)通過凸耳固定連接；機(jī)械手電機(jī)(E5)帶動(dòng)傳動(dòng)螺桿(E14)，驅(qū)動(dòng)爪子(Ell)的開合運(yùn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多操作模式四足機(jī)器人，其特征在于:所述的第三功能擴(kuò)展組件，由一個(gè)對接頭(K)、擴(kuò)展接頭(M)、第一錐齒輪(F1)、輪子連接軸(F2)、第二錐齒輪(F3)、兩個(gè)輪子(F4)和輪子電機(jī)(F5)組成； 輪子電機(jī)(F5)插入到對接頭(K)的沉臺(tái)(K7)中，固定在對接頭(K)上，第一錐齒輪(Fl)和輪子電機(jī)(F5)通過頂絲固定連接；第二錐齒輪(F3)先裝入擴(kuò)展接頭(M)的內(nèi)腔中，并且和擴(kuò)展接頭(M)側(cè)部的軸安裝孔(M4)同軸心；輪子連接軸(F2)插入擴(kuò)展接頭(M)側(cè)部的軸安裝孔(M4)，并且通過輪子連接軸(F2)上的安裝孔固定連接第二錐齒輪(F3);兩個(gè)輪子(F4)中心的方孔和輪子連接軸(F2)兩端的方孔通過過盈配合連接；擴(kuò)展接頭(M)和對接頭(K)通過凸耳固定連接，使得第一錐齒輪(Fl)和第二錐齒輪(F3)嚙合；輪子電機(jī)(F5)可帶動(dòng)錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)使得輪子(F4)旋轉(zhuǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多操作模式四足機(jī)器人，其特征在于:所述的第四功能擴(kuò)展組件，由一個(gè)對接頭(K)、擴(kuò)展接頭(M)、攝像頭連接軸(G1)、攝像頭(G2)和攝像頭電機(jī)(G3)組成； 攝像頭電機(jī)(G3)插入到對接頭(K)的沉臺(tái)(K7)中，固定在對接頭(K)上；攝像頭連接軸(Gl)的頂纟而通過頂絲固定連接攝像頭(G2);攝像頭連接軸(Gl)的中部通過擴(kuò)展接頭(M)頂部的配合孔(M8)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，攝像頭連接軸(Gl)的下端套入攝像頭電機(jī)(G3)的電機(jī)軸上并通過頂絲固定，同時(shí)擴(kuò)展接頭(M)和對接頭(K)通過凸耳固定連接；攝像頭電機(jī)(G3)可帶動(dòng)攝像頭(G2) 360°旋轉(zhuǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多操作模式四足機(jī)器人，其特征在于:所述的第五功能擴(kuò)展組件，由Iv對接頭(K)、擴(kuò)展接頭(M)、鉆頭連接軸(Hl )、鉆頭(H2)和鉆頭電機(jī)(H3)組成； 鉆頭電機(jī)(H3)插入到對接頭(K)的沉臺(tái)(K7)中，固定在對接頭(K)上；鉆頭連接軸(Hl)的頂端通過頂絲固定連接鉆頭(H2);鉆頭連接軸(Hl)的中部通過擴(kuò)展接頭(M)頂部的配合孔(M8)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，鉆頭連接軸(Hl)的下端套入鉆頭電機(jī)(H3)的電機(jī)軸上并通過頂絲固定，冋時(shí)擴(kuò)展接頭(M)和對接頭(K)通過凸耳固定連接；鉆頭電機(jī)(1^3)可帶動(dòng)鉆頭(H2)工作。
【文檔編號】B62D57/032GK103754282SQ201310487588
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月17日
【發(fā)明者】姚燕安, 田耀斌, 張笑寒, 劉階萍 申請人:北京交通大學(xué)