全地形水平運(yùn)載機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種全地形水平運(yùn)載機(jī)器人，包括六足機(jī)器人本體，六足機(jī)器人包括底座和六條爬行腿，底座上部設(shè)有載物臺(tái)和液壓機(jī)構(gòu)，載物臺(tái)包括一個(gè)載物平臺(tái)，載物平臺(tái)下方的一側(cè)設(shè)有一個(gè)連桿，該連桿通過(guò)下方連接的固定架與六足機(jī)器人本體的底座連接，另一側(cè)設(shè)有兩個(gè)連桿，這兩個(gè)連桿與液壓機(jī)構(gòu)的導(dǎo)桿連接。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用了18自由度的六足機(jī)器人，可以實(shí)現(xiàn)三腳、四腳步態(tài)以及各種自由動(dòng)作，可以在各種地形行走，在個(gè)別腿出現(xiàn)故障時(shí)，可以啟動(dòng)其他步態(tài)來(lái)行走；同時(shí)使用陀螺儀與加速計(jì)，在檢測(cè)到角度變化時(shí)，來(lái)控制液壓機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)；并可以在低速或停車時(shí)進(jìn)行作業(yè)，如導(dǎo)彈的移動(dòng)發(fā)射。
【專利說(shuō)明】 全地形水平運(yùn)載機(jī)器人
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及運(yùn)載機(jī)器人【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種六足18自由度的全地形水平運(yùn)載機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)防及工程機(jī)械，如各種機(jī)動(dòng)雷達(dá)天線座車、重型起重機(jī)，通常采用履帶式結(jié)構(gòu)，不受路況的限制，在到達(dá)預(yù)定位置后，然后開(kāi)始展開(kāi)工作。這些車載平臺(tái)一般都設(shè)有液壓支座，以往采用手動(dòng)調(diào)整螺桿或液壓千斤頂，人工操作調(diào)節(jié)各螺桿支腿達(dá)到水平，調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)、精度低，操作難度大。
[0003]近年來(lái)，自動(dòng)調(diào)平發(fā)展很快，包括液壓調(diào)平和機(jī)電調(diào)平系統(tǒng)，大大縮短了調(diào)平的時(shí)間，提高了調(diào)平的精度。但是履帶式機(jī)器靈活度低，維修困難，自動(dòng)調(diào)平需在停車后使用，各部分功能實(shí)現(xiàn)的連貫性低。
[0004]本實(shí)用新型針對(duì)上述技術(shù)的不足，研究出的水平運(yùn)載機(jī)器人可以在各種復(fù)雜地形行走，載物臺(tái)不受地形的限制，始終保持水平狀態(tài)，在抗震救災(zāi)以及軍事領(lǐng)域可以發(fā)揮巨大的作用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型提供一種全地形水平運(yùn)載機(jī)器人，可以適應(yīng)各種復(fù)雜地形，并且時(shí)刻保持載物臺(tái)的水平，可以在低速或停車時(shí)進(jìn)行作業(yè)。
[0006]本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為:一種全地形水平運(yùn)載機(jī)器人，包括六足機(jī)器人本體，所述的六足機(jī)器人包括底座和連接在底座上的六條爬行腿，爬行腿包括大腿部分、中腿部分和小腿部分，其中大腿部分與底座連接處、大腿部分與中腿部分連接處以及中腿部分與小腿部分連接處均設(shè)有舵機(jī)，每條腿中大腿部分與中腿部分連接處的舵機(jī)下面的底座下方安裝有紅外傳感器；底座上部設(shè)有載物臺(tái)和液壓機(jī)構(gòu)，載物臺(tái)包括一個(gè)載物平臺(tái)，載物平臺(tái)下方的一側(cè)設(shè)有一個(gè)連桿，該連桿通過(guò)下方連接的固定架與六足機(jī)器人本體的底座連接，另一側(cè)設(shè)有兩個(gè)連桿，載物平臺(tái)下方還設(shè)有控制模塊，該控制模塊集成了陀螺儀、加速計(jì)、舵機(jī)控制模塊和傳感器控制電路，液壓機(jī)構(gòu)包括油缸、閥芯和導(dǎo)桿，油缸上設(shè)有兩個(gè)出油口和一個(gè)進(jìn)油口，進(jìn)油口處設(shè)有舵機(jī)控制閥，閥芯上位于油缸的兩側(cè)分別設(shè)置有步進(jìn)電機(jī)，導(dǎo)桿與載物平臺(tái)的另兩個(gè)連桿連接。
[0007]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方式，所述的載物臺(tái)中，連桿通過(guò)球形絞支座連接在載物平臺(tái)上。
[0008]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用了 18自由度的六足機(jī)器人，可以實(shí)現(xiàn)三腳、四腳步態(tài)以及各種自由動(dòng)作，可以在各種地形行走，在個(gè)別腿出現(xiàn)故障時(shí)，可以啟動(dòng)其他步態(tài)來(lái)行走；同時(shí)使用陀螺儀與加速計(jì)，在檢測(cè)到角度變化時(shí)，來(lái)控制液壓機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)；并可以在低速或停車時(shí)進(jìn)行作業(yè)，如導(dǎo)彈的移動(dòng)發(fā)射?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2為圖1中爬行腿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3為本實(shí)用新型載物臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖4為本實(shí)用新型液壓機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中:1、底座，2、爬行腿，3、載物臺(tái)，4、液壓機(jī)構(gòu)，5、大腿，6、中腿，7、小腿，8、舵機(jī)，9、紅外傳感器，10、載物平臺(tái)，11、連桿，12、固定架，13、球形絞支座，14、控制模塊，15、油缸，16、閥芯，17、導(dǎo)桿，18、出油口，19、進(jìn)油口，20、舵機(jī)控制閥，21、步進(jìn)電機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)用新型不僅局限于此。
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種全地形水平運(yùn)載機(jī)器人，包括六足機(jī)器人本體，六足機(jī)器人包括底座和連接在底座上的六條爬行腿，底座上部設(shè)有載物臺(tái)和液壓機(jī)構(gòu)。
[0016]如圖2所示，六足機(jī)器人中的爬行腿包括大腿部分、中腿部分和小腿部分，其中大腿部分與底座連接處、大腿部分與中腿部分連接處以及中腿部分與小腿部分連接處均設(shè)有舵機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)腿部在空間范圍內(nèi)的運(yùn)動(dòng)；每條腿中大腿部分與中腿部分連接處的舵機(jī)下面的底座下方安裝有紅外傳感器，用于探測(cè)路面情況。
[0017]如圖3所示，載物臺(tái)包括一個(gè)載物平臺(tái)，載物平臺(tái)下方的一側(cè)設(shè)有一個(gè)連桿，該連桿通過(guò)下方連接的固定架與六足機(jī)器人本體的底座連接，另一側(cè)設(shè)有兩個(gè)連桿，這兩個(gè)連桿與液壓機(jī)構(gòu)連接，連桿均通過(guò)球形絞支座連接在載物平臺(tái)上；載物平臺(tái)下方還設(shè)有控制模塊，該控制模塊集成了陀螺儀、加速計(jì)、舵機(jī)控制模塊和傳感器控制電路，控制模塊接收腿部紅外傳感器反饋回來(lái)的信息，根據(jù)反饋信息的不同控制各條腿調(diào)整姿態(tài)并選擇最佳落腳位置，同時(shí)控制模塊接收載物平臺(tái)角度的變化信息，通過(guò)陀螺儀與加速計(jì)來(lái)控制液壓機(jī)構(gòu)。
[0018]如圖4所不,液壓機(jī)構(gòu)包括油缸、閥芯和導(dǎo)桿，油缸上設(shè)有兩個(gè)出油口和一個(gè)進(jìn)油口，出油口連接油池，進(jìn)油口連接高壓油池，進(jìn)油口處設(shè)有舵機(jī)控制閥，閥芯上位于油缸的兩側(cè)分別設(shè)置有步進(jìn)電機(jī)，導(dǎo)桿與載物平臺(tái)的另兩個(gè)連桿連接。當(dāng)檢測(cè)到載物平臺(tái)角度變化時(shí)，步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)，根據(jù)角度的不同，加速計(jì)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)動(dòng)角度，當(dāng)閥芯向右移動(dòng)后，舵機(jī)控制閥開(kāi)始運(yùn)行，高壓油從左側(cè)進(jìn)入油缸，右側(cè)的油被壓入油池，導(dǎo)桿右移。由于此液壓機(jī)構(gòu)屬于二階非線性系統(tǒng)，采用負(fù)反饋調(diào)節(jié)，所以在油缸左右兩側(cè)分別裝有步進(jìn)電機(jī)，用于進(jìn)行反饋后的補(bǔ)償，從而使得系統(tǒng)不斷趨于穩(wěn)定。當(dāng)檢測(cè)到調(diào)整平衡時(shí)，舵機(jī)控制閥反轉(zhuǎn)，關(guān)閉高壓油通道，鎖存此時(shí)的平衡狀態(tài)，在糾偏后使得系統(tǒng)時(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，保持平衡狀態(tài)。
【權(quán)利要求】
1.一種全地形水平運(yùn)載機(jī)器人，其特征在于:包括六足機(jī)器人本體，所述的六足機(jī)器人包括底座和連接在底座上的六條爬行腿，爬行腿包括大腿部分、中腿部分和小腿部分，其中大腿部分與底座連接處、大腿部分與中腿部分連接處以及中腿部分與小腿部分連接處均設(shè)有舵機(jī)，每條腿中大腿部分與中腿部分連接處的舵機(jī)下面的底座下方安裝有紅外傳感器；底座上部設(shè)有載物臺(tái)和液壓機(jī)構(gòu)，載物臺(tái)包括一個(gè)載物平臺(tái)，載物平臺(tái)下方的一側(cè)設(shè)有一個(gè)連桿，該連桿通過(guò)下方連接的固定架與六足機(jī)器人本體的底座連接，另一側(cè)設(shè)有兩個(gè)連桿，載物平臺(tái)下方還設(shè)有控制模塊，該控制模塊集成了陀螺儀、加速計(jì)、舵機(jī)控制模塊和傳感器控制電路，液壓機(jī)構(gòu)包括油缸、閥芯和導(dǎo)桿，油缸上設(shè)有兩個(gè)出油口和一個(gè)進(jìn)油口，進(jìn)油口處設(shè)有舵機(jī)控制閥，閥芯上位于油缸的兩側(cè)分別設(shè)置有步進(jìn)電機(jī)，導(dǎo)桿與載物平臺(tái)的另兩個(gè)連桿連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全地形水平運(yùn)載機(jī)器人，其特征在于:所述的載物臺(tái)中，連桿通過(guò)球形絞支座連接在載物平臺(tái)上。
【文檔編號(hào)】B62D57/032GK203793468SQ201420201409
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月24日
【發(fā)明者】馮靖凱, 趙志芳 申請(qǐng)人:中北大學(xué)