本實用新型涉及機器人領域，具體為一種高速四足仿生機器人及其仿生腿。

背景技術：

隨著科技得發(fā)展與進步，四足機器人目前已廣泛應用于災后搜救、軍事目的等領域，這使得四足機器人得到了大規(guī)模的應用。

然而，目前四足機器人的的運動速度較低，過低的運動速度會極大限制四足機器人的實際應用。為此，科研學者已經不滿足于機器人的低速靜態(tài)步行，而希望能夠實現四足機器人的高速動態(tài)奔跑。

目前，國內外相繼研究開發(fā)了很多原理樣機，但制約多足機器人技術進一步發(fā)展的基礎理論問題并沒有得到根本的解決。因此，目前迫切需要一種能實現高速動態(tài)奔跑的機器人。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本申請人希望通過設計一種新型的四足仿生機器人，能夠實現四足仿生機器人的快速奔跑。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種高速四足仿生機器人及其仿生腿，包括外殼、前底盤、后底盤、四條對稱分布的高速仿生腿，即左前腿、右前腿、左后腿和右后腿，及其對應的四個腿部傳動裝置，即左前腿傳動裝置、右前腿傳動裝置、左后腿傳動裝置和右后腿傳動裝置；其特征在于：所述左前腿和右前腿采用銷釘連接，對稱安裝在前底盤兩側，左后腿和右后腿同樣采用銷釘連接，對稱安裝在后底盤兩側；所述左前腿傳動裝置和右前腿傳動裝置采用螺釘固定在前底盤，左后腿傳動裝置和右后腿傳動裝置同樣采用螺釘后底盤，四個傳動裝置交錯對稱分布于底盤上；所述前底盤和后底盤固定連接，并用外殼封裝，外殼及前、后底盤均用塑料制作，外殼用卡扣扣在底盤上，防止雜物落入傳動裝置。

所述四個交錯分布的腿部傳動裝置，每個腿部傳動裝置包括三個零件，其中左前腿傳動裝置包括左前腿傳動電機、左前腿主動齒輪和與之嚙合的左前腿從動齒輪，其余三個腿部傳動裝置結構相同，電機被固定在底板上，電機轉動帶動主動齒輪轉動，從而帶動從動齒輪轉動，再通過從動齒輪將動力輸入到對應的仿生腿；所述四個腿部傳動裝置交錯分布于底板上，其作用是使四條高速仿生腿能夠前后、左右對稱分布。

所述四條對稱分布的高速仿生腿，可實現奔跑的運動步態(tài)，每條腿包括五個零件，其中左前腿包括曲柄、主連桿、減震器、大腿連桿和小腿連桿，這五個零件之間均采用銷釘連接，是一種單自由度的六連桿機構，其中曲柄和主連桿的材料采用鋼，大腿連桿和小腿連桿采用塑料，對應電機通過齒輪傳動，將動力輸入到高速仿生腿，即從動齒輪帶動曲柄單向旋轉，從而帶動主連桿運動，使大腿連桿擺動，同時配合上減震器的擺動，最終使小腿連桿運動，從而使小腿連桿的端部實現奔跑的運動軌跡，其余三條仿生腿結構相同；所述減震器的作用是，當四足仿生機器人在奔跑時，與地面接觸應力大，減震器可適當減輕仿生腿和地面的沖擊；所述四條的高速仿生腿對稱安裝在底盤上，對應的腿部傳動裝置為高速仿生腿提供動力，四條的高速仿生腿交錯擺動，實現四足仿生機器人的奔跑。

所述四條對稱分布的高速仿生腿與對應的四個腿部傳動裝置連接，將電機的動力經過齒輪傳動，輸入到高速仿生腿，仿生腿的曲柄只需單向旋轉，便可實現奔跑的運動軌跡，且四條高速仿生腿交錯運動，模仿四足動物奔跑的步態(tài)，最終實現四足仿生機器人的奔跑運動。

本實用新型通過底盤上固定的電機，將動力輸入到高速仿生腿，實現四足仿生機器人的快速奔跑，整體機構設計簡單合理，便于實物樣機制作。

附圖說明

圖1是本實用新型的高速四足仿生機器人及其仿生腿整體結構示意圖。

圖2是本實用新型的腿部傳動裝置結構示意圖。

圖3是本實用新型的仿生腿的結構示意圖。

圖4是本實用新型的高速四足仿生機器人及其仿生腿整體示意圖。

圖5是本實用新型的仿生腿的機構簡圖及運動軌跡。

圖中標記：1為外殼，2為左前腿，21為曲柄，22為主連桿，23為減震器，24為大腿連桿，25為小腿連桿，3為右前腿，4為左后腿，5為右后腿，6為左前腿傳動裝置，61為左前腿傳動電機，62為左前腿主動齒輪，63為左前腿從動齒輪，7為右前腿傳動裝置，8為左后腿傳動裝置，9為右后腿傳動裝置，10為電池，11為前底盤，12為后底盤。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖，對本實用新型進行進一步詳細說明。

如圖1所示，一種高速四足仿生機器人及其仿生腿，包括外殼(1)、前底盤(11)、后底盤(12)、四條對稱分布的高速仿生腿，即左前腿（2）、右前腿（3）、左后腿（4）和右后腿（5），及其對應的四個腿部傳動裝置，即左前腿傳動裝置（6）、右前腿傳動裝置（7）、左后腿傳動裝置（8）和右后腿傳動裝置（9）；左前腿（2）和右前腿（3）對稱安裝在前底盤(11)兩側，左后腿（4）和右后腿（5）對稱安裝在后底盤(12)兩側；左前腿傳動裝置（6）和右前腿傳動裝置（7）交錯安置于前底盤(11)，左后腿傳動裝置（8）和右后腿傳動裝置（9）交錯安置于后底盤(12)；前底盤(11)和后底盤(12)固定連接，并用外殼(1)封裝。

如圖2所示，四個交錯分布的腿部傳動裝置，每個腿部傳動裝置包括三個零件，其中左前腿傳動裝置（6）包括左前腿傳動電機（61）、左前腿主動齒輪（62）和與之嚙合的左前腿從動齒輪（63），其余三個腿部傳動裝置結構相同；四個腿部傳動裝置交錯分布于底板上，使兩側高速仿生腿對稱，為對應的四條仿生腿提供動力。

如圖3所示，四條對稱分布的高速仿生腿，可實現奔跑的運動步態(tài)，每條腿包括五個零件，其中左前腿（2）包括曲柄（21）、主連桿（22）、減震器（23）、大腿連桿（24）和小腿連桿（25），這個五個零件之間采用銷釘連接，構成單自由度六桿機構，其余三條仿生腿結構相同；四條高速仿生腿對稱安裝在底盤上，對應的腿部傳動裝置為高速仿生腿提供動力，使高速仿生腿循環(huán)擺動，實現四足仿生機器人的奔跑。

如圖4所示，四條對稱分布的高速仿生腿與對應的四個腿部傳動裝置連接，將電機的動力經過齒輪傳動，輸入到高速仿生腿，如圖5所示，仿生腿的曲柄只需單向旋轉，便可實現奔跑的運動軌跡，且四條高速仿生腿交錯運動，模仿四足動物奔跑的步態(tài)，最終實現四足仿生機器人的奔跑運動。

本實用新型結構簡單，控制簡便，只需要通過控制四個電機，便可實現高速四足仿生機器人的快速奔跑。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。