可重構(gòu)多足機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種可重構(gòu)多足機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)器人行走系統(tǒng)直接影響機(jī)器人的應(yīng)用范圍。目前，在移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，普遍了采用輪式、履帶式和足式機(jī)構(gòu)，與輪式機(jī)器人或履帶式機(jī)器人相比，多足機(jī)器人具有較高的機(jī)動(dòng)性以及對(duì)復(fù)雜路面很好的適應(yīng)性。目前的多足機(jī)器人，單足結(jié)構(gòu)大部分采用多自由度機(jī)構(gòu)形式，通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)多個(gè)聯(lián)接處(關(guān)節(jié))的運(yùn)動(dòng)來控制單足的前進(jìn)、后退以及轉(zhuǎn)彎等動(dòng)作，在保證精確控制單足運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，需要協(xié)調(diào)多足間的交替運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致控制難度大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使得現(xiàn)有多足機(jī)器人的穩(wěn)定性不足。另一方面，特定形式的多足機(jī)器人無法適應(yīng)不同應(yīng)用環(huán)境的行走要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服上述缺點(diǎn)，提供一種可重構(gòu)多足機(jī)器人，它解決了多足機(jī)器人的結(jié)構(gòu)及控制的復(fù)雜性，機(jī)器人行走過程中的穩(wěn)定性，以及對(duì)不同應(yīng)用環(huán)境的適應(yīng)性等問題。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，可重構(gòu)多足機(jī)器人由腿單元及連接板構(gòu)成。腿單元有多個(gè)，它由底板、傳動(dòng)支架、電機(jī)支架、電機(jī)、聯(lián)軸器、第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪、曲柄、搖桿、連桿、腿桿、滑塊、導(dǎo)桿以及導(dǎo)桿支架構(gòu)成。動(dòng)支架、電機(jī)支架分別固定在底板上，電機(jī)固定在電機(jī)支架上，電機(jī)通過聯(lián)軸器與第一齒輪相連接，第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪分別安裝在傳動(dòng)支架內(nèi)，且第一齒輪與第二齒輪嚙合，第二齒輪與第三齒輪嚙合，第三齒輪兩側(cè)分別與曲柄的一端固定，且兩側(cè)的曲柄呈180度相位角安裝，曲柄的另一端與連桿一端相連接，搖桿一端與傳動(dòng)支架相連接，搖桿另一端與連桿中點(diǎn)相連接，腿桿一端與連桿另一端相連接，腿桿另一端穿過滑塊及底板上的槽孔與地面垂直接觸，滑塊安裝在導(dǎo)桿上，且滑動(dòng)方向與底座面平行，導(dǎo)桿兩端與導(dǎo)桿支架固定，支架固定在底座上，同時(shí)所述的曲柄、搖桿、連桿、導(dǎo)桿、滑塊空間上呈平行布置，避免相互運(yùn)動(dòng)干擾?？芍貥?gòu)多足機(jī)器人的腿單元由連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且穩(wěn)定性強(qiáng)，多個(gè)腿單元的不同組合形式以適應(yīng)不同應(yīng)用環(huán)境，適應(yīng)性強(qiáng)。
【附圖說明】
[0004]附圖1是本實(shí)用新型可重構(gòu)多足機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0005]附圖2是本實(shí)用新型可重構(gòu)多足機(jī)器人腿單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0006]附圖3是本實(shí)用新型可重構(gòu)多足機(jī)器人腿單元的俯視圖。
[0007]附圖4是本實(shí)用新型可重構(gòu)多足機(jī)器人腿單元的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)示意圖。
[0008]附圖5是本實(shí)用新型可重構(gòu)多足機(jī)器人重構(gòu)形成的矩形八足行走機(jī)器人的示意圖。
[0009]附圖6是本實(shí)用新型可重構(gòu)多足機(jī)器人重構(gòu)形成的菱形八足行走機(jī)器人的示意圖。
[0010]圖中標(biāo)記說明:1 一腿單元，2—連接板，1-1 一底板，1-2—第一齒輪，1-3—傳動(dòng)支架，1_4一聯(lián)軸器，1-5一電機(jī)支架，1-6一電機(jī)，1-7—第二齒輪，1-8一第二齒輪，1-9一曲柄，1-10—搖桿，1-11 一連桿，1-12—導(dǎo)桿，1-13—滑塊，1-14 一導(dǎo)桿支架，1-15—腿桿。
【具體實(shí)施方式】
[0011]結(jié)合附圖1至附圖6進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。
[0012]附圖1所示可重構(gòu)多足機(jī)器人由:腿單元I及連接板2構(gòu)成。腿單元I有多個(gè)，任意兩個(gè)腿單元之間通過連接板2相連接，實(shí)現(xiàn)不同形式的多足機(jī)器人。圖2所示腿單元I它包括:底板1-1、第一齒輪1-2、傳動(dòng)支架1-3、聯(lián)軸器1-4、電機(jī)支架1-5、電機(jī)1_6、第二齒輪1-7、第三齒輪1-8、曲柄1-9、搖桿1-10、連桿1-11、導(dǎo)桿1_12、滑塊1_13、導(dǎo)桿支架1_14以及腿桿1-15。動(dòng)支架1-3、電機(jī)支架1-5分別固定在底板1-1上，電機(jī)1-6固定在電機(jī)支架1-5上，電機(jī)1-6通過聯(lián)軸器1-4與第一齒輪1-2相連接，第一齒輪1-2、第二齒輪1_7、第三齒輪1-8分別安裝在傳動(dòng)支架1-3內(nèi)，且第一齒輪1-2與第二齒輪1-7嚙合，第二齒輪1-7與第三齒輪1-8嚙合，第三齒輪1-8兩側(cè)分別與曲柄1-9的一端固定，且兩側(cè)的曲柄1-9呈180度相位角安裝，曲柄1-9的另一端與連桿1-11 一端相連接，搖桿1-10 —端與傳動(dòng)支架1-3相連接，搖桿1-10另一端與連桿1-11中點(diǎn)相連接，腿桿1-15 —端與連桿1-11另一端相連接，腿桿1-15另一端穿過滑塊1-13及底板1-1上的槽孔與地面垂直接觸，滑塊1-13安裝在導(dǎo)桿1-12上，且滑動(dòng)方向與底座1-1面平行，導(dǎo)桿1-12兩端與導(dǎo)桿支架1-14固定，支架1-14固定在底座1-1上。附圖3為腿單元I的俯視圖，所述的曲柄1-9、搖桿1-10、連桿1-11、導(dǎo)桿1-12、滑塊1-13空間上呈平行布置，避免相互運(yùn)動(dòng)干擾。附圖4為腿單元I的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)示意圖，所述的傳動(dòng)支架1-3、曲柄1-9、搖桿1-10、連桿1-11、導(dǎo)桿1-12、滑塊1_13以及腿桿1_15構(gòu)成鉸鏈六桿機(jī)構(gòu)。所述的連桿1-11的長(zhǎng)度是搖桿1-10的兩倍，曲柄1-9的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)腿桿1-15另一端在運(yùn)動(dòng)平面內(nèi)形成下方近似直線、上方為曲線的運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的行走動(dòng)作。多個(gè)腿單元I通過連接板2連接，實(shí)現(xiàn)不同形式的多足機(jī)器人的重新構(gòu)成，附圖5所示為重構(gòu)形成的矩形八足行走機(jī)器人的示意圖，附圖6所示為重構(gòu)形成的菱形八足行走機(jī)器人的示意圖。
[0013]工作原理:根據(jù)應(yīng)用環(huán)境要求，多個(gè)腿單元I通過連接板2的連接，構(gòu)成所需形式的多足機(jī)器人，器人行走中，腿單元I中的電機(jī)1-6轉(zhuǎn)動(dòng)通過聯(lián)軸器1-4帶動(dòng)第一齒輪1-2的轉(zhuǎn)動(dòng)，第一齒輪1-2與第二齒輪1-7嚙合傳動(dòng)，第二齒輪1-7與第三齒輪1-8嚙合傳動(dòng)并帶動(dòng)曲柄1-9轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄1-9轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)搖桿1-10的往復(fù)擺動(dòng)以及連桿1-11的平面運(yùn)動(dòng)，連桿1-11通過腿桿1-15帶動(dòng)滑塊1-13在導(dǎo)桿1-12上滑動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)腿桿1_15行走動(dòng)作，由于所述的腿單元I中的兩個(gè)曲柄1-9呈180度相位角安裝，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)腿桿1-15的交替行走動(dòng)作，且保證任意時(shí)刻腿單元I中有一個(gè)腿桿1-15支撐。可重構(gòu)多足機(jī)器人行走中，通過調(diào)整不同腿單元I中電機(jī)1-6轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)向，實(shí)現(xiàn)了可重構(gòu)多足機(jī)器人的前進(jìn)、后退以及轉(zhuǎn)向動(dòng)作，且保證任意時(shí)刻可重構(gòu)多足機(jī)器人有多個(gè)腿桿1-15支撐。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可重構(gòu)多足機(jī)器人，它由腿單元(I)及連接板(2)構(gòu)成，其特征在于:腿單元(I)有多個(gè)，任意兩個(gè)腿單元之間通過連接板(2)相連接，實(shí)現(xiàn)不同形式的多足機(jī)器人。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重構(gòu)多足機(jī)器人，其特征在于:腿單元(I)它包括底板(1-1)、第一齒輪(1-2)、傳動(dòng)支架(1-3)、聯(lián)軸器(1-4)、電機(jī)支架(1-5)、電機(jī)(1_6)、第二齒輪(1-7)、第三齒輪(1-8)、曲柄(1-9)、搖桿(1-10)、連桿(1-11)、導(dǎo)桿(1-12)、滑塊(1-13)、導(dǎo)桿支架(1-14)以及腿桿(1-15)，動(dòng)支架(1-3)、電機(jī)支架(1-5)分別固定在底板(1-1)上，電機(jī)(1-6)固定在電機(jī)支架(1-5)上，電機(jī)(1-6)通過聯(lián)軸器(1-4)與第一齒輪(1-2)相連接，第一齒輪(1-2)、第二齒輪(1-7)、第三齒輪(1-8)分別安裝在傳動(dòng)支架(1-3)內(nèi)，且第一齒輪(1-2)與第二齒輪(1-7)嚙合，第二齒輪(1-7)與第三齒輪(1-8)嚙合，第三齒輪(1-8)兩側(cè)分別與曲柄(1-9)的一端固定，且兩側(cè)的曲柄(1-9)呈180度相位角安裝，曲柄(1-9)的另一端與連桿(1-11) 一端相連接，搖桿(1-10) —端與傳動(dòng)支架(1-3)相連接，搖桿(1-10)另一端與連桿(1-11)中點(diǎn)相連接，腿桿(1-15) —端與連桿(1-11)另一端相連接，腿桿(1-15)另一端穿過滑塊(1-13)及底板(1-1)上的槽孔與地面垂直接觸，滑塊(1-13)安裝在導(dǎo)桿(1-12)上，且滑動(dòng)方向與底座(1-1)面平行，導(dǎo)桿(1-12)兩端與導(dǎo)桿支架(1-14)固定，支架(1-14)固定在底座(1-1)上。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種可重構(gòu)多足機(jī)器人，它由腿單元及連接板構(gòu)成，腿單元有多個(gè)，任意兩個(gè)腿單元之間通過連接板相連接，實(shí)現(xiàn)不同形式的多足機(jī)器人。可重構(gòu)多足機(jī)器人的腿單元由單個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩側(cè)腿桿實(shí)現(xiàn)交替行走動(dòng)作?？芍貥?gòu)多足機(jī)器人行走時(shí)，任意時(shí)刻均有多個(gè)腿桿支撐地面，保證了機(jī)器人穩(wěn)定性。通過控制不同腿單元電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的前進(jìn)、后退以及轉(zhuǎn)向。本發(fā)明結(jié)構(gòu)及控制簡(jiǎn)單，具有較強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性及不同環(huán)境的適應(yīng)性，在軍事、勘探、娛樂等領(lǐng)域，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。
【IPC分類】B62D57/032
【公開號(hào)】CN204713234
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520217927
【發(fā)明人】殷寶麟, 顏兵兵, 任文博, 虞風(fēng), 陳超奇, 陳長(zhǎng)春, 王霖, 盛銀河, 司艷嬌, 劉晨聰
【申請(qǐng)人】佳木斯大學(xué)
【公開日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年4月13日