全文摘要
本实用新型涉及一种四足爬行机器人，四足爬行机器人包括2前小腿、2前大腿、2前腿连杆、2后小腿、2前腿驱动件、2后腿驱动件、2后大腿、监测装置、后腿连杆及控制箱；监测装置设置于控制箱的前端，2前大腿的上端分别转动于控制箱的底面的前部，各前大腿的下端转动于各前小腿中部，各前小腿的上端与各前腿连杆的下端转连，各前腿驱动件固定于控制箱底面。本实用新型提供的四足爬行机器人能在崎岖不平的地面行走时，无论是上坡、下坡，各种复杂地形都能很好适应并且行走稳定；腿部结构采用了大腿和小腿分别驱动的方式，这样既可随时保持上身姿势，还能灵活地调整步态，该结构原理在步行中能很好地保持上身姿势并且结构简单，易于产品化。
主设计要求
1.一种四足爬行机器人，其特征在于，所述四足爬行机器人包括2个前小腿(1)、2个前大腿(3)、2个前腿连杆(4)、2个后小腿(6)、2个前腿驱动件、2个后腿驱动件、2个后大腿(9)、监测装置(13)、后腿连杆(16)及控制箱(11)；所述监测装置(13)设置于所述控制箱(11)的前端，2个所述前大腿(3)的上端分别转动固定于所述控制箱(11)的底面的前部，各所述前大腿(3)的下端转动固定于各所述前小腿(1)的中部，各所述前小腿(1)的上端与各所述前腿连杆(4)的下端转动连接，各所述前腿驱动件固定于所述控制箱(11)底面的前部，各所述前腿驱动件的输出轴与各所述前腿连杆(4)的上端固定连接，2个所述后大腿(9)的上端分别转动固定于所述控制箱(11)的底面的后部，各所述后大腿(9)的下端转动固定于各所述后小腿(6)的中部，各所述后小腿(6)的上端与各所述后腿连杆(16)的下端转动连接，各所述后腿驱动件固定于所述控制箱(11)底面的后部，各所述后腿驱动件的输出轴与各所述后腿连杆(16)的上端固定连接，所述控制箱(11)与所述监测装置(13)、各所述前腿驱动件及各所述后腿驱动件均电连接。
设计方案
1.一种四足爬行机器人，其特征在于，所述四足爬行机器人包括2个前小腿(1)、2个前大腿(3)、2个前腿连杆(4)、2个后小腿(6)、2个前腿驱动件、2个后腿驱动件、2个后大腿(9)、监测装置(13)、后腿连杆(16)及控制箱(11)；
所述监测装置(13)设置于所述控制箱(11)的前端，2个所述前大腿(3)的上端分别转动固定于所述控制箱(11)的底面的前部，各所述前大腿(3)的下端转动固定于各所述前小腿(1)的中部，各所述前小腿(1)的上端与各所述前腿连杆(4)的下端转动连接，各所述前腿驱动件固定于所述控制箱(11)底面的前部，各所述前腿驱动件的输出轴与各所述前腿连杆(4)的上端固定连接，2个所述后大腿(9)的上端分别转动固定于所述控制箱(11)的底面的后部，各所述后大腿(9)的下端转动固定于各所述后小腿(6)的中部，各所述后小腿(6)的上端与各所述后腿连杆(16)的下端转动连接，各所述后腿驱动件固定于所述控制箱(11)底面的后部，各所述后腿驱动件的输出轴与各所述后腿连杆(16)的上端固定连接，所述控制箱(11)与所述监测装置(13)、各所述前腿驱动件及各所述后腿驱动件均电连接。
2.根据权利要求1所述一种四足爬行机器人，其特征在于，所述四足爬行机器人还包括2个前掌(2)，各个所述前掌(2)与各所述前小腿(1)的下端固定连接。
3.根据权利要求2所述一种四足爬行机器人，其特征在于，所述四足爬行机器人还包括2个后掌(7)，各个所述后掌(7)与各所述后小腿(6)的下端固定连接。
4.根据权利要求1所述一种四足爬行机器人，其特征在于，所述前腿驱动件为前腿驱动电机(15)，所述后腿驱动件为后腿驱动电机(8)。
5.根据权利要求1所述一种四足爬行机器人，其特征在于，所述监测装置(13)为红外线传感器。
6.根据权利要求1所述一种四足爬行机器人，其特征在于，所述控制箱(11)的上部设有顶盖(12)。
7.根据权利要求1所述一种四足爬行机器人，其特征在于，所述四足爬行机器人还包括2个前大腿支撑座(5)，各所述前大腿(3)的上端分别通过各所述前大腿支撑座(5)转动固定于所述控制箱(11)的底面的前部，各所述前腿驱动件固定安装于各所述前大腿支撑座(5)上。
8.根据权利要求7所述一种四足爬行机器人，其特征在于，所述四足爬行机器人还包括2个后大腿支撑座(10)，各所述后大腿(9)的上端分别通过各所述后大腿支撑座(10)转动固定于所述控制箱(11)的底面的前部，各所述后腿驱动件固定安装于各所述后大腿支撑座(10)上。
9.根据权利要求3所述一种四足爬行机器人，其特征在于，所述前掌(2)或所述后掌(7)为底部为平面的球形。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种机器人的技术领域，具体涉及一种四足爬行机器人。
背景技术
目前市面上常见的都是轮式机器人，然而轮式机器人由于没有膝关节，大大影响了其在复杂地形的可靠性，特别是在不适合人类进入的危险场景，比如下坡、被核辐射污染的地区、地震救灾地区，因此轮式机器人行动过程的稳定性和机动性能有些不足。为此，我们提出了一种四足爬行机器人来解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型提供了一种四足爬行机器人，解决了以上所述的技术问题。
本实用新型解决上述技术问题的方案如下：一种四足爬行机器人，所述四足爬行机器人包括2个前小腿、2个前大腿、2个前腿连杆、2个后小腿、2个前腿驱动件、2个后腿驱动件、2个后大腿、监测装置、后腿连杆及控制箱；
所述监测装置设置于所述控制箱的前端，2个所述前大腿的上端分别转动固定于所述控制箱的底面的前部，各所述前大腿的下端转动固定于各所述前小腿的中部，各所述前小腿的上端与各所述前腿连杆的下端转动连接，各所述前腿驱动件固定于所述控制箱底面的前部，各所述前腿驱动件的输出轴与各所述前腿连杆的上端固定连接，2个所述后大腿的上端分别转动固定于所述控制箱的底面的后部，各所述后大腿的下端转动固定于各所述后小腿的中部，各所述后小腿的上端与各所述后腿连杆的下端转动连接，各所述后腿驱动件固定于所述控制箱底面的后部，各所述后腿驱动件的输出轴与各所述后腿连杆的上端固定连接，所述控制箱与所述监测装置、各所述前腿驱动件及各所述后腿驱动件均电连接。
进一步，所述四足爬行机器人还包括2个前掌，各个所述前掌与各所述前小腿的下端固定连接。
进一步，所述四足爬行机器人还包括2个后掌，各个所述后掌与各所述后小腿的下端固定连接。
进一步，所述前腿驱动件为前腿驱动电机，所述后腿驱动件为后腿驱动电机。
进一步，所述监测装置为红外线传感器。
进一步，所述控制箱的上部设有顶盖。
进一步，所述四足爬行机器人还包括2个前大腿支撑座，各所述前大腿的上端分别通过各所述前大腿支撑座转动固定于所述控制箱的底面的前部，各所述前腿驱动件固定安装于各所述前大腿支撑座上。
进一步，所述四足爬行机器人还包括2个后大腿支撑座，各所述后大腿的上端分别通过各所述后大腿支撑座转动固定于所述控制箱的底面的前部，各所述后腿驱动件固定安装于各所述后大腿支撑座上。
进一步，所述前掌或所述后掌为底部为平面的球形。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种四足爬行机器人，具有以下优点：1、相较于轮式机器人，足式机器人虽然在速度及能耗效率方面略逊一筹，但在地形适应性方面却能展现出极强的优越性，四足爬行机器人能在崎岖不平的地面行走时，无论是上坡、下坡，各种复杂地形都能很好适应并且行走稳定；2、腿部结构采用了大腿和小腿分别驱动的方式，这样既可随时保持上身姿势，还能灵活地调整步态，该结构原理在步行中能很好地保持上身姿势并且结构简单，易于产品化。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型一实施例提供的一种四足爬行机器人的俯视结构示意图；
图2为图1提供的一种四足爬行机器人的侧视结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、前小腿；2、前掌；3、前大腿；4、前腿连杆；5、前大腿支撑座；6、后小腿；7、后掌；8、后腿驱动电机；9、后大腿；10、后大腿支撑座；11、控制箱；12、顶盖；13、监测装置；15、前腿驱动电机；16、后腿连杆。
具体实施方式
以下结合附图1-2对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及\/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1-2所示，本实用新型提供了一种四足爬行机器人，所述四足爬行机器人包括2个前小腿1、2个前大腿3、2个前腿连杆4、2个后小腿6、2个前腿驱动件、2个后腿驱动件、2个后大腿9、监测装置13、后腿连杆16及控制箱11；
所述监测装置13设置于所述控制箱11的前端，2个所述前大腿3的上端分别转动固定于所述控制箱11的底面的前部，各所述前大腿3的下端转动固定于各所述前小腿1的中部，各所述前小腿1的上端与各所述前腿连杆4的下端转动连接，各所述前腿驱动件固定于所述控制箱11底面的前部，各所述前腿驱动件的输出轴与各所述前腿连杆4的上端固定连接，2个所述后大腿9的上端分别转动固定于所述控制箱11的底面的后部，各所述后大腿9的下端转动固定于各所述后小腿6的中部，各所述后小腿6的上端与各所述后腿连杆16的下端转动连接，各所述后腿驱动件固定于所述控制箱11底面的后部，各所述后腿驱动件的输出轴与各所述后腿连杆16的上端固定连接，所述控制箱11与所述监测装置13、各所述前腿驱动件及各所述后腿驱动件均电连接。
可以理解的是，前大腿3的上端、前大腿3的下端、前小腿1的中部、前小腿1的上端、前腿连杆4的下端及前腿连杆4的上端这六点构成一个平面四连杆机构，所述前大腿3的上端固定于所述控制箱11底面，所述前腿连杆4的上端由前腿驱动件的输出轴进行驱动。类似的是，后腿运动的结构与前腿运功的结构相同。
进一步，所述四足爬行机器人还包括2个前掌2，各个所述前掌2与各所述前小腿1的下端固定连接。
进一步，所述四足爬行机器人还包括2个后掌7，各个所述后掌7与各所述后小腿1的下端固定连接。
进一步，所述前腿驱动件为前腿驱动电机15，所述后腿驱动件为后腿驱动电机8。
进一步，所述监测装置13为红外线传感器。
进一步，所述控制箱11的上部设有顶盖12。
进一步，为便于更换和维修，所述四足爬行机器人还包括2个前大腿支撑座5，各所述前大腿3的上端分别通过各所述前大腿支撑座5转动固定于所述控制箱11的底面的前部，各所述前腿驱动件固定安装于各所述前大腿支撑座5上。
进一步，为便于更换和维修，所述四足爬行机器人还包括2个后大腿支撑座10，各所述后大腿9的上端分别通过各所述后大腿支撑座10转动固定于所述控制箱11的底面的前部，各所述后腿驱动件固定安装于各所述后大腿支撑座10上。
进一步，所述前掌2或所述后掌7为底部为平面的球形。通过将前掌2或所述后掌7设计为底部为平面的球形，其结构更加稳固，加工也比较方便。
本实用新型提供了一种四足爬行机器人，具有以下优点：1、相较于轮式机器人，足式机器人虽然在速度及能耗效率方面略逊一筹，但在地形适应性方面却能展现出极强的优越性，四足爬行机器人能在崎岖不平的地面行走时，无论是上坡、下坡，各种复杂地形都能很好适应并且行走稳定；2、腿部结构采用了大腿和小腿分别驱动的方式，这样既可随时保持上身姿势，还能灵活地调整步态，该结构原理在步行中能很好地保持上身姿势并且结构简单，易于产品化。
本实用新型的具体工作原理及使用方法为：使用时，监测装置13扫描机器人所属周边环境，根据周围环境的情况计算规划路线，然后控制箱11控制前大腿3和前小腿1移动，移动时，前掌2抬起，后掌7落地，控制箱11边缘的检测开关，会根据检测到周边不同环境，调整运动方向，后大腿9和后小腿6随着运动方向移动，前掌2落地，后掌7抬起，整体移动。
需要指出的是，所述控制箱11均可为PLC SIMATIC S7-400系列，制造厂商可选为天拓四方厂家。其功能最为强大，它可以成功实现全集成自动化(TIA)解决方案，其主要特点是具有模块化的结构并拥有性能储备，无风扇设计和较高扩展能力，并具有全面的通信和网络功能，可以简便实现分布式结构，用户操作十分方便。所述红外线传感器可选为KGY5型红外线传感器。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本实用新型；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时,凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920070417.3
申请日:2019-01-16
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:83(武汉)
授权编号:CN209719774U
授权时间:20191203
主分类号:B62D57/032
专利分类号:B62D57/032
范畴分类:32B;27C;
申请人:灭霸世纪机器人装备（湖北）有限公司
第一申请人:灭霸世纪机器人装备（湖北）有限公司
申请人地址:430074 湖北省武汉市东湖新技术开发区光谷软件园F1栋三层A301室065号
发明人:刘妍林
第一发明人:刘妍林
当前权利人:灭霸世纪机器人装备（湖北）有限公司
代理人:程千慧
代理机构:42250
代理机构编号:武汉泰山北斗专利代理事务所(特殊普通合伙) 42250
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计