全文摘要
本实用新型涉及一种足式机器人装置。目前足式机器人的主要不足是：转弯空间较大，不能实现定点转弯。因此足式机器人没有得到很好的开发与应用。本实用新型涉及一种足式机器人装置，其中：小腿一的一端采用半球形结构与地面接触，小腿一的另一端通过转动副一与大腿一的一端连接，大腿一的另一端通过转动副二与连架杆一连接，连架杆一的另一端通过转动副三与躯体连接，小腿二的一端采用半球形结构与地面接触，小腿二的另一端通过转动副四和大腿二的一端连接，大腿二的另一端通过转动副五和连架杆二连接，连架杆二的另一端通过转动副六和躯体连接。本装置结构简单，转弯性能好，有很好的市场前景。
主设计要求
1.一种足式机器人装置，包括躯体(0)、行走腿一(I)、行走腿二(II)、行走腿三(III)、行走腿四(IV)、转弯腿一(V)、转弯腿二(VI)；其特征在于：四条行走腿结构相同，且对称分布于躯体(0)两侧，行走腿一(I)、行走腿二(II)、行走腿三(III)和行走腿四(IV)均由小腿一(1)、大腿一(2)、连架杆一(3)、转动副一(R1)、转动副二(R2)和转动副三(R3)组成，小腿一(1)的一端采用半球形结构与地面接触，小腿一(1)的另一端通过转动副一(R1)与大腿一(2)的一端连接，大腿一(2)的另一端通过转动副二(R2)与连架杆一(3)连接，连架杆一(3)的另一端通过转动副三(R3)与躯体(0)连接，两条转弯腿结构相同，且对称分布于躯体(0)两侧，转弯腿一(V)和二转弯腿(VI)均由小腿二(4)、大腿二(5)、连架杆二(6)、转动副四(R4)、转动副五(R5)和转动副六(R6)组成，小腿二(4)的一端采用半球形结构与地面接触，小腿二(4)的另一端通过转动副四(R4)和大腿二(5)的一端连接，大腿二(5)的另一端通过转动副五(R5)和连架杆二(6)连接，连架杆二(6)的另一端通过转动副六(R6)和躯体(0)连接。
设计方案
1.一种足式机器人装置，包括躯体(0)、行走腿一(I)、行走腿二(II)、行走腿三(III)、行走腿四(IV)、转弯腿一(V)、转弯腿二(VI)；其特征在于：四条行走腿结构相同，且对称分布于躯体(0)两侧，行走腿一(I)、行走腿二(II)、行走腿三(III)和行走腿四(IV)均由小腿一(1)、大腿一(2)、连架杆一(3)、转动副一(R1)、转动副二(R2)和转动副三(R3)组成，小腿一(1)的一端采用半球形结构与地面接触，小腿一(1)的另一端通过转动副一(R1)与大腿一(2)的一端连接，大腿一(2)的另一端通过转动副二(R2)与连架杆一(3)连接，连架杆一(3)的另一端通过转动副三(R3)与躯体(0)连接，两条转弯腿结构相同，且对称分布于躯体(0)两侧，转弯腿一(V)和二转弯腿(VI)均由小腿二(4)、大腿二(5)、连架杆二(6)、转动副四(R4)、转动副五(R5)和转动副六(R6)组成，小腿二(4)的一端采用半球形结构与地面接触，小腿二(4)的另一端通过转动副四(R4)和大腿二(5)的一端连接，大腿二(5)的另一端通过转动副五(R5)和连架杆二(6)连接，连架杆二(6)的另一端通过转动副六(R6)和躯体(0)连接。
2.根据权利要求1所述的一种足式机器人装置，其特征在于：转动副一(R1)的转动轴线、转动副二(R2)的转动轴线相互平行，且与转动副三(R3)的转动轴线相互垂直。
3.根据权利要求1所述的一种足式机器人装置，其特征在于：转动副四(R4)的转动轴线、转动副五(R5)的转动轴线相互平行，且与转动副六(R6)的转动轴线相互垂直。
4.根据权利要求1所述的一种足式机器人装置，其特征在于：行走腿一(I)、行走腿二(II)、行走腿三(III)和行走腿四(IV)上的转动副三(R3)转动轴线均相互平行。
5.根据权利要求1所述的一种足式机器人装置，其特征在于：转弯腿一(V)和转弯腿二(VI)上的转动副六(R6)转动轴线相互平行，且均垂直于转动副三(R3)转动轴线。
6.根据权利要求1所述的一种足式机器人装置，其特征在于：四条行走腿及两条转弯腿上，靠近躯体(0)端两转动轴线相互垂直的转动副分别可用一个虎克铰来替代。
7.根据权利要求1所述的一种足式机器人装置，其特征在于：四条行走腿上的转动副一(R1)及两条转弯腿上的转动副四(R4)，可分别用一个与其转动轴线相互垂直的移动副或平行四边形机构来替代。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及仿生机器人技术领域，尤其是一种足式机器人装置。
背景技术
足式移动机器人是一种模仿多足动物运动方式的腿式运动结构，具有丰富的步态和冗余的肢体结构，相比传统的轮式、履带式移动机器人，其可利用离散的地面支撑实现非接触式障碍规避、障碍跨越以及不平整地面运动，对复杂地形和不可预知环境变化具有极强的适应性及良好的运动稳定性。在军事侦察、抢险救灾、星际探索、反恐爆破、考古探测、丘陵山地作业等领域具有重要应用。
现有报道的足式机器人主要有：哈尔滨工业大学张赫、赵杰等人设计的一种新型六足机器人(专利申请号：201310084564.3)，西南大学张春设计的低能耗六足机器人(专利申请号：201410592518.9)以及安徽工程大学苏学满、孙丽丽等人设计了一种六足探测机器人(专利申请号：201711107188.X)；美国波士顿动力公司分别于2006年研制的BigDog四足机器人，于2011年研制的AlphaDog四足机器人，于2012年研制的猎豹机器人Cheetah和于2013年研制的WildCat四足机器人。上述足式机器人的主要不足是：转弯空间较大，不能实现定点转弯。因此足式机器人没有得到很好的开发与应用。
综上所述，为了足式机器人的发展和实用化，需要创造出优于现有机构的新机型。
实用新型内容
(一)解决的技术问题
本实用新型的目的是克服现有技术的不足而提供一种足式机器人装置，这类装置具有结构简单、转弯性能好等优点。
(二)技术方案
本实用新型的技术方案：一种足式机器人装置，包括躯体、行走腿一、行走腿二、行走腿三、行走腿四、转弯腿一、转弯腿二；其中：四条行走腿结构相同，且对称分布于躯体两侧，行走腿一、行走腿二、行走腿三和行走腿四均由小腿一、大腿一、连架杆一、转动副一、转动副二和转动副三组成，小腿一的一端采用半球形结构与地面接触，小腿一的另一端通过转动副一与大腿一的一端连接，大腿一的另一端通过转动副二与连架杆一连接，连架杆一的另一端通过转动副三与躯体连接，两条转弯腿结构相同，且对称分布于躯体两侧，转弯腿一和转弯腿二均由小腿二、大腿二、连架杆二、转动副四、转动副五和转动副六组成，小腿二的一端采用半球形结构与地面接触，小腿二的另一端通过转动副四和大腿二的一端连接，大腿二的另一端通过转动副五和连架杆二连接，连架杆二的另一端通过转动副六和躯体连接。
一种足式机器人装置，其中：转动副一的转动轴线、转动副二的转动轴线相互平行，且与转动副三的转动轴线相互垂直。
一种足式机器人装置，其中：转动副四的转动轴线、转动副五的转动轴线相互平行，且与转动副六的转动轴线相互垂直。
一种足式机器人装置，其中：行走腿一、行走腿二、行走腿三和行走腿四上的转动副三转动轴线均相互平行。
一种足式机器人装置，其中：转弯腿一和转弯腿二上的转动副六转动轴线相互平行，且均垂直于转动副三转动轴线。
一种足式机器人装置，其中：四条行走腿及两条转弯腿上，靠近躯体端两转动轴线相互垂直的转动副分别可用一个虎克铰来替代。
一种足式机器人装置，其中：四条行走腿上的转动副一及两条转弯腿上的转动副四，可分别用一个与其转动轴线相互垂直的移动副或平行四边形机构来替代。
(三)有益效果
本实用新型的优点在于：本装置结构简单，转弯性能好，有很好的市场前景。
除了上述所描述的目的、特征和优点外，本实用还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
附图标记：躯体0、行走腿一I、行走腿二II、行走腿三III、行走腿四IV、转弯腿一V、转弯腿二VI、小腿一1、大腿一2、连架杆一3、转动副一R1、转动副二R2、转动副三R3、小腿二4、大腿二5、连架杆二6、转动副四R4、转动副五R5、转动副六R6。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1、请参阅图1，一种足式机器人装置，包括躯体0、行走腿一I、行走腿二II、行走腿三III、行走腿四IV、转弯腿一V、转弯腿二VI；其中：四条行走腿结构相同，且对称分布于躯体0两侧，行走腿一I、行走腿二II、行走腿三III和行走腿四IV均由小腿一1、大腿一2、连架杆一3、转动副一R1、转动副二R2和转动副三R3组成，小腿一1的一端采用半球形结构与地面接触，小腿一1的另一端通过转动副一R1与大腿一2的一端连接，大腿一2的另一端通过转动副二R2与连架杆一3连接，连架杆一3的另一端通过转动副三R3与躯体0连接，两条转弯腿结构相同，且对称分布于躯体0两侧，转弯腿一V和二转弯腿VI均由小腿二4、大腿二5、连架杆二6、转动副四R4、转动副五R5和转动副六R6组成，小腿二4的一端采用半球形结构与地面接触，小腿二4的另一端通过转动副四R4和大腿二5的一端连接，大腿二5的另一端通过转动副五R5和连架杆二6连接，连架杆二6的另一端通过转动副六R6和躯体0连接。
实施例2、请参阅图1，一种足式机器人装置，其中：转动副一R1的转动轴线、转动副二R2的转动轴线相互平行，且与转动副三R3的转动轴线相互垂直。其余同实施例1。
实施例3、请参阅图1，一种足式机器人装置，其中：转动副四R4的转动轴线、转动副五R5的转动轴线相互平行，且与转动副六R6的转动轴线相互垂直。其余同实施例1。
实施例4、请参阅图1，一种足式机器人装置，其中：行走腿一I、行走腿二II、行走腿三III和行走腿四IV上的转动副三R3转动轴线均相互平行。其余同实施例1。
实施例5、请参阅图1，一种足式机器人装置，其中：转弯腿一V和转弯腿二VI上的转动副六R6转动轴线相互平行，且均垂直于转动副三R3转动轴线。其余同实施例1。
实施例6、请参阅图1，一种足式机器人装置，其中：四条行走腿及两条转弯腿上，靠近躯体0端两转动轴线相互垂直的转动副分别可用一个虎克铰来替代。
实施例7、请参阅图1，一种足式机器人装置，其中：四条行走腿上的转动副一R1及两条转弯腿上的转动副四R4，可分别用一个与其转动轴线相互垂直的移动副或平行四边形机构来替代。
工作原理：
当机器人行走时，将转弯腿Ⅴ和转弯腿Ⅵ收起，驱动行走腿一Ⅰ、行走腿二Ⅱ、行走腿三Ⅲ和行走腿四Ⅳ上的12个转动副使机器人行走。
当机器人转弯时，将行走腿Ⅲ和行走腿Ⅳ收起，驱动行走腿一Ⅰ、行走腿二Ⅱ和转弯腿一Ⅴ和转弯腿二Ⅵ上的12个转动副使机器人转弯。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920054722.3
申请日:2019-01-14
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:36(江西)
授权编号:CN209634605U
授权时间:20191115
主分类号:B62D 57/032
专利分类号:B62D57/032
范畴分类:32B;27D;
申请人:南昌大学
第一申请人:南昌大学
申请人地址:330000 江西省南昌市红谷滩新区学府大道999号
发明人:谢冬福;罗玉峰;石志新;叶梅燕
第一发明人:谢冬福
当前权利人:南昌大学
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：机器人论文;