專利名稱：四足行走機(jī)器人傳動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)器人傳動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
目前，大多數(shù)四足行走機(jī)器人具有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)整體尺寸過大、不必要結(jié)構(gòu)冗余度高、可靠性差的問題。而這樣的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不利于四足機(jī)器人負(fù)重條件下長(zhǎng)時(shí)間的高效行走。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種四足行走機(jī)器人傳動(dòng)裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的四足機(jī)器人傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可靠性差、整體尺寸過大、不必要結(jié)構(gòu)冗余度高的問題。本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是所述裝置包括軀體鋼架、第一軸、底盤支撐板、齒輪支撐架、前肢被動(dòng)齒輪、蝸桿支撐架、蝸桿、渦輪、主動(dòng)齒輪、后肢被動(dòng)齒輪、步進(jìn)電機(jī)支撐架、步進(jìn)電機(jī)和控制系統(tǒng)，軀體鋼架的底部上設(shè)置底盤支撐板，齒輪支撐架、蝸桿支撐架和步進(jìn)電機(jī)支撐架均固裝在底盤支撐板上，控制系統(tǒng)裝在軀體鋼架上，控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)裝在步進(jìn)電機(jī)支撐架上，步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與蝸桿傳動(dòng)連接，蝸桿裝在蝸桿支撐架上，蝸桿與渦輪嚙合傳動(dòng)，渦輪與主動(dòng)齒輪裝在第一軸上，主動(dòng)齒輪分別與前肢被動(dòng)齒輪和后肢被動(dòng)齒輪進(jìn)行嚙合傳動(dòng)，前肢被動(dòng)齒輪裝在齒輪支撐架上。本實(shí)用新型具有以下有益效果1、本實(shí)用新型四足行走機(jī)器人僅僅通過單個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)減速單元和運(yùn)動(dòng)分配單元，就能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的動(dòng)力傳動(dòng)。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠，降低了四足行走機(jī)器人的制造成本；2電機(jī)傳遞給蝸桿的速度和扭轉(zhuǎn)力，經(jīng)過蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)減速后，大幅度降低輸出速度、增大輸出力矩，使該速度達(dá)到機(jī)器人運(yùn)動(dòng)時(shí)的安全角速度的要求，有效增加了運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和安全性；3、主動(dòng)齒輪和蝸輪系同軸傳動(dòng)，故其角速度在數(shù)值上近似相等，蝸輪將速度和扭轉(zhuǎn)力經(jīng)過心軸傳遞給主動(dòng)齒輪，主動(dòng)齒輪分別與前肢被動(dòng)齒輪、后肢被動(dòng)齒輪嚙合傳動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分解到這兩個(gè)齒輪上，由于此速度值已經(jīng)適合機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，所以此處不需要再減速，屬于等速傳動(dòng)，主要是將運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分解。由于齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有傳動(dòng)平穩(wěn)的特點(diǎn)，故機(jī)構(gòu)進(jìn)一步增加機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的裝置包括軀體鋼架1、第一軸2、底盤支撐板3、齒輪支撐架4、前肢被動(dòng)齒輪5、蝸桿支撐架7、蝸桿9、渦輪10、主動(dòng)齒輪11、后肢被動(dòng)齒輪12、步進(jìn)電機(jī)支撐架14、步進(jìn)電機(jī)15和控制系統(tǒng)16，軀體鋼架I的底部上設(shè)置底盤支撐板3，齒輪支撐架4、蝸桿支撐架7和步進(jìn)電機(jī)支撐架14均固裝在底盤支撐板3上，控制系統(tǒng)16裝在軀體鋼架I上，控制系統(tǒng)16驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)15，步進(jìn)電機(jī)I裝在步進(jìn)電機(jī)支撐架14上，步進(jìn)電機(jī)15的輸出軸與蝸桿9傳動(dòng)連接，蝸桿9裝在蝸桿支撐架7上，蝸桿9與渦輪10嚙合傳動(dòng)，渦輪10與主動(dòng)齒輪11裝在第一軸2上，主動(dòng)齒輪11分別與前肢被動(dòng)齒輪5和后肢被動(dòng)齒輪12進(jìn)行嚙合傳動(dòng),前肢被動(dòng)齒輪5裝在齒輪支撐架4上。
具體實(shí)施方式
二 結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的所述裝置還包括前肢曲柄6、軸承8、第二軸13、前肢小腿連接通銷17、前肢大腿18、前肢髖部銷釘19、前肢曲柄連接通銷20、前肢曲柄連接桿21、前肢小腿22和前肢足部23，前肢被動(dòng)齒輪5裝在第二軸13上，前肢曲柄6通過軸承8與第二軸13轉(zhuǎn)動(dòng)連接，前肢曲柄6通過前肢曲柄連接通銷20與前肢曲柄連接桿21的一端鉸接，前肢曲柄連接桿21的另一端通過前肢髖部銷釘19與前肢大腿18的一端鉸接，前肢大腿18的另一端通過前肢小腿連接通銷17與前肢小腿22的一端鉸接，前肢小腿22的另一端與前肢足部23連接，此結(jié)構(gòu)有利于四足機(jī)器人實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的周期步態(tài)。其它實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一相同。工作原理1、首先要考慮機(jī)器人是前行還是后退，再進(jìn)行相應(yīng)的操作，以前行為例。2、控制系統(tǒng)16 (包含步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置)發(fā)送指令，步進(jìn)電機(jī)15接受正向脈沖，步進(jìn)電機(jī)15進(jìn)行正向轉(zhuǎn)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)15帶動(dòng)蝸桿9正向旋轉(zhuǎn)。3、蝸桿9帶動(dòng)蝸輪10進(jìn)行正向轉(zhuǎn)動(dòng)，因蝸輪10與主動(dòng)齒輪11是同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，故蝸輪10帶動(dòng)主動(dòng)齒輪11進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。4、主動(dòng)齒輪11接受蝸輪10傳遞過來的運(yùn)動(dòng)后，分別與前肢被動(dòng)齒輪5和后肢被動(dòng)齒輪12進(jìn)行嚙合傳動(dòng)。5、前肢被動(dòng)齒輪5接受主動(dòng)齒輪11傳來的運(yùn)動(dòng)后，它執(zhí)行逆向轉(zhuǎn)動(dòng)，后肢被動(dòng)齒輪12也進(jìn)行逆向轉(zhuǎn)動(dòng)。從而高效地實(shí)現(xiàn)了四足機(jī)器人的動(dòng)力傳動(dòng)，這有利于機(jī)器人前后肢的有序行走。
權(quán)利要求1.一種四足行走機(jī)器人傳動(dòng)裝置，其特征在于所述裝置包括軀體鋼架(I)、第一軸(2)、底盤支撐板(3)、齒輪支撐架(4)、前肢被動(dòng)齒輪(5)、蝸桿支撐架(7)、蝸桿(9)、渦輪(10)、主動(dòng)齒輪(11)、后肢被動(dòng)齒輪(12)、步進(jìn)電機(jī)支撐架(14)、步進(jìn)電機(jī)(15)和控制系統(tǒng)(16)，軀體鋼架(I)的底部上設(shè)置底盤支撐板(3)，齒輪支撐架(4)、蝸桿支撐架(7)和步進(jìn)電機(jī)支撐架(14)均固裝在底盤支撐板(3)上，控制系統(tǒng)(16)裝在軀體鋼架⑴上，控制系統(tǒng)(16)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)(15)，步進(jìn)電機(jī)(15)裝在步進(jìn)電機(jī)支撐架(14)上，步進(jìn)電機(jī)(15)的輸出軸與蝸桿(9)傳動(dòng)連接，蝸桿(9)裝在蝸桿支撐架(7)上，蝸桿(9)與渦輪(10)嚙合傳動(dòng)，渦輪(10)與主動(dòng)齒輪(11)裝在第一軸(2)上，主動(dòng)齒輪(11)分別與前肢被動(dòng)齒輪(5)和后肢被動(dòng)齒輪(12)進(jìn)行嚙合傳動(dòng),前肢被動(dòng)齒輪(5)裝在齒輪支撐架(4)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述四足行走機(jī)器人傳動(dòng)裝置，其特征在于所述裝置還包括前肢曲柄(6)、軸承(8)、第二軸(13)、前肢小腿連接通銷(17)、前肢大腿(18)、前肢髖部銷釘(19)、前肢曲柄連接通銷(20)、前肢曲柄連接桿(21)、前肢小腿(22)和前肢足部(23)，前肢被動(dòng)齒輪(5)裝在第二軸(13)上，前肢曲柄(6)通過軸承(8)與第二軸(13)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，前肢曲柄(6)通過前肢曲柄連接通銷(20)與前肢曲柄連接桿(21)的一端鉸接，前肢曲柄連接桿(21)的另一端通過前肢髖部銷釘(19)與前肢大腿(18)的一端鉸接，前肢大腿(18)的另一端通過前肢小腿連接通銷(17)與前肢小腿(22)的一端鉸接，前肢小腿(22)的另一端與前肢足部(23)連接。
專利摘要四足行走機(jī)器人傳動(dòng)裝置，它涉及一種機(jī)器人傳動(dòng)裝置。本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的四足機(jī)器人傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可靠性差、整體尺寸過大、不必要結(jié)構(gòu)冗余度高的問題。軀體鋼架的底部上設(shè)置底盤支撐板，齒輪支撐架、蝸桿支撐架和步進(jìn)電機(jī)支撐架均固裝在底盤支撐板上，控制系統(tǒng)裝在軀體鋼架上，控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)裝在步進(jìn)電機(jī)支撐架上，步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與蝸桿傳動(dòng)連接，蝸桿裝在蝸桿支撐架上，蝸桿與渦輪嚙合傳動(dòng)，渦輪與主動(dòng)齒輪裝在第一軸上，主動(dòng)齒輪分別與前肢被動(dòng)齒輪和后肢被動(dòng)齒輪進(jìn)行嚙合傳動(dòng)，前肢被動(dòng)齒輪裝在齒輪支撐架上。本實(shí)用新型用于探測(cè)、搜救領(lǐng)域。
文檔編號(hào)B62D57/032GK202863601SQ20122056016
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月29日
發(fā)明者王鵬, 張?jiān)?, 李吉祥, 郝煥瑞, 辛景雷, 江文浩, 李鑫 申請(qǐng)人:哈爾濱理工大學(xué)