1.一種具有并聯(lián)腿部結(jié)構(gòu)的雙足步行機(jī)器人機(jī)構(gòu),該機(jī)器人機(jī)構(gòu)包括:基座(1),第一、第二胯部組件(20-1、20-2),第一至第四轉(zhuǎn)動(dòng)組件(30-1、30-2、30-3、30-4),第一、第二足部組件(40-1、40-2);
第一胯部組件(20-1)與基座(1)和第一、第二轉(zhuǎn)動(dòng)組件(30-1、30-2)的連接:
第一轉(zhuǎn)動(dòng)組件(30-1)的第一電機(jī)連接件(7-1)與第一胯部組件(20-1)的第一胯部基座(2-1)固定連接;第二轉(zhuǎn)動(dòng)組件(30-2)的第二電機(jī)連接件(7-2)與第一胯部組件(20-1)的第一胯部基座(2-1)固定連接;第一胯部組件(20-1)的第一胯部基座(2-1)的第三胯部連接件(6-3)與基座(1)固定連接;
第二胯部組件(20-2)與基座(1)和第三、第四轉(zhuǎn)動(dòng)組件(30-3、30-4)的連接:
第三轉(zhuǎn)動(dòng)組件(30-3)的第三電機(jī)連接件(7-3)與第二胯部組件(20-2)的第二胯部基座(2-2)固定連接;第四轉(zhuǎn)動(dòng)組件(30-4)的第四電機(jī)連接件(7-4)與第二胯部組件(20-2)的第二胯部基座(2-2)固定連接;第二胯部組件(20-2)的第二胯部基座(2-2)的第六胯部連接件(6-6)與基座(1)固定連接;
第一足部組件(40-1)與第一、第二轉(zhuǎn)動(dòng)組件(30-1、30-2)的連接:
第一足部組件(40-1)的第二足部連接件(11-2)通過第六銷軸(21-6)與第二轉(zhuǎn)動(dòng)組件(30-2)的第七連桿(3-7)活動(dòng)連接;第一轉(zhuǎn)動(dòng)組件(30-1)的第一足部連接件(11-1)通過螺栓與第一足部組件(40-1)的第一足部動(dòng)平臺(tái)(4-1)固定連接;
第二足部組件(40-2)與第三、第四轉(zhuǎn)動(dòng)組件(30-3、30-4)的連接:
第二足部組件(40-2)的第六足部連接件(11-6)通過第十二銷軸(21-12)與第四轉(zhuǎn)動(dòng)組件(30-4)的第十四連桿(3-14)活動(dòng)連接;第三轉(zhuǎn)動(dòng)組件(30-3)的第五足部連接件(11-5)通過螺栓與第二足部組件(40-2)的第二足部動(dòng)平臺(tái)(4-2)固定連接;
第一胯部組件(20-1)包括:第五電機(jī)(10-5),第一胯部基座(2-1),第一、第二、第三胯部連接件(6-1、6-2、6-3),第十七、第十八軸承(12-17、12-18);
構(gòu)成第一胯部組件(20-1)的零部件間的連接:第二胯部連接件(6-2)通過螺栓固定在第一胯部基座(2-1)上,第一胯部組件(6-1)的軸肩與第十七軸承(12-17)的內(nèi)圈配合后安裝在第二胯部連接件(6-2)的軸承孔內(nèi),用螺釘連接,第三胯部組件(6-3)的軸肩與第十八軸承(12-18)的內(nèi)圈配合后安裝在第二胯部連接件(6-2)的軸承孔內(nèi),第五電機(jī)(10-5)通過螺栓固定在第三胯部連接件(6-3)上,第一胯部連接件(6-1)通過鍵與第五電機(jī)(10-5)配合;
第二胯部組件(20-2)包括:第六電機(jī)(10-6),第二胯部基座(2-2),第四、第五、第六胯部連接件(6-4、6-5、6-6),第十九、第二十軸承(12-19、12-20);
構(gòu)成第二胯部組件(20-2)的零部件間的連接:第五胯部連接件(6-5)通過螺栓固定在第二胯部基座(2-2)上,第四胯部組件(6-4)的軸肩與第十九軸承(12-19)的內(nèi)圈配合后安裝在第五胯部連接件(6-5)的軸承孔內(nèi),用螺釘連接,第六胯部組件(6-6)的軸肩與第二十軸承(12-20)的內(nèi)圈配合后安裝在第五胯部連接件(6-5)的軸承孔內(nèi),第六電機(jī)(10-6)通過螺栓固定在第六胯部連接件(6-6)上,第四胯部連接件(6-4)通過鍵與第六電機(jī)(10-6)配合;
第一轉(zhuǎn)動(dòng)組件(30-1)包括:第一電機(jī)(10-1),第一傳動(dòng)軸(9-1),第一聯(lián)軸器(8-1),第一電機(jī)連接件(7-1),第一至第六軸承(12-1、12-2、12-3、12-4、12-5、12-6),第一至第六端蓋(13-1、13-2、13-3、13-4、13-5、13-6),第一至第五連桿(3-1、3-2、3-3、3-4、3-5),第一至第四銷軸(21-1、21-2、21-3、21-4),第一足部連接件(11-1);
構(gòu)成第一轉(zhuǎn)動(dòng)組件(30-1)的零部件間的連接:第一電機(jī)(10-1)固定在第一電機(jī)連接件(7-1)上,將第一連桿(3-1)的無凸臺(tái)端放入第一電機(jī)連接件(7-1)的U型口中間,再將第一傳動(dòng)軸(9-1)的L端穿入U(xiǎn)型口的a孔、第一連桿(3-1)的無凸臺(tái)端的孔、U型口的b孔,第一連桿(3-1)的無凸臺(tái)端與第一傳動(dòng)軸(9-1)通過鍵連接;第一、第二軸承(12-1、12-2)安裝在第一傳動(dòng)軸(9-1)的S端和L端,并安裝在第一電機(jī)連接件(7-1)的U型口的a、b孔內(nèi),然后安裝第一、第二端蓋(13-1、13-2);第一傳動(dòng)軸(9-1)的L端通過第一聯(lián)軸器(8-1)與第一電機(jī)(10-1)固定連接;
將第二連桿(3-2)置于第一連桿(3-1)凸臺(tái)端的軸承孔內(nèi),第二連桿(3-2)的軸向中心與第一連桿(3-1)凸臺(tái)端的軸承孔軸向中心重合,再將第三、第四軸承(12-3、12-4)分別安裝在第一連桿(3-1)凸臺(tái)端兩邊的軸承孔中,其內(nèi)圈分別與第二連桿(3-2)軸肩配合,外圈分別與第一連桿(3-1)凸臺(tái)端兩邊的軸承孔配合;然后安裝第三、第四端蓋(13-3、13-4);
將第五連桿(3-5)置于第一足部連接件(11-1)凸臺(tái)端的軸承孔內(nèi),第五連桿(3-5)的軸向中心與第一足部連接件(11-1)的軸承孔軸向中心重合,再將第五、第六軸承(12-5、12-6)分別安裝在第一足部連接件(11-1)兩邊的軸承孔中,其內(nèi)圈分別與第五連桿(3-5)軸肩配合,外圈分別與第一足部連接件(11-1)的軸承孔配合;然后安裝第五、第六端蓋(13-5、13-6);第三連桿(3-3)的兩端分別通過第一、第二銷軸(21-1、21-2)與第二、第五連桿(3-2、3-5)活動(dòng)連接;第四連桿(3-4)的兩端分別通過第三、第四銷軸(21-3、21-4)與第二、第五連桿(3-2、3-5)活動(dòng)連接;第二、第三、第四、第五連桿(3-2、3-3、3-4、3-5)連成一個(gè)平行四邊形;
第二轉(zhuǎn)動(dòng)組件(30-2)包括:第二電機(jī)(10-2),第二傳動(dòng)軸(9-2),第二聯(lián)軸器(8-2),第二電機(jī)連接件(7-2),第七、第八軸承(12-7、12-8),第七至第八端蓋(13-7、13-8),第六、第七連桿(3-6、3-7),第五銷軸(21-5);
構(gòu)成第二轉(zhuǎn)動(dòng)組件(30-2)的零部件間的連接:第二電機(jī)(10-2)固定在第二電機(jī)連接件(7-2)上,將第六連桿(3-6)的有鍵槽端放入第二電機(jī)連接件(7-2)的U型口中間,再將第二傳動(dòng)軸(9-2)的L端穿入U(xiǎn)型口的a孔、第六連桿(3-6)的有鍵槽端的孔、U型口的b孔;第六連桿(3-6)的與第二傳動(dòng)軸(9-2)通過鍵連接;第七、第八軸承(12-7、12-8)安裝在第二傳動(dòng)軸(9-2)的S端和L端,并安裝在第二電機(jī)連接件(7-2)的U型口的a、b孔內(nèi),然后安裝第七、第八端蓋(13-7、13-8),第二傳動(dòng)軸(9-2)的L端通過第二聯(lián)軸器(8-2)與第二電機(jī)(10-2)固定連接;第六連桿(3-6)另一端通過第五銷軸(21-5)與第七連桿(3-7)的U型端活動(dòng)連接;
第三轉(zhuǎn)動(dòng)組件(30-3)包括:第三電機(jī)(10-3),第三傳動(dòng)軸(9-3),第三聯(lián)軸器(8-3),第三電機(jī)連接件(7-3),第九至第十四軸承(12-9、12-10、12-11、12-12、12-13、12-14),第九至第十四端蓋(13-9、13-10、13-11、13-12、13-13、13-14),第八至第十二連桿(3-8、3-9、3-10、3-11、3-12),第七至第十銷軸(21-7、21-8、21-9、21-10),第五足部連接件(11-5);
構(gòu)成第三轉(zhuǎn)動(dòng)組件(30-3)的零部件間的連接:第三電機(jī)(10-3)固定在第三電機(jī)連接件(7-3)上,將第八連桿(3-8)的無凸臺(tái)端放入第三電機(jī)連接件(7-3)的U型口中間,再將第三傳動(dòng)軸(9-3)的L端穿入U(xiǎn)型口的a孔、第八連桿(3-8)的無凸臺(tái)端的孔、U型口的b孔,第八連桿(3-8)的無凸臺(tái)端與第三傳動(dòng)軸(9-3)通過鍵連接;第九、第十軸承(12-9、12-10)安裝在第三傳動(dòng)軸(9-3)的S端和L端,并安裝在第三電機(jī)連接件(7-3)的U型口的a、b孔內(nèi),然后安裝第九、第十端蓋(13-9、13-10);第三傳動(dòng)軸(9-3)的L端通過第三聯(lián)軸器(8-3)與第三電機(jī)(10-3)固定連接;
將第九連桿(3-9)置于第八連桿(3-8)凸臺(tái)端的軸承孔內(nèi),第九連桿(3-9)的軸向中心與第八連桿(3-8)凸臺(tái)端的軸承孔軸向中心重合,再將第十一、第十二軸承(12-11、12-12)分別安裝在第八連桿(3-8)凸臺(tái)端兩邊的軸承孔中,其內(nèi)圈分別與第九連桿(3-9)軸肩配合,外圈分別與第八連桿(3-8)凸臺(tái)端兩邊的軸承孔配合;然后安裝第十一、第十二端蓋(13-11、13-12);
將第十二連桿(3-12)置于第五足部連接件(11-5)凸臺(tái)端的軸承孔內(nèi),第十二連桿(3-12)的軸向中心與第五足部連接件(11-5)的軸承孔軸向中心重合,再將第十三、第十四軸承(12-13、12-14)分別安裝在第五足部連接件(11-5)兩邊的軸承孔中,其內(nèi)圈分別與第十二連桿(3-12)軸肩配合,外圈分別與第五足部連接件(11-5)的軸承孔配合;然后安裝第十三、第十四端蓋(13-13、13-14);第十連桿(3-10)的兩端分別通過第七、第八銷軸(21-7、21-8)與第九、第十二連桿(3-9、3-12)活動(dòng)連接;第十一連桿(3-11)的兩端分別通過第九、第十銷軸(21-9、21-10)與第九、第十二連桿(3-9、3-12)活動(dòng)連接;第九、第十、第十一、第十二連桿(3-9、3-10、3-11、3-12)連成一個(gè)平行四邊形;
第四轉(zhuǎn)動(dòng)組件(30-4)包括:第四電機(jī)(10-4),第四傳動(dòng)軸(9-4),第四聯(lián)軸器(8-4),第四電機(jī)連接件(7-4),第十五、第十六軸承(12-15、12-16),第十五、第十六端蓋(13-15、13-16),第十三、第十四連桿(3-13、3-14),第十一銷軸(21-11);
構(gòu)成第四轉(zhuǎn)動(dòng)組件(30-4)的零部件間的連接:第四電機(jī)(10-4)固定在第四電機(jī)連接件(7-4)上,將第十三連桿(3-13)的有鍵槽端放入第四電機(jī)連接件(7-4)的U型口中間,再將第四傳動(dòng)軸(9-4)的L端穿入U(xiǎn)型口的a孔、第十三連桿(3-13)的有鍵槽端的孔、U型口的b孔;第十三連桿(3-13)的與第四傳動(dòng)軸(9-4)通過鍵連接;第十五、第十六軸承(12-15、12-16)安裝在第四傳動(dòng)軸(9-4)的S端和L端,并安裝在第四電機(jī)連接件(7-4)的U型口的a、b孔內(nèi),然后安裝第十五、第十六端蓋(13-15、13-16),第四傳動(dòng)軸(9-4)的L端通過第四聯(lián)軸器(8-4)與第四電機(jī)(10-4)固定連接;第十三連桿(3-13)另一端通過第十一銷軸(21-11)與第十四連桿(3-14)的U型端活動(dòng)連接;
第一足部組件(40-1)包括:第二、第三、第四足部連接件(11-2、11-3、11-4),第一足部(5-1),第一足部動(dòng)平臺(tái)(4-1);
構(gòu)成第一足部組件(40-1)的零部件間的連接:第二足部連接件(11-2)通過螺栓與第一足部動(dòng)平臺(tái)(4-1)短邊固定連接,第三、第四足部連接件(11-3、11-4)的同一側(cè)通過螺栓與第一足部(5-1)固定連接,另一側(cè)通過螺栓與第一足部動(dòng)平臺(tái)(4-1)固定連接;
第二足部組件(40-2)包括:第六、第七、第八足部連接件(11-6、11-7、11-8),第二足部(5-2),第二足部動(dòng)平臺(tái)(4-2);
構(gòu)成第二足部組件(40-2)的零部件間的連接:第六足部連接件(11-6)通過螺栓與第二足部動(dòng)平臺(tái)(4-2)短邊固定連接,第七、第八足部連接件(11-7、11-8)的同一側(cè)通過螺栓與第二足部(5-2)固定連接,另一側(cè)通過螺栓與第一足部動(dòng)平臺(tái)(4-2)固定連接;
本發(fā)明和已有技術(shù)相比所具有的有益效果:
本發(fā)明由第一至第六電機(jī)(10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6)作為運(yùn)動(dòng)的輸入,第一至第四電機(jī)(10-1、10-2、10-3、10-4)驅(qū)動(dòng)第一至第四轉(zhuǎn)動(dòng)組件(30-1、30-2、30-3、30-4)帶動(dòng)第一、第二足部組件(40-1、40-2)移動(dòng),實(shí)現(xiàn)步行機(jī)器人的步行運(yùn)動(dòng),第五、第六電機(jī)(10-5、10-6)驅(qū)動(dòng)第一、第二胯部組件(20-1、20-2),實(shí)現(xiàn)步行機(jī)器人的全方向步行運(yùn)動(dòng)。
提供一種雙足步行機(jī)器人機(jī)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人的全方向步行運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有并聯(lián)腿部結(jié)構(gòu)的雙足步行機(jī)器人機(jī)構(gòu),其特征在于:
實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在路面的直線移動(dòng)功能,包含以下順序的控制步驟:
步驟a1,調(diào)整第三、第四電機(jī)(10-3、10-4),使機(jī)器人的第二足部組件(40-2)在豎直方向上上升;
步驟a2調(diào)整第三、第四電機(jī)(10-3、10-4),使機(jī)器人的第二足部組件(40-2)在水平方向上前進(jìn);
步驟a3,調(diào)整第三、第四電機(jī)(10-3、10-4),使機(jī)器人的第二足部組件(40-2)在豎直方向上下降;
步驟a4,調(diào)整第一、第二電機(jī)(10-1、10-2),使機(jī)器人的第一足部組件(40-1)在豎直方向上上升;
步驟a5,調(diào)整第一、第二電機(jī)(10-1、10-2),使機(jī)器人的第一足部組件(40-1)在水平方向上前進(jìn);
步驟a6,調(diào)整第一、第二電機(jī)(10-1、10-2),使機(jī)器人的第一足部組件(40-1)在豎直方向上下降;
以此完成機(jī)器人的一個(gè)步行前進(jìn)周期步態(tài),多個(gè)周期的步行前進(jìn)步態(tài)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在路面的直線移動(dòng)功能;
實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在路面的轉(zhuǎn)向功能,包含以下順序的控制步驟:
步驟b1,調(diào)整第三、第四電機(jī)(10-3、10-4),使機(jī)器人的第二足部組件(40-2)在豎直方向上上升;
步驟b2,調(diào)整第六電機(jī)(10-6),使機(jī)器人的第二胯部組件(20-2)帶動(dòng)第三、第四轉(zhuǎn)動(dòng)組件(30-3、30-4)和第二足部組件(40-2)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng);
步驟b3,調(diào)整第三、第四電機(jī)(10-3、10-4),使機(jī)器人的第二足部組件(40-2)在豎直方向上下降;
步驟b4,調(diào)整第一、第二電機(jī)(10-1、10-2),使機(jī)器人的第一足部組件(40-1)在豎直方向上上升;
步驟b5,調(diào)整第五電機(jī)(10-5),并保持與第六電機(jī)(10-6)相同的轉(zhuǎn)向,使機(jī)器人的第一胯部組件(20-1)帶動(dòng)第一、第二轉(zhuǎn)動(dòng)組件(30-1、30-2)和第一足部組件(40-1)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng);
步驟b6,調(diào)整第一、第二電機(jī)(10-1、10-2),使機(jī)器人的第二足部組件(40-1)在豎直方向上下降;
以此完成機(jī)器人的一個(gè)轉(zhuǎn)向周期步態(tài)。