步行機器人的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及機械工程中的機器人，具體地，涉及一種步行機器人。
【背景技術】
[0002]足式機器人被廣泛應用在復雜崎嶇的地形環(huán)境中，模仿四足哺乳動物和爬行動物或者六足昆蟲的特種機器人。該類機器人能共在復雜的非結構環(huán)境中穩(wěn)定行走，具有良好的移動性，其離散的移動軌跡可以適應大多數(shù)的不規(guī)則不平坦地形；其足式結構使得機器人身體的運動與足部的運動相分離，因此機器人可以在跨越障礙物的同時保持身體的平穩(wěn)運動。
[0003]長期以來，足式機器人在軍事準備、礦山開采、核電救援、地震營救、試教娛樂等行業(yè)有著許多潛在的應用前景，一直是國內外機器人領域研宄的熱點之一。在足式機器人腿部結構設計方面，串聯(lián)腿結構簡單，控制模型容易，但驅動器多安裝在腿部和足部，使得下級驅動器成為上級驅動器的負載，驅動能力要求高；串聯(lián)腿剛度小，難承受重復性的高承載任務。并聯(lián)式腿結構具有較大的剛度，可提高機器人的載重自重比，但機構本身工作空間小，較難完成高速度的行走越障作業(yè)。

【發(fā)明內容】

[0004]針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種步行機器人，具體為，一種具有直線導引四桿機構的并聯(lián)六足機器人結合了串聯(lián)機構和并聯(lián)機構的優(yōu)點，在提高機器人載重/自重比的同時，滿足快速穩(wěn)定響應的需求，從而實現(xiàn)高速、低能耗、高承載的運動；并且由于驅動系統(tǒng)相對獨立，可以很好進行防護。
[0005]根據(jù)本發(fā)明提供的步行機器人，包括機架、第一混聯(lián)腿組以及第二混聯(lián)腿組；
[0006]其中，所述第一混聯(lián)腿組和所述第二混聯(lián)腿組均包括多個混聯(lián)腿；
[0007]所述第一混聯(lián)腿組中的混聯(lián)腿分別連接所述機架的一側端部；所述第二混聯(lián)腿組中的混聯(lián)腿分別連接所述機架的另一側端部。
[0008]優(yōu)選地，所述混聯(lián)腿包括四連桿直線機構、驅動部以及腿部；
[0009]其中，所述四連桿直線機構設置在所述機架上，所述四連桿直線機構的下端通過所述驅動部鉸接所述腿部的上端。
[0010]優(yōu)選地，所述四連桿直線機構包括電機、曲柄、固定桿、連桿以及搖桿；
[0011]其中，所述電機的電機軸的連接所述曲柄和所述固定桿的一端；所述曲柄的另一端連接所述連桿；所述固定桿的另一端通過所述搖桿連接連桿的一端；所述連桿的另一端鉸接所述驅動部；
[0012]所述電機用于驅動所述曲柄進行整周回轉運動；所述曲柄用于帶動連桿做平面運動。
[0013]優(yōu)選地，所述驅動部包括第一支鏈、第二支鏈、第三支鏈以及第四支鏈；
[0014]其中，所述第一支鏈的下端和所述第四支鏈的上端鉸接；第二支鏈的一端和第三支鏈的一端鉸接所述第一支鏈的下端；
[0015]所述四連桿直線機構的數(shù)量為三個，三個所述四連桿直線機構中連桿的另一端分別鉸接所述第一支鏈的上端、所述第二支鏈的另一端、所述第三支鏈的另一端；
[0016]所述第四支鏈的下端連接所述腿部。
[0017]優(yōu)選地，所述腿部包括腿部支架、腿部第一連桿、腿部第三連桿、腿部第四連桿、腿部第五連桿、腿部第二連桿以及腿部第六連桿；
[0018]其中，所述腿部支架通過第一轉動副連接所述機架且通過第二轉動副連接所述腿部第一連桿的上端；所述腿部第一連桿的下端部分別通過第三轉動副、第四轉動副連接所述腿部第三連桿的一端、所述腿部第二連桿的一端；
[0019]所述腿部第四連桿的兩端分別通過第五轉動副、第六轉動副分別連接所述第三連桿的另一端、所述腿部第五連桿的一端；所述腿部第五連桿的另一端、所述腿部第二連桿的另一端分別通過第七轉動副、第八轉動副連接所述腿部第六連桿的上端；
[0020]所述腿部第四連桿通過第九轉動副連接第四支鏈的下端。
[0021]優(yōu)選地，所述第一支鏈的下端和所述第四支鏈的上端通過鉸鏈鉸接；
[0022]第二支鏈的一端和第三支鏈的一端通過球鉸連接第一支鏈的下端。
[0023]優(yōu)選地，所述第二轉動副、所述第三轉動副、所述第四轉動副、所述第七轉動副、所述第八轉動副以及所述第九轉動副的軸線方向相互平行且分別與第一轉動副軸線、所述混聯(lián)腿的矢狀平面垂直；
[0024]所述第五轉動副和第六轉動副的軸線與所述混聯(lián)腿的矢狀平面重合。
[0025]優(yōu)選地，連接所述第一支鏈和第四支鏈鉸鏈的軸線、腿部第五轉動副的軸線、腿部第六轉動副的軸線和腿部第九轉動副的軸線兩兩垂直且相交于一點Con。
[0026]優(yōu)選地，所述第一混聯(lián)腿組和所述第二混聯(lián)腿組均包括3個混聯(lián)腿；
[0027]所述第一混聯(lián)腿組與所述第二混聯(lián)腿呈軸對稱。
[0028]優(yōu)選地，所述電機采用直流伺服電機。
[0029]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0030]1、本發(fā)明設置有第一支鏈、第二支鏈和第三支鏈，通過一個三支鏈并聯(lián)機構驅動腿部空間三維運動，能夠進行精確的位置控制，驅動部是固定的，不但便于防護，而且也可以最大程度的降低腿部的轉動慣量；
[0031]2、本發(fā)明中腿部由四連桿直線機構的平行四邊形機構進行相應的運動傳動，能夠滿足速度和承載兩方面的要求；
[0032]3、本發(fā)明中采用三個四連桿直線機構替換成直線往返運動的滑塊，一方面可以減輕混聯(lián)腿的重量，一方面也可以避免滑塊導軌機構在安裝過程中難以避免的誤差問題；
[0033]4、本發(fā)明中驅動部采用一個三支鏈并聯(lián)機構，驅動部中的第四支鏈具有空間三個移動自由度；
[0034]5、本發(fā)明中機六條混聯(lián)腿在機架兩側平均分布，本發(fā)明能夠向任意方向行走，適應各種環(huán)境；
[0035]6、本發(fā)明為具有十八驅動自由度冗余驅動集行走、操作一體的移動平臺，承載能力強，行走穩(wěn)定，能耗小，控制系統(tǒng)簡單，易操作。
【附圖說明】
[0036]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0037]圖1為本發(fā)明的結構示意圖；
[0038]圖2為本發(fā)明中四連桿直線機構和驅動部的結構示意圖；
[0039]圖3為本發(fā)明中腿部的結構示意圖；
[0040]圖4為本發(fā)明中驅動組防護罩示意圖。
[0041]圖中:
[0042]I為電機；
[0043]2為曲柄；
[0044]3為固定桿；
[0045]4為連桿；
[0046]5為搖桿；
[0047]6為腿部第一連桿；
[0048]7為腿部第四連桿；
[0049]8為腿部第五連桿；
[0050]9為腿部第二連桿；
[0051]10為腿部第六連桿；
[0052]11為第二支鏈；
[0053]12為第一支鏈；
[0054]13為第四支鏈；
[0055]14為腿部第三連桿；
[0056]15為機架；
[0057]16為驅動支架；
[0058]17為第三支鏈；
[0059]18為腿部支架；
[0060]19為驅動組防護罩。
【具體實施方式】
[0061]下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0062]在本實施例中，本發(fā)明提供的步行機器人，包括機架15、第一混聯(lián)腿組以及第二混聯(lián)腿組；其中，所述第一混聯(lián)腿組和所述第二混聯(lián)腿組均包括多個混聯(lián)腿；所述第一混聯(lián)腿組中的混聯(lián)腿分別連接所述機架15的一側端部；所述第二混聯(lián)腿組中的混聯(lián)腿分別連接所述機架15的另一側端部。在本實施例中，所述第一混聯(lián)腿組和所述第二混聯(lián)腿組均包括3個混聯(lián)腿；所述第一混聯(lián)腿組與所述第二混聯(lián)腿呈軸對稱。所述電機I采用直流伺服電機。
[0063]所述混聯(lián)腿包括四連桿直線機構、驅動部以及腿部；其中，所述四連桿直線機構設置在所述機架15上，所述四連桿直線機構的下端通過所述驅動部鉸接所述腿部的上端。所述四連桿直線機構包括電機1、曲柄2、固定桿3、連桿4以及搖桿5 ;其中，所述電機I的電機軸的連接所述曲柄2和所述固定桿3的一端；所述曲柄2的另一端連接所述連桿4 ;所述固定桿3的另一端通過所述搖桿5連接連桿4的一端；所述連桿4的另一端鉸接所述驅動部。所述電機I用于驅動所述曲柄2進行整周回轉運