一种六自由度狭窄足印双足竞步机器人的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种六自由度狭窄足印双足竞步机器人，其特征在于，包括顶板、髋部U形件、连接板、膝部U形件、踝部U形件、直角固定件、脚底板、电机、电池和控制板；膝部U形件与踝部U形件尺寸相同，并十字固定连接，之后各与一电机扭力输出轴相连；髋部U形件与一电机输出轴相连；踝部U形件所连电机通过直角固定件与脚底板固定连接，其电机的扭力输出轴与脚底板长度方向平行；脚底板长度方向与机器人前进方向平行；膝部U形件所连电机与髋部U形件所连电机通过连接板固定连接；髋部U形件与顶板固定连接时，使左右腿与脚底板固定连接的电机的输出轴，均在左右腿外侧。本发明机器人可以完成前进、立正、前翻、后翻，结构简单，控制方便。
【专利说明】—种六自由度狭窄足印双足竞步机器人
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种六自由度机器人，特别涉及一种六自由度狭窄足印双足竞步机器人。
【背景技术】
[0002]人形机器人是高阶、非线性、非完整约束的多自由度系统，是机器人领域中的巅峰，代表了机器人科技的发展现状，但其机械结构和控制系统相对复杂。如一个能完成倒立、前翻、侧翻、劈叉的人形机器人，需要10个电机来控制其10个关节，要保证机器人动作过程中的稳定性和可靠性，需要对其进行力学分析和运动控制。由于其结构和动作的复杂性，其力学分析和运动控制也相对复杂，所以对对人形机器人感兴趣的初学者来讲，需要一种简单的机器人结构，使其从力学分析和运动控制等方面，多角度的研究、熟悉机器人。通过研究六自由度狭窄足印双足竞步机器人的机械构造和机械传动，可以使对人形机器人感兴趣的初学者迅速上手，也可通过对机器人进行步态规划和行走控制，使其完成各种比较复杂的动作，实现娱乐。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种具有双足结构的六自由度狭窄足印机器人的机械结构，该结构通过电机驱动六个关节，使机器人的重心左右移动，进而实现机器人前进，同时该机器人还能完成前翻、后翻动作，从而方便机器人初学者学习和了解竞步机器人的主体结构；
本发明的技术方案为:该系统包括顶板、髋部U形件、连接板、膝部U形件、踝部U形件、直角固定件、脚底板、电机、电池与控制板；膝部U形件与踝部U形件十字固定连接之后，各与一电机扭力输出轴相连；髋部U形件与一电机扭力输出轴相连；踝部U形件所连电机通过直角固定件与脚底板固定连接，其电机的扭力输出轴与脚底板方向与机器人前进方向平行；脚底板长度方向与机器人前进方向平行；膝部U形件所连电机与髋部U形件所连电机通过连接板固定连接；两条腿各零、部件连接方式相同，髋部U形件与顶板固定连接时使左右腿电机输出轴均在左右腿外侧；电池与连接板固定连接；控制板固定在两髋部U形件之间；所述髋部U形件高度方向尺寸是膝部U形件高度方向尺寸的2倍，膝部U形件与踝部U形件尺寸相同；所述顶板为工字型；所述脚底板为矩形；所述U形件为铝合金U形件；所述连接板为矩形铝合金板；本发明机器人结构简单，可以完成前进、立正、前翻、后翻动作，对其动作的稳定性和可靠性进行分析，可以使机器人初学者很快了解机器人的力学分析和运动控制，以便其着手更加复杂机器人的设计分析。
【专利附图】
【附图说明】
[0004]图1为一种六自由度狭窄足印双足竞步机器人的结构剖视图 附图标记表 1、顶板2、控制器 3、髋部U形件 4、电机I 5、连接板 6、电池
7、电机II 8、膝部U形件 9、踝部U形件 10、脚底板 11、直角固定件 12、电机III
下面结合附图对本发明进行详细的描述。
【具体实施方式】
[0005]图1为一种六自由度狭窄足印双足竞步机器人的结构剖视图，膝部U形件8与踝部U形件9十字固定连接；膝部U形件8与电机7扭力输出轴相连；踝部U形件9与电机12扭力输出轴相连；髋部U形件3与电机4扭力输出轴相连，电机12通过直角固定件11与脚底板10固定连接，电机12的扭力输出轴与脚底板10长度方向平行，脚底板10长度方向与机器人前进方向平行；电机4与电机7通过连接板固定连接；髋部U形件3与顶板I固定连接，且使安装电机12扭力输出轴均在左右腿外侧；电池6与连接板5固定连接；控制板2固定在左右腿髋部U形件3之间；所述髋部U形件3高度方向尺寸是膝部U形件8高度方向尺寸的2倍，膝部U形件8与踝部U形件9尺寸相同；所述顶板I为工字型；所述脚底板10为矩形；所述髋部U形件3、膝部U形件8和踝部U形件9均为铝合金U形件；所述连接板5为矩形招合金板。
[0006]本发明中的实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上的等同的替代，均在本发明保护范围内。
【权利要求】
1.一种六自由度狭窄足印双足竞步机器人，其特征在于，包括顶板、髋部U形件、连接板、膝部U形件、踝部U形件、直角固定件、脚底板、舵机、电池和控制板；膝部U形件与踝部U形件十字固定连接，并各与一舵机扭力输出轴相连；髋部U形件与一舵机输出轴相连； 踝部U形件所连舵机通过直角固定件与脚底板固定连接；膝部U形件所连舵机与髋部U形件所连舵机通过连接板固定连接；髋部U形件与顶板固定连接；连接板上固定有电池；两髋部U形件之间固定有控制板。
2.根据权利要求1所述的一种六自由度狭窄足印双足竞步机器人，其特征在于，所述的膝部U形件与踝部U形件尺寸相同。
3.根据权利要求1所述的一种六自由度狭窄足印双足竞步机器人，其特征在于，所述的髋部U形件高度方向尺寸是膝部U形件与踝部U形件高度方向尺寸的2倍。
4.根据权利要求1所述的一种六自由度狭窄足印双足竞步机器人，其特征在于，与脚底板相连的舵机平放在脚底板上，舵机的扭力输出轴方向与脚底板长度方向平行，脚底板长度方向与机器人前进方向平行。
5.根据权利要求1所述的一种六自由度狭窄足印双足竞步机器人，其特征在于，所述电机为舵机。
6.根据权利要求1所述的一种六自由度狭窄足印双足竞步机器人，其特征在于，所述顶板形状为工字型。
7.根据权利要求1所述的一种六自由度狭窄足印双足竞步机器人，其特征在于，舵机与脚底板通过直角固定件固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种六自由度狭窄足印双足竞步机器人，其特征在于，与脚底板相连的左右腿舵机输出轴均在左右腿外侧。
【文档编号】B62D57/032GK103661666SQ201310630819
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月2日 优先权日:2013年12月2日
【发明者】刘利, 史颖刚, 刘振彦, 孟革, 吴圆圆, 韦智荟, 贺凯, 夏海生, 魏秋旭, 李维 申请人:西北农林科技大学