一种步态行走机器人的制作方法

本实用新型属于机器人技术领域，涉及一种步态行走机器人。

背景技术：

步态行走机器人也就是仿人机器人，由头部、四肢和躯干构成，其中上肢实现抓取和操作，下肢实现行走，可以完成直立行走、转弯等运动。但传统的步态行走机器人依靠四个或者四个以上的舵机来给机器人提供结构支撑和运动驱动，使得机器人因高成本而适于大批量的实际应用；而且多个舵机使得机器人整体能耗大；结构复杂，占用空间大，使得机器人的重量较大，一方面也加剧了能量的消耗。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种步态行走机器人，在两个舵机的带动下实现机器人的步态行走，解决了现有的步态行走机器人结构复杂、占用空间大及能耗大的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种步态行走机器人，包括机身主体和两个腿部机构，所述的腿部机构对称设置在机身主体的两侧，所述的机身主体内设置有第一舵机和第二舵机；所述的第一舵机通过两个第一连杆分别与两个腿部机构的底部连接，第一舵机通过第一连杆带动腿部机构抬升；所述的第二舵机通过两个第二连杆分别与两个腿部机构的中部位置连接，第二舵机通过第二连杆带动腿部机构平移。

具体的，第一舵机的输出端设置在机身主体的竖直面上；第一舵机的输出端连接有第一连接件，第一舵机带动第一连接件转动，其中，第一连接件为长条状板体，长条状板体的中部连接在第一舵机的输出端，长条状板体的两端分别与两个第一连杆活动连接。

更具体的，所述的第一连接件上沿其长度方向设置有多个第一连接孔，所述的第一连杆的两端设置为第一U型结构。

具体的，第二舵机的输出端设置在机身主体底面上；第二舵机的输出端连接有第二连接件，第二舵机带动第二连接件转动，其中，第二连接件为长条状板体，长条状板体的中部连接在第二舵机的输出端，长条状板体的两端分别与两个第二连杆活动连接。

更具体的，所述的第二连接件上沿其长度方向设置有多个第二连接孔，所述的第二连杆的两端设置为第二U型结构。

具体的，两个腿部机构同靠近第一连杆的一侧设置有凸缘，凸缘上设置有第三连接孔，第二连杆通过第二U型结构挂在第三连接孔中。

具体的，所述的腿部机构包括腿部和脚部，其中，腿部由两个平行杆体组成，两个杆体的一端铰接在机身主体上，另一端连接在脚部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的步态行走机器人的步态行走通过两个舵机驱动，舵机和连杆件形成一种双杆联动的运动方式，一个舵机通过连杆控制机器人调整重心并抬腿，另一个舵机通过连杆控制的机器人向前迈步，从而实现步态行走；同时，在移动过程中，机器人的重心左右摇摆，偏向着地摩擦的腿部一侧，保持机器人的稳定性。本实用新型机器人结构简单，能耗低，占用空间小。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的步态行走的机器人的整体结构示意图。

图2是本实用新型的步态行走的机器人在前进时第一舵机的状态。

图3是本实用新型的步态行走的机器人在前进时第二舵机的状态。

图中各标号表示为：1-机身主体，2-腿部机构，3-第一舵机，4-第二舵机，5-第一连杆，6-第二连杆，7-第一连接件，8-第二连接件；

21-腿部，22-脚部，23-凸缘；

211-杆体；231-第三连接孔；

51-第一U型结构；61-第二U型结构；71-第一连接孔；81-第二连接孔。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。

具体实施方式

以下给出本实用新型的具体实施方式，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指以相应附图的图面为基准定义的，“内、外”是指相应部件轮廓的内和外，“前、后、底”是以图1的图面为基准定义的，“竖直、水平”是以图1的图面为基准定义的。

如图1所示，本实用新型公开了一种步态行走机器人，包括机身主体1和两个腿部机构2，腿部机构2对称设置在机身主体1的两侧。机身主体1内设置有第一舵机3和第二舵机4；第一舵机3通过两个第一连杆5分别与两个腿部机构2的底部连接，提供一个Y平面(以图2为基准的竖直面的自由度，第一舵机3通过第一连杆5带动腿部机构2抬升；第二舵机4通过两个第二连杆6分别与两个腿部机构2的中部位置连接，提供一个Z平面(以图2为基准的水平面)的自由度，第二舵机4通过第二连杆6带动腿部机构2平移。因此，本实用新型的机器人的步态行走通过两个舵机驱动，舵机和连杆件形成一种双杆联动的运动方式，一个舵机通过连杆控制机器人调整重心并抬腿，另一个舵机通过连杆控制的机器人向前迈步，从而实现步态行走；同时当其中一个腿部机构移动时，另一个腿部机构底部着地与地面摩擦，机器人的重心左右摇摆，偏向着地摩擦的腿部一侧，这样可保持机器人的稳定性。本实用新型机器人结构简单，能耗低，占用空间小。

具体的，如图2所示，第一舵机3的输出端设置在机身主体1的竖直面上；第一舵机3的输出端连接有第一连接件7，第一舵机3带动第一连接件7转动，其中，第一连接件7为长条状板体，长条状板体的中部连接在第一舵机3的输出端，长条状板体的两端分别与两个第一连杆5活动连接。其中，长条状板体可为舵盘结构。

优选的，在第一连接件7上沿其长度方向设置有多个第一连接孔71，第一连杆5的两端设置为第一U型结构51，这种U型挂钩安装在第一连接孔71中，既可实现两者的可活动连接，而且安装拆卸方便。在第一连接件7上设置多个第一连接孔71，可以根据实际需要选择第一连杆5在第一连接件7上的安装位置，调整力臂。在本实施例中，优选最外部的两个第一连接孔71，使得整个机器人行走过程更加稳定。

具体的，如图3所示，第二舵机4的输出端设置在机身主体1底面上；第二舵机4的输出端连接有第二连接件8，第二舵机带动第二连接件8转动，其中，第二连接件8也为长条状板体，长条状板体的中部连接在第二舵机4的输出端，长条状板体的两端分别与两个第二连杆6活动连接。

优选的，第二连接件8上沿其长度方向设置有多个第二连接孔81，第二连杆6的两端设置为第二U型结构61，第二连杆6通过这种U型挂钩安装在第二连接孔61中，一方面可实现两者的可活动连接，另一方面安装拆卸方便。另外通过设置多个第二连接孔81，可以根据实际需要选择第二连杆6在第二连接件8上的安装位置，调整力臂。在本实施例中，优选最外部的两个第二连接孔81，使得整个机器人行走过程更加稳定。

具体的，如图1所示，两个腿部机构2同靠近第一连杆5的一侧设置有凸缘23，凸缘23上设置有第三连接孔231，第二连杆通过第二U型结构61挂在第三连接孔231中。

具体的，如图1所示，腿部机构2包括腿部21和脚部22，其中，腿部21由两个平行杆体211组成，两个杆体211的一端铰接在机身主体1上，另一端连接在脚部22。脚部22为一平板，第一连杆5连接在位于第一舵机3的输出端一侧的平板侧部。

本实用新型机器人的行走方式及原理为：

如图2所示，以先迈图2中左边的腿为例解释工作原理：第一舵机3与第二舵机4是依次运动的，第一舵机1顺时针转动(以图2的图面为基准)，带动左边的第一连杆5向上移动，左边第一连杆5底部的脚部22向上抬起。同理，对于图2中右侧腿部机构，由于第一舵机3的顺时针转动，右侧的第一连杆5向下移动，带动右侧的脚部22向下摩擦。

之后，第二舵机4逆时针转动(从上往下看)，带动图3中左侧的第二连杆6向前运动，在第二连杆6的作用下左侧腿部21向前运动，综合第一舵机3与第二舵机4的效果，左侧腿部机构2抬脚并向前迈步。同理，由于第二舵机4的逆时针转动，拉动图3中右侧第二左连杆6向后运动，在第二连杆6的作用下右侧腿部21向后运动，综合第一舵机3与第二舵机4的效果，右侧腿部机构2着地与地面摩擦提供一个向前的反作用力，使得机器人的重心偏向右侧，保证了移动过程中的稳定性。

在以上的描述中，除非另有明确的规定和限定，其中的“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接或成一体；可以是直接连接，也可以是间接连接等等。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术方案中的具体含义。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。