一种步行移动装置的制作方法

本发明涉及步行机器人领域，具体涉及一种步行移动装置。

背景技术：

目前市面上可变形机器人机构种类繁多，虽然可变化的样式丰富，但是设计出来的产品通常只适用于水平光滑路面，不能有效适应凹凸不平的路面，同时这种机器人运动时，对于外界产生的横向振动没有好的解决办法，当受到横向作用力时，很容易发生倾倒，此专利提供了一种可抵消横向作用力的步行移动装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种步行移动装置，以抵消装置移动过程中产生的横向作用力，使装置移动更加平稳。

为此，本发明提出了一种步行移动装置，包括机架、以及多个行走驱动组件，行走驱动组件分别安装在所述机架上，行走驱动组件包括支腿行走机构和用于调节所述支腿行走机构倾角的倾角调节机构，其中，所述倾角调节机构包括底板和曲柄摇杆机构，所述底板与机架转动连接，所述曲柄摇杆机构与底板铰接，用于带动底板绕机架转动，其中，所述支腿行走机构固定安装在底板上。

进一步地，所述支腿行走机构包括第一舵机、动力臂、行走支腿、摆动臂、挡板，其中，所述第一舵机和所述挡板均与底板固定连接，所述摆动臂一端与挡板铰接，所述摆动臂另一端与所述行走支腿的中部销连接，所述动力臂的一端与所述行走支腿的上端销连接，所述第一舵机与所述动力臂的另一端传动连接，用于带动行走支腿以摆动臂端部为支点前后摆动。

进一步地，所述曲柄摇杆机构包括第二舵机、曲柄、以及连杆，所述第二舵机与底板固定连接，所述第二舵机与曲柄转动连接，所述曲柄与连杆的一端通过销连接，所述连杆的另一端通过销连接在底板上。

本发明的步行移动装置通过支腿行走机构将第一舵机的旋转运动转化为行走支腿的摆动，再通过四个行走支腿的相互配合，可以模仿四肢动物的行走，实现装置的移动，通过具有四连杆结构的倾角调节机构将第二舵机的旋转运动转化为底板的转动，进而转化为的行走支腿内外摆动，可以在步行移动装置受到横向冲击时，通过调整底板的转动，进而调整行走支腿的向内或者向外摆动，实现抵消横向冲击的目的，同时，本装置还适用于具有障碍物的路面，通过调整行走支腿与地面的夹角，可以有效避开障碍物，从而提高步行移动装置移动的稳定性。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的步行移动装置的结构示意图；

图2为本发明的步行移动装置中倾角调节机构的结构示意图；

图3为本发明的步行移动装置中支腿行走机构的结构示意图；

图4a-4f为本发明的步行移动装置的步行前进方式过程图；以及

图5a-5d为本发明的步行移动装置的横向移动方式过程图。

附图标记说明

1、第一舵机；2、动力臂；

3、行走支腿；4、摆动臂；

5、挡板；6、第二舵机；

7、曲柄；8、连杆；

9、底板；10、支腿行走机构；

20、倾角调节机构；30、机架。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1-图5示出了根据本发明的一些实施例。

如图1所示，一种步行移动装置，包含机架30、支腿行走机构10、倾角调节机构20。其中，支腿行走机构10和倾角调节机构20均设有四个，分别安装在机架30左右两侧的前后两端，且支腿行走机构10固定安装在倾角调节机构20上。

在一些实施例中，如图2所示，倾角调节机构20包括由第二舵机6、曲柄7、连杆8组成的曲柄摇杆机构和底板9，其中，所述底板9外部的前后两端具有凸起，所述底板9通过凸起与机架30转动连接，所述第二舵机6位于底板9远离凸起一侧外，并通过螺栓固定在机架30上。

在一些实施例中，如图2、图5a-图5d所示，所述第二舵机6的输出轴通过联轴器与曲柄7转动连接，所述曲柄7与连杆8的一端通过销连接，连杆8的另一端通过销连接在底板9上，当第二舵机6转动时，曲柄7转动并带动连杆8移动，进而带动底板9以凸起所在的中心轴线为转动轴发生倾斜转动，实现调整底板9与地面角度的目的。

在一些实施例中，如图3、图4所示，所述支腿行走机构10包括第一舵机1、动力臂2、行走支腿3、摆动臂4、挡板5，其中，所述第一舵机1和所述挡板5均通过螺钉固定在底板9上，所述第一舵机1与动力臂2的一端通过联轴器传动相连，所述动力臂2的另一端与行走支腿3的上端通过销钉转动连接，所述摆动臂4的一端通过子母螺钉活动安装在挡板5上，所述摆动臂4的另一端通过销钉与所述行走支腿3的中部连接。

其中，如图3以及图4a-图4f所示，当第一舵机1工作时，所述第一舵机1转动并带动动力臂2做圆周运动，动力臂2再带动行走支腿3以摆动臂4的一端为支点前后摆动，通过控制多个第一舵机1的转动顺序，使四个支腿行走机构10相互配合，可以实现装置的行走目的。

在一些实施例中，步行移动装置还包括若干传感器和控制装置，控制装置分别与传感器、第一舵机1、第二舵机6信号连接，传感器用于检测移动装置运动过程中的受力情况以及判断路面是否有障碍物，控制装置通过相关数据控制第二舵机6工作，进而达到避开障碍物和调整步行移动装置平衡度的目的，使步行移动装置在复杂路面移动更加稳定。

如图5a-图5d所示，在步行移动装置移动过程中，当装置受到一侧的横向推力时，倾角调节机构20开始工作，使行走支腿3的上部向受力一侧倾斜，即将整个装置的重心向受力一侧移动，如图5c所示，抵消相应的横向推力，从而使装置移动过程中保持平稳。

当步行移动装置移动过程中，行走支腿移动路线上具有障碍物时，倾角调节机构20开始工作，通过将行走支腿3向外倾斜或者向内倾斜，如图5b和图5d所示，避开相应的障碍物，使步行移动装置可以顺利通过障碍路面。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种步行移动装置，包括机架、以及多个行走驱动组件，行走驱动组件分别安装在所述机架上，行走驱动组件包括支腿行走机构和用于调节所述支腿行走机构内外倾角的倾角调节机构，其中，所述倾角调节机构包括底板和曲柄摇杆机构，所述底板与机架转动连接，所述曲柄摇杆机构与底板铰接，用于带动底板绕机架转动，其中，所述支腿行走机构固定安装在底板上。本发明的步行移动装置通过具有四连杆结构的倾角调节机构可以在步行移动装置受到横向冲击时，通过调整行走支腿的向内或者向外摆动，实现抵消横向冲击的目的，同时，本装置通过调整行走支腿与地面的夹角可以有效避开障碍物，从而提高步行移动装置移动的稳定性。

技术研发人员：陈红兵;秦建军;高磊;李鑫磊;黄梦雨;林键;路可欣
受保护的技术使用者：北京建筑大学
技术研发日：2019.03.01
技术公布日：2019.06.14