六足铲斗机器人的制作方法

本实用新型属于机器人技术领域，具体涉及一种六足铲斗机器人。

背景技术：

近年来，自然灾害与人为灾害频繁发生，目前我国在救援现场采用的方式依旧是以人力为主，靠机器探测幸存者的生命体征后进行人员解救。但灾难现场大多存在地形不规则、环境较为复杂的特点，导致救援人员搜寻困难，从而延误了幸存者的最佳营救时间。

代替人类进入到这些特殊场合最有发展前景的就是机器人。由于灾害会严重破坏环境，导致救援现场地面崎岖不平，而目前常见的轮式机器人和履带式机器人难以在凹凸不平的地面作业。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种六足铲斗机器人，解决上述技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种六足铲斗机器人，包括机身主体和执行机构；所述机身主体包括机体底板、机体、机械腿，机体底板顶面转动连接机体，机体底板的侧面上对称连接若干机械腿；所述执行机构包括大臂、小臂和铲斗，小臂的一端转动连接铲斗，小臂的另一端转动连接大臂，大臂与所述机体转动连接；所述机械腿包括通过转动电机依次连接的基节、股节和胫节，基节与所述机体底板的侧面连接，胫节底端与地面接触，胫节底端为球面结构。

进一步地，所述机体包括上机体和下机体，下机体与所述机体底板的顶面转动连接，上机体固设于下机体的顶面上；所述上机体包括倾斜连接段，倾斜连接段用于连接所述大臂。

进一步地，所述大臂的底侧和顶侧分别设有第一连接耳和第二连接耳，所述小臂的尾端和侧面分别设有第三连接耳和第四连接耳，所述铲斗上设有第五连接耳，所述下机体靠近所述铲斗的侧面上设有第六连接耳；第一连接耳与第六连接耳之间通过第一伸缩杆连接，第二连接耳与第三连接耳之间通过第二伸缩杆连接，第四连接耳与第五连接耳之间通过第三伸缩杆连接。

进一步地，所述机体底板的侧面上对称设置若干连接块，所述基节与连接块连接。

进一步地，所述机体底板的厚度大于连接块的厚度。

进一步地，所述胫节为弧形长条状结构；所述胫节底端的球面结构上覆盖防滑层。起到增加触地摩擦力、机器人着地平稳的作用。

进一步地，所述铲斗上可拆卸连接斗齿。起到便于更换斗齿的作用。

进一步地，所述机体底板的顶面上还设有摄像头和照明设备，摄像头固定安装在照明设备顶面。

进一步地，所述下机体设有第六连接耳的侧面上还设有传感器。

进一步地，所述机体底板为八边形，所述机械腿的个数为六个，所述机械腿分别连接在所述机体底板的三组对称边上。机械腿之间具有较大的空间，起到减少机械腿之间的运动干涉的作用。

本实用新型所达到的有益效果：机身主体包括机体和若干对称连接的机械腿，机械腿具有自由度，仿照节肢动物的髋关节、膝关节，稳定实现在复杂的地势面上爬行，最大程度的适应各种复杂地势；若干对称连接的机械腿和胫节底端的球面结构，使机器人行进过程中可以保持与地面的多点接触，减少地形起伏对机器人整体稳定性的影响。铲斗部分可以用于清除障碍、隔离易燃易爆物等，能够在复杂情况下保证机器人前进的顺畅。本实用新型结构简单、成本低，满足多种复杂地形的需求，能够广泛用于抢险救灾等危险系数高、执行环境复杂的工作。

附图说明

图1为本实用新型的结构图；

图2为本实用新型的侧视图；

图3为本实用新型机械腿的示意图。

图中：1-机体底板；2-机械腿；3-大臂；4-小臂；5-铲斗；6-上机体；7-下机体；8-倾斜连接段；9-基节；10-股节；11-胫节；12-第一连接耳；13-第二连接耳；14-第三连接耳；15-第四连接耳；16-第五连接耳；17-第六连接耳；18-第一伸缩杆连接；19-第二伸缩杆；20-第三伸缩杆；21-连接块；22-球面结构；23-摄像头；24-照明设备；25-传感器；26-斗齿。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1和2所示，一种六足铲斗机器人，包括机身主体和执行机构。机身主体包括机体底板1、机体、机械腿2，机体底板1顶面转动连接机体，机体底板1的侧面上对称连接若干机械腿2；执行机构包括大臂3、小臂4和铲斗5，小臂4的一端转动连接铲斗5，小臂4的另一端转动连接大臂3，大臂3与机体转动连接。大臂3与小臂4之间、小臂4与铲斗5之间均通过螺栓和螺母进行转动连接。本实施例中，机体底板1的侧面上对称连接六个相同结构的机械腿2。

如图3所示，机械腿2包括通过转动电机依次连接的基节9、股节10和胫节11，基节9与机体底板1的侧面连接，胫节11底端与地面接触，胫节11底端为球面结构22。本实施例中，胫节11为弧形长条状结构，胫节11底端的球面结构22上覆盖防滑层。机械腿2安装有三台转动电机，分别用于控制机械腿2的基关节、髋关节和膝关节。本实施例中，转动电机为舵机，基节9上的第一舵机输出轴与第一舵机连接件一端固连，第一舵机连接件另一端与股节10上的第二舵机输出轴固连，第二舵机与第二舵机连接件一端固连，第二舵机连接件另一端与胫节11上的第三舵机输出轴固连，第三舵机与第三舵机连接件一端固连，第三舵机另一端与胫节底端足部连接。通过第一舵机控制基节9，带动整条机械腿2相对于机器人做水平运动，第二舵机控制股节10，实现机械腿2抬起和放下动作，第三舵机控制胫节11，实现机械腿2足部踢腿动作，机械腿2可实现三自由度转动。

机体底板1的侧面上对称设置若干连接块21，基节9与连接块21连接，连接块21的数量与机械腿2的数量一致，均为六个。机体底板1呈八边形结构，六个相同的连接块21分别位于机体底板1的三组对称边的中间位置，机体底板1的厚度大于连接块21的厚度。机械腿2之间具有较大的空间，机械腿2之间的运动干涉减少，机器人运动响应迅速且流畅。

机体包括上机体6和下机体7，下机体7通过转动轴与机体底板1的顶面转动连接，下机体7以转动轴为中心在机体底板1上水平转动。上机体6固设于下机体7的顶面上，上机体6包括倾斜连接段8，倾斜连接段8与大臂3通过螺栓和螺母连接，大臂3能够沿螺栓转动。本实施例中，机体为不完全实体，下机体7为四边形结构，且两侧边为圆弧形状，其另外两侧边为直线形状，下机体7的一条直边上设有第六连接耳17，上机体6固定安装在下机体7中间，上机体6的倾斜连接段8与水平面有20度夹角。下机体7设有第六连接耳17的侧面上还设有传感器25。

大臂3的底侧和顶侧分别设有第一连接耳12和第二连接耳13，小臂4的尾端和侧面分别设有第三连接耳14和第四连接耳15，铲斗5上设有第五连接耳16，下机体7靠近铲斗5的侧面上设有第六连接耳17。第一连接耳12与第六连接耳17之间通过第一伸缩杆连接18，第二连接耳13与第三连接耳14之间通过第二伸缩杆19连接，第四连接耳15与第五连接耳16之间通过第三伸缩杆20连接。本实施例中，大臂3包括直杆部和弯杆部，在直杆部和弯杆部过渡部位下侧设有第一连接耳12，在弯杆中间部位上侧设有第二连接耳13。

铲斗5的圆弧侧面上设有第五连接耳16，铲斗5上设有齿座，齿座与斗齿26通过斗齿销可拆卸连接，斗齿26能够单独更换。

机体底板1的顶面上还设有摄像头23和照明设备24，摄像头23固定安装在照明设备24顶面，照明设备24位于传感器25前侧。

使用时，通过每个机械腿2上三台转动电机的驱动，配合控制系统、照明系统、传感器等辅助系统，控制六足铲斗机器人行进，第一伸缩杆18控制大臂3的转动，第二伸缩杆19控制小臂4的转动，第三伸缩杆20控制铲斗5的转动，通过铲斗5的转动完成抢险救灾的工作。机身主体包括机体和六个对称连接的机械腿2，机械腿2具有自由度，仿照节肢动物的髋关节、膝关节，稳定实现在复杂的地势面上爬行，最大程度的适应各种复杂地势。六个对称连接的机械腿2和胫节11底端的球面结构22，使机器人行进过程中可以保持与地面的多点接触，减少地形起伏对机器人整体稳定性的影响。铲斗5部分可以用于清除障碍、隔离易燃易爆物等，能够在复杂情况下保证机器人前进的顺畅。本实用新型结构简单、成本低，满足多种复杂地形的需求，能够广泛用于抢险救灾等危险系数高、执行环境复杂的工作。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。