一种连杆式机器人行走装置及行走方法
【专利摘要】本发明公开了一种连杆式机器人行走装置及行走方法，包括载重装置、固定轴、四组行走机构D，所述载重装置固定安装在固定轴上，所述四组行走机构分别同轴安装在所述固定轴下方，行走机构分别包括驱动轴、驱动杆、连接轴A、连接轴B、连接杆A、连接杆B、连接轴C、连接块、连接轴D、平行杆A、平行杆B、连接轴E、连接轴F和行走足。本发明所设计一种机器人行走方式，能够模仿人类足部行走，通过四个并排的行走机构，左右两侧两两对应，交替支撑，能够有效保证机器人的运动平稳性。
【专利说明】
一种连杆式机器人行走装置及行走方法
技术领域
[0001]本发明涉及机器人领域，具体涉及一种仿生人类腿部行走的机器人行走装置及行走方法。
【背景技术】
[0002]目前，机器人的行走方式多种多样，常见的有车轮式、履带式等模仿车辆行走方式的，也有些仿生机器人模仿动物行走方式的，如蛇形摆动行走机器人。当然也有些模拟人类行走的机器人，这种机器人行走方式具有明显的优点，如可以在凹凸不平的路面行走，可以爬楼，适合复杂工作环境。但仿人行走的机器人重心判断比较困难，稳定性普遍不高。
【发明内容】
[0003]发明目的:本发明为了解决仿人行走机器人不稳定的问题，设计一种四足并排行走机器人行走装置，保证机器人行走时的稳定性。
[0004]技术方案:本发明所述的一种连杆式机器人行走装置，包括载重装置、固定轴、行走机构A、行走机构B、行走机构C、行走机构D，所述载重装置固定安装在固定轴上，所述行走机构A、行走机构B、行走机构C、行走机构D同轴安装在所述固定轴下方；
所述行走机构A、行走机构B、行走机构C、行走机构D分别包括驱动轴、驱动杆、连接轴A、连接轴B、连接杆A、连接杆B、连接轴C、连接块、连接轴D、平行杆A、平行杆B、连接轴E、连接轴F和行走足;所述驱动轴为四组行走机构共用，所述驱动杆与驱动轴固定连接，所述驱动杆通过连接轴A分别与连接杆A、连接杆B同轴连接，所述连接杆A通过连接轴C与连接块活动连接，所述连接块通过连接轴D与平行杆A活动连接，所述连接块还通过连接轴B与平行杆B活动连接，所述连接轴B固定安装在固定轴上，所述平行杆A通过活动轴F与行走足活动连接，所述平行杆B、连接杆B通过活动轴E与行走足活动连接。
[0005]进一步的，所述行走机构A、行走机构B、行走机构C、行走机构D四组行走机构中两两行走机构为一组。
[0006]进一步的，所述行走机构A与行走机构D为一组，所述行走机构B与行走机构C一组，两组行走机构调校时确保一组抬起，一组放下。
[0007]进一步的，所述连接轴B、连接轴C以及连接轴D不在同一条直线上。
[0008]进一步的，所述平行杆A与平行杆B相互平行。
[0009]进一步的，所述驱动轴、连接杆A和连接杆B三者均可自由绕连接轴A转动。
[0010]进一步的，所述连接杆A、连接杆B、平行杆B和连接块的一边组成四边形结构;驱动杆转动时带动A和连接杆B的夹角不断变化，使四边形形状变化，从而实现连接块绕连接轴B的左右摆动。
[0011]进一步的，所述连接块的一边与行走足的上边、平行杆A和平行杆B组成一个四边形结构;连接块绕连接轴B的左右摆动使四边形的形状变化，从而实现行走足的前后摆动。
[0012]本发明还公开了上述一种连杆式机器人行走装置的行走方法，包括:行走时驱动轴转动，通过驱动杆带动连接轴A绕驱动轴转动，连接轴A带动连接杆A和连接杆B运动；由于连接轴B固定，因此连接杆A通过连接轴C带动连接块绕连接轴B摆动，从而实现连接块通过连接轴D和连接轴B带动平衡杆A和平衡杆B摆动，而平衡杆A和平衡杆B通过连接轴F和连接轴E带动行走足的前后摆动，模拟人的腿部行走。
[0013]有益效果:本发明所设计一种机器人行走方式，能够模仿人类足部行走，通过四个并排的行走机构，左右两侧两两对应，交替支撑，能够有效保证机器人的运动平稳性。
【附图说明】
[0014]图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明行走机构结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，一种机器人行走装置包括载重装置1、固定轴2、行走机构A3、行走机构B 4、行走机构C 5、行走机构D 6。所述载重装置I固定安装在固定轴2上，四组行走机构A-D同轴安装在固定轴2下方。四组行走机构A-D可前后摆动。所述行走机构A 3与行走机构D 6为一组，所述行走机构B 4与行走机构C 5—组。在行走机构A 3和行走机构D 6支撑地面时，行走机构B 4和行走机构C 5提起。在行走机构B 4和行走机构C 5支撑地面时，行走机构A3和行走机构D 6提起。
[0016]图2为本发明行走机构结构示意图。所述行走机构包括驱动轴28、驱动杆29、连接轴A30、连接轴B31、连接杆A32、连接杆B27、连接轴C21、连接块22、连接轴D23、平行杆A24、平行杆B33、连接轴E34、连接轴F25、行走足26。所述驱动轴28为四组行走机构共用。驱动杆29与驱动轴28固定连接。所述驱动轴28通过连接轴A30与连接杆A32和连接杆B27同轴连接，且驱动轴28、连接杆A32和连接杆B27三者均可自由绕连接轴A30转动。连接杆A32通过连接轴C21与连接块22活动连接。所述连接块22通过连接轴D23与平行杆A24活动连接，连接块22通过连接轴B31与平行杆B33活动连接。所述连接轴B31固定安装在固定轴2上。平行杆A24通过活动轴F25与行走足活动连接。平行杆B33、连接杆B27通过活动轴E34与行走足活动连接。
[0017]所述连接杆A32、连接杆B 27、平行杆B 33和连接块22的一边组成四边形结构;驱动杆29转动时带动A 32和连接杆B 27的夹角不断变化，使四边形形状变化，从而实现连接块22绕连接轴B 31的左右摆动。所述连接块22的一边与行走足26的上边、平行杆A 24和平行杆B 33组成一个四边形结构;连接块22绕连接轴B 31的左右摆动使四边形的形状变化，从而实现行走足的前后摆动。
[0018]上述一种连杆式机器人行走装置的行走方法，具体包括:
行走时驱动轴28转动，通过驱动杆29带动连接轴A30绕驱动轴28转动。连接轴A30带动连接杆A32和连接杆B27运动。由于连接轴B31固定，因此连接杆A30通过连接轴C21带动连接块22绕连接轴B31摆动。从而实现连接块22通过连接轴D23和连接轴B31带动平衡杆A24和平衡杆B33摆动，而平衡杆A24和平衡杆B33通过连接轴F25和连接轴E34带动行走足26的前后摆动，模拟人的腿部行走。
[0019]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种连杆式机器人行走装置，其特征在于:包括载重装置(I)、固定轴(2)、行走机构A(3)、行走机构B(4)、行走机构C(5)、行走机构D(6)，所述载重装置(I)固定安装在固定轴(2)上，所述行走机构A( 3)、行走机构B( 4)、行走机构C( 5)、行走机构D(6)同轴安装在所述固定轴(2)下方； 所述行走机构A(3)、行走机构B(4)、行走机构C(5)、行走机构D(6)分别包括驱动轴(28)、驱动杆(29)、连接轴4(30)、连接轴択31)、连接杆4(32)、连接杆択27)、连接轴(:(21)、连接块(22)、连接轴D(23)、平行杆A(24)、平行杆B(33)、连接轴E(34)、连接轴F(25)和行走足(26);所述驱动轴(28)为四组行走机构共用，所述驱动杆(29)与驱动轴(28)固定连接，所述驱动杆(29)通过连接轴A( 30)分别与连接杆A( 32)、连接杆B( 27 )同轴连接，所述连接杆A(32)通过连接轴C(21)与连接块(22)活动连接，所述连接块(22)通过连接轴D(23)与平行杆A (24)活动连接，所述连接块(22)还通过连接轴B( 31)与平行杆B( 33)活动连接，所述连接轴B(31)固定安装在固定轴(2)上，所述平行杆A(24)通过活动轴F(25)与行走足(26)活动连接，所述平行杆B( 33)、连接杆B( 27)通过活动轴E( 34)与行走足(26)活动连接。2.根据权利要求1所述的一种连杆式机器人行走装置，其特征在于:所述行走机构A(3)、行走机构B( 4)、行走机构C( 5)、行走机构D( 6)四组行走机构中两两行走机构为一组。3.根据权利要求2所述的一种连杆式机器人行走装置，其特征在于:所述行走机构A(3)与行走机构D(6)为一组，所述行走机构B(4)与行走机构C(5)—组，两组行走机构调校时确保一组抬起，一组放下。4.根据权利要求1所述的一种连杆式机器人行走装置，其特征在于:所述连接轴B(31)、连接轴C( 21)以及连接轴D( 23)不在同一条直线上。5.根据权利要求1所述的一种连杆式机器人行走装置，其特征在于:所述平行杆A(24)与平行杆B(33)相互平行。6.根据权利要求1所述的一种连杆式机器人行走装置，其特征在于:所述驱动轴(28)、连接杆A(32)和连接杆B(27)三者均可自由绕连接轴A(30)转动。7.根据权利要求1所述的一种连杆式机器人行走装置，其特征在于:所述连接杆A(32)、连接杆B(27)、平行杆B(33)和连接块(22)的一边组成四边形结构;驱动杆(29)转动时带动A(32)和连接杆B(27)的夹角不断变化，使四边形形状变化，从而实现连接块(22)绕连接轴B(31)的左右摆动。8.根据权利要求1所述的一种连杆式机器人行走装置，其特征在于:所述连接块(22)的一边与行走足(26)的上边、平行杆A(24)和平行杆B(33)组成一个四边形结构;连接块(22)绕连接轴B(31)的左右摆动使四边形的形状变化，从而实现行走足的前后摆动。9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种连杆式机器人行走装置的行走方法，其特征在于:行走时驱动轴转动，通过驱动杆带动连接轴A绕驱动轴转动，连接轴A带动连接杆A和连接杆B运动；由于连接轴B固定，因此连接杆A通过连接轴C带动连接块绕连接轴B摆动，从而实现连接块通过连接轴D和连接轴B带动平衡杆A和平衡杆B摆动，而平衡杆A和平衡杆B通过连接轴F和连接轴E带动行走足的前后摆动，模拟人的腿部行走。
【文档编号】B62D57/032GK105905185SQ201610406380
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月12日
【发明人】贲礼进, 浦振托, 陈继永, 唐永笑
【申请人】江苏工程职业技术学院