一种四足机器人平台的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种四足机器人平台，该平台包括机身模块和腿模块，其特征在于所述的腿模块为平面五杆机构柔性腿，包括俯仰驱动关节模块、连杆机构模块和足尖模块；所述俯仰驱动关节模块、包括变刚度主动柔性关节、驱动电机、谐波减速器、同步带、谐波减速器及其驱动电机安装在同一支撑架上，其中一个谐波减速器集成了变刚度主动柔性关节作为输出；所述足尖包括三维力学传感器，三维力学传感器支架和足弓；所述连杆机构具有(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、(G)、(H)、(R)和(I)共10个铰接点，利用所述的10个铰接点，把各连杆铰接为一个常规的四杆机构、一个带有弹簧杆的四杆机构和一个平面五边形五杆机构。
【专利说明】
一种四足机器人平台
技术领域
[0001]本发明涉及多足机器人平台技术领域，具体为一种四足机器人平台。该平台基于改进的平面五杆机构柔性腿。
【背景技术】
[0002]在现有的多足机器人平台机构研究中，机械结构的设计需要兼顾多个方面，一方面机器人负载能力和抗冲击能力需要机器人具有高强度的支撑结构以及巧妙的柔性缓冲环节;另一方面机器人高速高机动高适应性的特点又要求机器人具有较低的运动惯性以及较高的刚性传动来保证快速精确的运动响应能力。
[0003]目前四足机器人机身设计相对简单，主要为简单桁架结构。这些简单的结构在进行机身附件的安装中存在布置困难，且相对杂乱，零件布置没有层次感，容易导致机身重心靠上等问题，不利于机器人行走过程中的稳定性。
[0004]现有多数四足机器人腿部结构主要以串联机构为主，串联机构结构简单，控制方便，但是当驱动系统安装在机器人腿部时，会导致机器人腿部运动惯性较大；同时由于串联机构承载能力较差。并联机构承载能力较强，运动响应速度快，能够实现机器人足端的多方位移动，但是存在运动范围较小等问题。同时，目前四足机器人腿一般为刚性结构或具有一定被动柔性的结构，这使得机器人在行进过程当中的足端冲击无法有效减弱，这会对机器人的行走稳定性构成非常不利的影响，且过大的足端冲击容易对四足机器人零部件造成损伤，降低零部件的可靠性和耐用性，同时这种结构形式使四足机器人在行走过程当中的能量损耗严重，且目前四足机器人一般为针对性的设计结构，缺少一款较通用的平台，导致四足机器人各个零部件再采用其它形式的结构时形成了不必要的麻烦。另外，目前四足机器人的设计基本没有成熟的平台化，模块化设计产品，四足机器人的各组成模块在更换为不同形式模块的过程当中存在困难。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是:提供一种四足机器人平台，该四足机器人平台基于平面五杆机构柔性腿或腿部结构，采用模块化设计，具有腿部刚度控制能力，有效减弱机器人足端冲击，极大的提高了机器人的能量利用效率；同时，机器人腿模块改进的平面五杆机构设计方案，使整个腿机构具有较大的刚度质量比，有效提高了机器人的承载能力，并有效的减轻了腿质量，减轻了机器人行进过程当中的运动惯量，腿模块足尖可以更换不同的形式，变刚度主动柔性关节也可以选用不同形式，甚至，整个机器人平台的腿模块都可以更换为不同形式。
[0006]本发明解决所述技术问题采用的技术方案是:设计一种四足机器人平台，该平台包括机身模块和腿模块，其特征在于所述的腿模块为平面五杆机构柔性腿，该柔性腿包括俯仰驱动关节模块、连杆机构模块和足尖模块;所述连杆机构一端连接俯仰驱动关节模块，另一端连接足尖模块；
[0007]所述俯仰驱动关节模块包括变刚度主动柔性关节、驱动电机、谐波减速器、同步带、谐波减速器及其驱动电机安装在同一支撑架上，其中一个谐波减速器集成了变刚度主动柔性关节作为输出；支撑架左侧上部安装两个驱动电机，这两个驱动电机的输出轴穿过支撑架上对应得轴孔，驱动电机输出轴在穿过对应轴孔后安装着同步带轮;在驱动电机的下方，有两个谐波减速器对应的安装在支撑架左侧，谐波减速器的输入轴穿过支撑架上对应的轴孔，谐波减速器输入轴在穿过对应轴孔以后，安装有同步带轮;同步带安装在谐波减速器和对应驱动电机的同步带轮上;在谐波减速器的右侧，其中一个安装着变刚度主动柔性关节；以上支撑架可以视作一个方形的框架结构，左右前后为四块板材，上下部位为镂空的，没有板材之类的覆盖，以上驱动电机，谐波减速器，变刚度主动柔性关节均安装在支撑架构成的框架结构内；
[0008]所述足尖包括三维力学传感器，三维力学传感器支架和足弓；三维力学传感器下面与三维力学传感器支架连接，三维力学传感器支架下面与足弓连接，足弓为对称结构，足弓系数为0.33，采用弹簧钢制成；
[0009]所述连杆机构具有(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、(G)、(H)、(R)和(I)共10个铰接点，利用所述的10个铰接点，把各连杆铰接为一个常规的四杆机构、一个带有弹簧杆的四杆机构和一个平面五边形五杆机构；其中，连杆AB、BG、GR和AR构成一个常规的平行四边形四杆机构;连杆BC、CD、DE和EB构成另一个带有弹簧杆的平行四边形四杆机构，其中连杆CD是所述的弹簧杆;依次连接铰接点(A)、(B)、(F)、(H)和(I)的各连杆构成一个平面五边形五杆机构;铰接点(A)、(R)、(I)用于把所述连杆机构固定在俯仰驱动关节上；
[0010]所述腿模块采用顺向对称布置于机身模块的下底板，其中，机身模块左侧两个腿模块的结构形式完全相同，右侧两个腿模块的结构形式也完全相同，左右两侧的腿模块在结构形式上呈镜像对称结构形式。
[0011 ]与现有技术相比，本发明平台有益效果是:
[0012]现有四足机器人平台技术，一般腿部不具有主动调节刚度能力，且许多平台腿部带有电机等较大质量体，且连杆结构简单，承重能力较差，横摆运动关节存在于腿部，其和机身没有集成在一起，导致腿模块结构过于复杂，且现有平台机身结构和腿部结构不是模块设计，在更换时存在困难。
[0013]1.相比现有四足机器人平台，本发明平台采用经过改进的平面五杆机构作为腿部结构构，该平面五杆机构为平面闭链机构，在保持开链机构的良好柔性基础上，兼具了闭链机构刚性好的优点，具有运动惯性低、运动响应速度快以及承载能力强等优点。同时由于将俯仰驱动关节作为一个独立单元，降低了机器人腿进行俯仰动作过程中的运动惯性，使该机构具有优越的动态性能；同时改进平面五杆机构这一并联机构的引入，使整个腿机构具有较大的刚度质量比，有效提高了机器人的承载能力。
[0014]2.本发明平台的足端基于人体足弓结构设计，采用弹簧钢材料制成，从而起到良好的缓冲作用，降低了地面对机器人的冲击力。
[0015]3.本发明平台的腿结构驱动关节为一体化结构，且其中一个关节集成了变刚度主动柔性关节作为输出，采用这种一体化关节支架结构保证了支架的刚度以及俯仰关节的运动精度。
[0016]4.本发明平台的腿结构由连杆机构，俯仰驱动关节，足尖构成，且连杆机构，含有弹簧杆的平行四边形机构和变刚度主动柔性关节，使机器人单腿具有很高的柔性，充分的提高了机器人在行走过程当中的能量利用效率，且由于变刚度主动柔性关节的采用，使机器人具有了一定的腿部刚度主动控制能力，使控制机器人行走过程当中足端接触力更加方便可靠，可极大的缓减足端冲击，进而增加了零部件寿命以及可靠性，同时也增加了机器人行走过程中的稳定性。
[0017]5.本发明平台各个模块由于采用模块化设计，更换不同形式的模块式方便快捷。腿模块部分足尖可以更换为不同形式，主动变刚度柔性关节也可以更换为不同形式。
[0018]6.本发明平台足尖具有柔性缓冲能力，腿模块具有主动变刚度柔性关节和弹簧杆，机身模块的横摆运动驱动关节可以集成主动变刚度柔性关节，从而从下到上具有多级缓冲能力。
[0019]7.本发明平台机身模块的“保护笼”结构，极大的降低了机器人整体的重心位置，有利于机器人行走过程中的稳定性。
[0020]8.本发明机身模块集成横摆运动驱动关节，进一步简化了腿模块的设计难度，从而减轻了腿模块的质量，提高了机器人的能量利用率。
【附图说明】
[0021]图1为本发明四足机器人平台一种实施例的立体结构示意图；
[0022]图2为本发明四足机器人平台一种实施例的柔性腿结构示意图；
[0023]图3为本发明四足机器人平台一种实施例的俯仰驱动关节立体结构示意图；
[0024]图4为本发明四足机器人平台一种实施例的俯仰驱动关节零部件爆炸结构示意图；
[0025]图5为本发明四足机器人平台一种实施例的柔性腿连杆机构结构示意图；
[0026]图6为本发明四足机器人平台一种实施例的柔性腿连杆机构各连杆连接位置图；
[0027]图7为本发明四足机器人平台一种实施例的柔性腿连杆机构弹簧杆立体结构示意图；
[0028]图8为本发明四足机器人平台一种实施例的柔性腿连杆机构弹簧杆剖视图；
[0029]图9为本发明四足机器人平台一种实施例的足尖爆炸结构示意图；
[0030]图10为本发明四足机器人平台一种实施例的机身模块立体结构示意图；
[0031]图11为本发明四足机器人平台一种实施例的横摆运动驱动关节谐波减速器组件，横摆运动驱动关节驱动电机组件，横摆运动驱动关节轴承支座组件在机身底板上配装示意图；
[0032]图12为本发明四足机器人平台一种实施例的俯仰驱动关节以及横摆运动驱动关节在机身上底板安装结构示意图；
[0033]图中，1-俯仰驱动关节，2-连杆机构，3-机器人足尖，4-机身；11-关节支架，102_1号同步带轮，103-2号同步带轮，104-3号同步带轮，105-4号同步带轮，106-1号关节驱动电机，107-2号关节驱动电机，108-1号谐波减速器，109-2号谐波减速器，110-变刚度主动柔性关节，111-关节垫板，112-连接架;201-柔性关节输出杆，202-三角杆，203-弹簧杆，204-足尖连接架，205-小腿杆，206-关节三孔长杆，207-光杆，208-从动连杆，209-平行杆连接架，210-输出杆;301-三维力学传感器，302-三维力学传感器支架，303-足弓；401-桁架，402-机身上底板，403-机身支撑杆，404-机身下底板，405-横摆运动驱动关节；2031-杆端关节轴承，2032-关节轴承支架，2033-导杆，2034-弹簧支座，2035-直线轴承，2036-弹簧杆连接架，2037-聚氨酯块，2038-连接板，2039-超级弹簧。4051-横摆运动驱动关节谐波减速器组件及其安装支架，4052-横摆运动驱动关节驱动电机组件及其安装支架，4053-横摆运动驱动关节轴承及其支座组件。
【具体实施方式】
[0034]下面结合实施例及其附图对本发明做进一步描述。实施例是以本发明所述技术方案为前提进行的具体实施，给出了详细的实施方式和过程，但并不以此作为对本申请权利要求保护范围的限定。
[0035]本发明设计的一种四足机器人平台(简称平台，参见图1-12)包括机身模和腿模块，其特征在于所述的腿模块为平面五杆机构柔性腿，该柔性腿或腿结构采用模块设计，包括俯仰驱动关节(t吴块)1、连杆机构(t吴块)2和足尖(t吴块)3 ；所述连杆机构t吴块2—端连接俯仰驱动关节模块I，另一端连接足尖模块3;俯仰运动关节模块I位于连杆机构模块2上方，足尖模块3位于连杆机构模块2下方(参见图2);
[0036]所述俯仰运动关节1(参见图3，图4)包括关节支架101、1号同步带轮102，2号同步带轮103，3号同步带轮104、4号同步带轮105; I号关节驱动电机106，2号关节驱动电机107，I号谐波减速器108，2号谐波减速器109、变刚度主动柔性关节110，关节垫板111，连接架112以及连接螺栓和组成外壳的零件(因为是非核心零件，图中未标号)。1号关节驱动电机106与2号关节驱动电机107安装在关节支架101右侧上方，I号谐波减速器108与2号谐波减速器109安装在关节支架101右侧下方，I号关节驱动电机106与2号关节驱动电机107输出轴穿过关节支架101上方两孔，I号关节驱动电机106输出轴连接I号同步带轮102，2号关节驱动电机107输出轴连接3号同步带轮104，I号谐波减速器108与2号谐波减速器109的输入轴穿过关节支架101下方两孔，I号谐波减速器108输入轴与2号同步带轮103连接，2号谐波减速器109输入轴与4号同步带轮105连接；I号同步带轮102与2号同步带轮103通过同步带连接，3号同步带轮104与4号同步带轮105通过同步带连接；I号谐波减速器108右侧与变刚度主动柔性关节110连接，2号谐波减速器109右侧连接关节垫板111;关节支架101右侧与连接架112连接，连接架112与外壳相连，图中剩余未进行标注的零件也是构成俯仰运动关节I的重要组成部分，其作用是和关节支架101 —起构成俯仰运动关节I的外壳。
[0037]所述连杆机构2(参见图5，图6)包括柔性关节输出杆201，三角杆202，弹簧杆203，足尖连接架204，小腿杆205，关节三孔长杆206，光杆207，从动连杆208，平行杆连接架209和输出杆210。所述连杆机构2为改进的平面五杆机构，是传统的两自由度5R型平面五杆机构的一种新改进，其中俯仰驱动关节视作机架，俯仰驱动关节上有两个处在同一水平高度的I号铰接点(A)和1号铰接点(I )，分别铰接有两个连杆(AB)和(I H);连杆(AB)的2号铰接点(B)处连接有连杆(BFE)，2号铰接点(B)、6号铰接点(F)、5号铰接点(E)为铰接点，6号铰接点(F)在中间，连杆(IH)下连接有连杆(HF)，这样就组成了一个传统的两自由度5R型平面五杆机构，由于俯仰运动关节为机架，这个五杆机构是一个双曲柄机构;在连杆(AB)的2号铰接点(B)处，连接有三角杆(CBG)，此三脚杆呈正三角放置，3号铰接点(C)、2号铰接点(B)、7号铰接点(G)三个铰接点在三脚杆的三个顶点处;在俯仰运动关节上还有一个铰接点9号铰接点(R)，9号铰接点(R)位于I号铰接点(A)和10号铰接点(I)中间偏下的位置，9号铰接点(R)连接连杆(RG)，(RG)和三角杆(CBG)连接于7号铰接点(G)，这样在主动杆(AB)上就形成了一个平行四边形结构;连杆(BFE)的5号铰接点(E)处连接有连杆(ED)，在三角杆(CBG)的3号铰接点(C)出和连杆(ED)的5号铰接点(E)中间是一个弹簧杆，这样就构成了一个带有弹簧杆的平行四边形结构。
[0038]具体看，柔性关节输出杆201的一端与变刚度主动柔性关节110连接，另一端与三角杆202铰接于2号铰接点(B);三角杆202与从动连杆208铰接于7号铰接点(G)，从连动杆208与平行杆连接架209铰接于9号铰接点(R)，平行杆连接架209与连接架112连接，ABGR构成一个常规的平行四边形结构(参见图6);三角杆202与弹簧杆203连接于3号铰接点(C)，弹簧杆203与小腿杆205连接于4号铰接点(D)，小腿杆205与关节三孔长杆206铰接于5号铰接点(E)，关节三孔长杆206与三角杆202以及柔性关节输出杆201同时铰接于2号铰接点(B);BCDE构成一个带有弹簧杆的平行四边形结构(参见图6);关节三孔长杆206与光杆207铰接于6号铰接点(F)，光杆207与输出杆210铰接于8号铰接点(H)，输出杆210与关节垫板连接；ABFHI构成一个平面五杆机构(参见图6)；
[0039]所述连杆机构2中的弹簧杆203(参见图7，图8)左半部分由杆端关节轴承2031，关节轴承支架2032，导杆2033，弹簧支座2034，直线轴承2035，弹簧杆连接架2036，聚氨酯块2037，连接板2038和超级弹簧2039组成，直线轴承2035的轴承支座未标出。左端为杆端关节轴承2031，杆端关节轴承2031右边连接关节轴承支架2032，关节轴承支架2032连接着导杆2033，导杆2033左侧套着弹簧支座2034，右侧安装直线轴承2035轴承支座，直线轴承2035轴承支座右侧连接弹簧杆连接架2036，导杆2033另一端与聚氨酯块2037连接。弹簧杆203右半部份与左半部分结构完全对称，不赘述。
[0040]所述机器人足尖3(参见图10)由三维力学传感器301，三维力学传感器支架302，足弓303组成。三维力学传感器301通过足尖连接架204连接到连杆机构上，三维力学传感器301下面与三维力学传感器支架302连接，三维力学传感器支架302下面与足弓303连接。
[0041]本发明的进一步特征在于所述机身模块包括机器人横摆运动驱动关节、桁架、机身上底板、机身支撑杆以及机身下底板组成，机身模块中机器人横摆运动驱动关节数量为四个，每个机器人横摆运动驱动关节由一个驱动电机，一个谐波减速器，以及连接二者的同步带组成，机器人四肢的横摆运动驱动关节对称布置在机身上底板的底面，谐波减速器上均可安装变刚度主动柔性关节，从而使四足机器人腿部的横摆运动具有主动可控的刚度控制能力;机身模块各零部件连接方式为:机身下底板上间隔均布着二十根机身支撑杆，机身支撑杆上连接着机身上底板，这样机身上底板，机身下底板以及机身支撑杆便构成了 “保护笼”结构，用于安装机器人的横摆运动驱动关节以及其他零部件，机身上底板上又连接着桁架，横摆运动驱动关节对称安装在机身上底板，呈左右前后对称分布。
[0042]所述机身模块4(参见图11，图12)由机器人横摆运动驱动关节405、桁架401、机身上底板402、机身支撑杆403以及机身下底板404组成，桁架401在最上方，为焊接结构，通过螺栓与机身上底板402固连，机身上底板402与计生下底板404通过机身支撑杆连接在一起，横摆运动驱动关节405对称安装在机身上底板402上，呈左右前后对称分布。
[0043]所述横摆运动驱动关节405通过横摆运动驱动关节谐波减速器组件4051与俯仰运动驱动关节I 一端的外壳连接，俯仰运动驱动关节I另一端上突出的短轴与所述横摆运动驱动关节轴承支座4053套装在一起，这样的安装方式保证了俯仰运动驱动关节I可以绕着横摆运动驱动关节谐波减速器组件4051与横摆运动驱动关节轴承支座4053的轴线旋转(参见图⑵。
[0044]所述机身模块包括机器人横摆运动驱动关节、桁架、机身上底板、机身支撑杆以及机身下底板组成，每个机器人横摆运动驱动关节由一个驱动电机，一个谐波减速器以及连接二者的同步带组成；
[0045]所述机身模块中横摆运动驱动关节对称布置在机身上底板的底面，且横摆运动驱动关节可以安装变刚度主动柔性关节，具体安装位置是横摆运动驱动关节内部的各个谐波减速器上，从而使四足机器人腿部的横摆运动具有主动可控的刚度控制能力；
[0046]所述机身模块各零部件连接方式为:机身下底板上间隔均布着机身支撑杆，机身支撑杆上连接着机身上底板，这样机身上底板，机身下底板以及机身支撑杆便构成了 “保护笼”结构，“保护笼”上部为机身上底板，机身上底板上又连接着桁架，机身上底板和桁架视为机身模块的上层，“保护笼”视为机身模块的下层，从而构成上下分层结构，横摆运动驱动关节对称安装在机身模块的下层，连接在机身上底板，呈左右前后对称分布。
[0047]本发明平台的动力传动路线如下:横摆运动驱动关节驱动电机组件4052通过同步带(未标出)将动力传递到横摆运动驱动关节谐波减速器组件4051，横摆运动驱动关节谐波减速器组件4051带动俯仰运动驱动关节I旋转，从而将动力传递到了机器人腿上，此动力传递的结果可以使机器人腿产生横摆运动。I号关节驱动电机106将输出动力经过I号同步带轮102，同步带，2号同步带轮103，将动力传送到I号谐波减速器108，I号谐波减速器108将传送过来的动力传送到变刚度主动柔性关节110，变刚度主动柔性关节110将动力传送至连杆机构2; 2号关节驱动电机107将动力经过3号同步带轮104、同步带、4号同步带轮105将动力传送到2号谐波减速器109，2号谐波减速器109将动力传送至关节垫板111，关节垫板111和连杆机构2相连;连杆机构2和机器人足尖3相连，最终，动力被传送到机器人足尖3末端。此动力传递的结果可以使机器人腿产生俯仰运动。
[0048]本发明平台的柔性腿的工作原理及工作过程如下:本发明平台的腿结构是创新设计。连杆机构2为改进的平面五杆机构，在不同的工况下通过匹配I号关节驱动电机106和2号关节驱动电机107以及横摆运动驱动关节驱动电机组件4052中电机的转速与转矩，驱动连杆机构中各杆的相对位置发生改变，连杆机构又带动足尖发生位置改变，从而，获得不同的腿步态，将此柔性腿安装与四足机器人上，进而可以获得不同的四足机器人步态。
[0049]本发明平台腿结构安装在四足机器人机身上以后，当四足机器人行走时，各腿的足端和地面的接触力会因为机器人承载质量、行走加速度以及速度、路面状况、机身姿态的不同而不同，足端与地面接触力由三维力学传感器301测得，测得量传送到机器人控制单元，经过控制单元计算足端与地面实际接触力与理论接触力的差距，进而控制单元控制变刚度主动柔性关节改变关节刚度值，最终使机器人足端与地面接触力达到理想状态。
[0050]本发明未述及之处适用于现有技术。
【主权项】
1.一种四足机器人平台，该平台包括机身模块和腿模块，其特征在于所述的腿模块为平面五杆机构柔性腿，该柔性腿包括俯仰驱动关节模块、连杆机构模块和足尖模块;所述连杆机构一端连接俯仰驱动关节模块，另一端连接足尖模块； 所述俯仰驱动关节模块、包括变刚度主动柔性关节、驱动电机、谐波减速器、同步带、谐波减速器及其驱动电机安装在同一支撑架上，其中一个谐波减速器集成了变刚度主动柔性关节作为输出；支撑架左侧上部安装两个驱动电机，这两个驱动电机的输出轴穿过支撑架上对应得轴孔，驱动电机输出轴在穿过对应轴孔后安装着同步带轮;在驱动电机的下方，有两个谐波减速器对应的安装在支撑架左侧，谐波减速器的输入轴穿过支撑架上对应的轴孔，谐波减速器输入轴在穿过对应轴孔以后，安装有同步带轮;同步带安装在谐波减速器和对应驱动电机的同步带轮上;在谐波减速器的右侧，其中一个安装着变刚度主动柔性关节；以上支撑架可以视作一个方形的框架结构，左右前后为四块板材，上下部位为镂空的，没有板材之类的覆盖，以上驱动电机，谐波减速器，变刚度主动柔性关节均安装在支撑架构成的框架结构内； 所述足尖包括三维力学传感器，三维力学传感器支架和足弓；三维力学传感器下面与三维力学传感器支架连接，三维力学传感器支架下面与足弓连接，足弓为对称结构;所述连杆机构具有(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、(G)、(H)、(R)和(I)共10个铰接点，利用所述的10个铰接点，把各连杆铰接为一个常规的四杆机构、一个带有弹簧杆的四杆机构和一个平面五边形五杆机构;其中，连杆AB、BG、GR和AR构成一个常规的平行四边形四杆机构;连杆BC、⑶、DE和EB构成另一个带有弹簧杆的平行四边形四杆机构，其中连杆CD是所述的弹簧杆;依次连接铰接点(A)、(B)、(F)、(H)和(I)的各连杆构成一个平面五边形五杆机构;铰接点(A)、(R)、(I)用于把所述连杆机构固定在俯仰驱动关节上； 所述腿模块采用顺向对称布置于机身模块的下底板，其中，机身模块左侧两个腿模块的结构形式完全相同，右侧两个腿模块的结构形式也完全相同，左右两侧的腿模块在结构形式上呈镜像对称结构形式。2.根据权利要求1所述的四足机器人平台，其特征在于所述机身模块包括机器人横摆运动驱动关节、桁架、机身上底板、机身支撑杆以及机身下底板，机身模块中机器人横摆运动驱动关节数量为四个，每个机器人横摆运动驱动关节由一个驱动电机，一个谐波减速器，以及连接二者的同步带组成，机器人四肢的横摆运动驱动关节对称布置在机身上底板的底面，但是各个谐波减速器上均可安装变刚度主动柔性关节，，从而使四足机器人腿部的横摆运动具有主动可控的刚度控制能力;机身模块各零部件连接方式为:机身下底板上间隔均布着二十根机身支撑杆，机身支撑杆上连接着机身上底板，这样机身上底板，机身下底板以及机身支撑杆便构成了 “保护笼”，用于安装机器人的横摆运动驱动关节以及其他零部件，机身上底板上又连接着桁架，横摆运动驱动关节对称安装在机身上底板，呈左右前后对称分布O3.根据权利要求1所述的四足机器人平台，其特征在于所述机身模块各零部件连接方式为:机身下底板上间隔均布着机身支撑杆，机身支撑杆上连接着机身上底板，这样机身上底板，机身下底板以及机身支撑杆便构成了 “保护笼”结构，“保护笼”上部为机身上底板，机身上底板上又连接着桁架，机身上底板和桁架视为机身模块的上层，“保护笼”视为机身模块的下层，从而构成上下分层结构，横摆运动驱动关节对称安装在机身模块的下层，连接在机身上底板，呈左右前后对称分布。4.根据权利要求1所述的四足机器人平台，其特征在于所述横摆运动驱动关节通过横摆运动驱动关节谐波减速器组件与俯仰运动驱动关节一端的外壳连接，俯仰运动驱动关节另一端上突出的短轴与所述横摆运动驱动关节轴承支座套装在一起，这样的安装方式保证了俯仰运动驱动关节可以绕着横摆运动驱动关节谐波减速器组件与横摆运动驱动关节轴承支座的轴线旋转。5.根据权利要求1所述的四足机器人平台，其特征在于所述足弓系数为0.33，采用弹簧钢制成。
【文档编号】B62D57/032GK106005089SQ201610538365
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月8日
【发明人】张小俊, 丁国帅, 史延雷, 张明路
【申请人】河北工业大学