一种六足物料运输装置的制作方法

本实用新型涉及仿生机器人技术领域，更具体的说是涉及一种六足物料运输装置。

背景技术：

仿生多足机器人模型的研究成当今机器人模型研究关注的焦点。其中的仿蜘蛛机器人模型便十分具有代表性，仿蜘蛛机器人是从仿生多足机器人模型演变过来的，是其中的一个分支。

国外对仿生多足机器人模型的研究也相对较早，美国和日本都对多足机器人模型进行了相当深入的研究，分别模仿不同生物的形态特点，成功研制出性能卓越的仿生多足机器人模型。

英美日等国从上个世纪的六十年代就开始相继研发出初代的仿生机械式机器人模型，时至今日，仿生机器人模型的智能水平和整体性能已经不可同日而语。我国对于仿生运输机器人模型方面的研究开始于上个世纪八九十年代。北京航空航天大学、中国科学技术大学、清华大学、哈尔滨工程大学等高校陆续对仿生运载机器人进行了深入的研究。

并且在家具生产的直线配料工段的车间内，也许要一种结构简单、耗能小的物料运输机构。

因此，如何提供一种结构简单、耗能小的六足物料运输装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种六足物料运输装置，结构简单，能耗小，通过模拟蜘蛛的运动方式，能够满足直线配料工段车间内的物料运输工业需要。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种六足物料运输装置，包括机架、驱动器、曲轴、左侧行走机构和右侧行走动机构；其中所述驱动器安装在所述机架上，所述曲轴的一端转动设置在所述机架上，另一端与所述驱动器的动力输出轴固定连接；所述左侧行走机构和右侧行走机构与所述曲轴传动连接；

所述左侧行走机构包括左前足、左中足、左后足和左前后足连杆；所述右侧行走机构包括右前足、右中足、右后足和右前后足连杆。

优选的，在上述一种六足物料运输装置中，所述左前足包括左前足主体、左前足铰接部、左前足连接部和左前足连杆，所述左前足通过所述左前足铰接部与所述机架铰接；所述左前足连接部端部与所述左前足连杆一端铰接，所述左前足连杆另一端与所述曲轴的第一曲拐部铰接。

优选的，在上述一种六足物料运输装置中，所述左中足包括左中足主体、左中足铰接部、左中足连接部和左中足连杆，所述左中足通过所述左中足铰接部与所述机架铰接；所述左中足连接部端部与所述左中足连杆一端铰接，所述左中足连杆另一端与所述曲轴的第二曲拐部铰接。

优选的，在上述一种六足物料运输装置中，所述左后足包括左后足主体和左后足铰接部，所述左后足通过所述左后足铰接部与所述机架铰接；所述左前后足连杆的两端分别与所述左前足主体和所述左后足主体铰接。

优选的，在上述一种六足物料运输装置中，所述右前足包括右前足主体、右前足铰接部、右前足连接部和右前足连杆，所述右前足通过所述右前足铰接部与所述机架铰接；所述右前足连接部端部与所述右前足连杆一端铰接，所述右前足连杆另一端与所述曲轴的第一曲拐部铰接。

优选的，在上述一种六足物料运输装置中，所述右中足包括右中足主体、右中足铰接部、右中足连接部和右中足连杆，所述右中足通过所述右中足铰接部与所述机架铰接；所述右中足连接部端部与所述右中足连杆一端铰接，所述右中足连杆另一端与所述曲轴的第二曲拐部铰接。

优选的，在上述一种六足物料运输装置中，所述右后足包括右后足主体和右后足铰接部，所述右后足通过所述右后足铰接部与所述机架铰接；所述右前后足连杆的两端分别与所述右前足主体和所述右后足主体铰接。

优选的，在上述一种六足物料运输装置中，所述机架包括两根横杆、两根长杆和四根竖杆；两根所述横杆平行设置，四根所述竖杆竖直设置，且所述竖杆底端连接在两根所述横杆的端部，顶端连接在两根所述长杆的端部；所述驱动器安装在其中一根所述横杆上，所述曲轴的另一端转动安装在另一根所述横杆上；

所述左前足铰接部与所述机架上左侧前部的所述竖杆铰接；所述左中足铰接部与所述机架上左侧所述长杆中部铰接；所述左后足与所述机架上左侧后部的所述竖杆铰接；

所述右前足铰接部与所述机架上右侧前部的所述竖杆铰接；所述右中足铰接部与所述机架上右侧所述长杆中部铰接；所述右后足与所述机架上右侧后部的所述竖杆铰接。

优选的，在上述一种六足物料运输装置中，所述左前后足连杆和所述右前后足连杆的中部均设置有向上弯曲的弯曲部，防止与所述左中足主体和所述右中足主体发生干涉。

优选的，在上述一种六足物料运输装置中，所述驱动器为减速电机，并且所述减速电机连接有电源。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种六足物料运输装置，通过模拟蜘蛛的运动方式，左前足和右前足交替摆动并与左中足和右中足配合，完成单一驱动器通过曲柄摇杆机构驱动整个装置的平稳运行，能够满足家具生产的配料工段的车间直线物料运输需要，并且结构简单、耗能小，便于普及使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的整体结构图；

图2是曲轴的结构图；

图3是机架和驱动器的组合结构图；

图4是左前足位置点和右前足位置点线性速度曲线；

图5是右前足位置点和左中足位置点线性速度曲线。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种六足物料运输装置，通过模拟蜘蛛的运动方式，左前足和右前足交替摆动并与左中足和右中足配合，完成单一驱动器通过曲柄摇杆机构驱动整个装置的平稳运行，能够满足家具生产的配料工段的车间直线物料运输需要，并且结构简单、耗能小，便于普及使用。

结合说明书附图1-5，一种六足物料运输装置，包括机架1、驱动器2、曲轴3、左侧行走机构和右侧行走动机构；其中驱动器2安装在机架1上，曲轴3的一端通过轴承转动设置在机架1上，另一端与驱动器2的动力输出轴固定连接；左侧行走机构和右侧行走机构与曲轴3传动连接；

左侧行走机构包括左前足41、左中足42、左后足43和左前后足连杆44；右侧行走机构包括右前足51、右中足52、右后足53和右前后足连杆54。

为了进一步优化上述技术方案，左前足41包括左前足主体411、左前足铰接部412、左前足连接部413和左前足连杆414，左前足41通过左前足铰接部412与机架1铰接；左前足连接部413端部与左前足连杆414一端铰接，左前足连杆414另一端与曲轴3的第一曲拐部铰接。

为了进一步优化上述技术方案，左中足42包括左中足主体421、左中足铰接部422、左中足连接部423和左中足连杆424，左中足42通过左中足铰接部422与机架1铰接；左中足连接部423端部与左中足连杆424一端铰接，左中足连杆424另一端与曲轴3的第二曲拐部铰接。

为了进一步优化上述技术方案，左后足43包括左后足主体431和左后足铰接部432，左后足43通过左后足铰接部432与机架1铰接；左前后足连杆44的两端分别与左前足主体411和左后足主体431铰接。

为了进一步优化上述技术方案，右前足51包括右前足主体511、右前足铰接部512、右前足连接部513和右前足连杆514，右前足51通过右前足铰接部512与机架1铰接；右前足连接部513端部与右前足连杆514一端铰接，右前足连杆514另一端与曲轴3的第一曲拐部铰接。

为了进一步优化上述技术方案，右中足52包括右中足主体521、右中足铰接部522、右中足连接部523和右中足连杆524，右中足52通过右中足铰接部522与机架1铰接；右中足连接部523端部与右中足连杆524一端铰接，右中足连杆524另一端与曲轴3的第二曲拐部铰接。

为了进一步优化上述技术方案，右后足53包括右后足主体531和右后足铰接部532，右后足53通过右后足铰接部532与机架1铰接；右前后足连杆54的两端分别与右前足主体511和右后足主体531铰接。

为了进一步优化上述技术方案，机架1包括两根横杆11、两根长杆12和四根竖杆13；两根横杆11平行设置，四根竖杆13竖直设置，且竖杆13底端连接在两根横杆11的端部，顶端连接在两根长杆12的端部；驱动器2安装在其中一根横杆11上，曲轴3的另一端转动安装在另一根横杆11上；

左前足铰接部412与机架1上左侧前部的竖杆13铰接；左中足铰接部422与机架1上左侧长杆12中部铰接；左后足43与机架1上左侧后部的竖杆13铰接；

右前足铰接部512与机架1上右侧前部的竖杆13铰接；右中足铰接部522与机架1上右侧长杆12中部铰接；右后足53与机架1上右侧后部的竖杆13铰接。

为了进一步优化上述技术方案，左前后足连杆44和右前后足连杆54的中部均设置有向上弯曲的弯曲部6，防止与左中足主体421和右中足主体521发生干涉。

为了进一步优化上述技术方案，驱动器2为减速电机，并且减速电机连接有电源，电源为电池，机架1上还设置有蓝牙模块和单片机，通过蓝牙模块接收指令，并通过单片机控制减速电机动作。

为了进一步优化上述技术方案，机架1上还设置有装置壳体，装置壳体安装在机架1上，并且不与其他活动部件发生干涉。

工作原理：

通过模拟蜘蛛的运动方式，使左中足42上下摆动，左前足41、右前足51、左后足43和右后足53前后摆动；

当左侧的左中足42下降到最低与地面接触时，右前足51和右后足53与地面也接触，此时左中足42、右前足51和右后足53三个支点保持机架1平衡；在曲轴3的继续转动的作用下，左侧的左前足41和左后足43向前摆动，摆动过程中，左中足42腾空，然后曲轴3继续转动，左前足41和左后足43着地，右中足52着地，左中足42腾空。

当左侧左前足41和左后足43腾空向前位移时，左中足42位置点下降到最低，右中足52位置点上升到最高，右侧右前足51和右后足53向后位移，支撑机架1的同时提供摩擦力使机器人模型前进。

利用减速电机带动曲轴3使装置的左前足41和左中足42、右前足51和右中足52的步态轨迹区分开。曲轴3与左前足连杆414、左前足连接部413、机架1配合能够形成曲柄摇杆机构，其中左前足连接部413作为此曲柄摇杆机构的摇杆；

曲轴3与右前足连杆514、右前足连接部513、机架1配合能够形成曲柄摇杆机构，其中右前足连接部513作为此曲柄摇杆机构的摇杆；

曲轴3与左中足连杆424、左中足连接部423、机架1配合能够形成曲柄摇杆机构，其中左中足连接部423作为此曲柄摇杆机构的摇杆；

曲轴3与右中足连杆524、右中足连接部523、机架1配合能够形成曲柄摇杆机构，其中右中足连接部523作为此曲柄摇杆机构的摇杆；

左中足42和右中足52在曲柄3的第二曲拐部与其他部件配合后，分别形成曲柄摇杆机构；曲轴3的第一曲拐部和第二曲拐部弯曲方向相反，左前足41和右前足51在曲柄3的第一曲拐部与其他部件配合后，分别形成曲柄摇杆机构。因为曲轴3的第一曲拐部和第二曲拐部弯曲方向相反，所以左前足41和左中足42、右前足51和右中足52在一个减速电机带动的曲轴3下，分别实现了两种不同轴心的运动。

结合图4和图5，图4中a为左前足41位置点运动轨迹上沿x轴方向的线性速度；b为右前足51位置点运动轨迹上沿x轴方向的线性速度；图5中a为右前足51位置点沿虚拟样机上x轴方向上的线性速度；b点为左中足42位置点沿虚拟样机上y轴方向上的线性速度。

x轴正方向为六足物料运输装置前进方向，y轴正方向为竖直向上方向。

进一步，左前足41和右前足51在装置前进方向的工作行程位移大于各自的急回行程位移，且工作行程上的最大速度也大于各自的急回行程速度。依靠速度和时间形成的位移差，前后腿配合异侧中腿支撑机架1使装置能够与地面发生相对位移，进而使装置前进。左前足41与右前足51在机构前进方向的线性速度曲线沿速度等于0的直线镜像，即在一个时间点，左前足41与右前足51在做速度大小相同，但方向相反的运动。所以周期内所有时刻左前足41与右前足51位移轨迹的切线始终平行，维持了机构运动的稳定性。

进一步，机构在曲轴3运动一个周期的时间内，左中足42与右前足51、右后足53在半个周期内的某一时刻同时接触地面；右中足52与左前足41、左后足43在另外半个周期内的某一时刻同时接触地面；从而维持了装置在地面的爬行姿态，保持了主体的稳定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。