专利名称：移动机器人腿部机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机器人技术领域，特别是一种教学用的移动机器人腿部机 构。
背景技术：
在技术领域中，机器人已经得到广泛的应用。其中，教育机器人是特别应用于教育 领域的机器人，它应当是适用于教学，具有良好的性价比，具有开放性和可扩展性，能够根 据需要方便地增减功能模块，以及具有友好的人机交互界面。现有的教学机器人构造复杂， 价格昂贵，难于普及到课堂教学。为了使教学机器人示教性更加强，更加大众化，一般教学 是从简单的仿昆虫的多足机器人入门学习，逐步深入到两足人型机器人。多足机器人的自 由度及传感器比较少，结构简单，功能和组合性能良好，费用相对低，更适合初级教学使用。 在现有技术中，公告号CN2827823发明名称为‘机械螃蟹’和公告号CN201343082Y发明名称 为‘一种四足步行机器人的行走机构’的专利公开了多足机器人的设计，它们的不足在于 机构复杂，不能根据使用要求进行多种拼装组合，示教性能不清晰，重量重，不仅携带不便， 也使得购置费用高。如何设计出一种适用性强、费用低、构造简单、可以用简单方法进行拼装组合、重 量轻、示教性好的机器人构件，是技术人员亟待解决的问题。
实用新型内容为了解决现有技术存在的技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种移动机器人 腿部机构，它价格低，重量轻，示教性好，可拼装用于不同的多足机器人，扩展性强，性能良 好。为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是移动机器人腿部机构，包含小腿板、大腿板、升降舵机安装板、腿部连接件、连接 件、平移舵机、升降舵机，其中小腿板固定连接在腿部连接件两侧，小腿板上端与大腿板铰 接，小腿板中段与升降舵机安装板铰接，大腿板与连接件铰接，升降舵机轴向水平固定在升 降舵机安装板上，且升降舵机轴端与连接件固定连接，平移舵机轴向垂直固定在连接件上， 小腿板、大腿板、升降舵机安装板和连接件构成四连杆机构。小腿板、大腿板、升降舵机安装板、腿部连接件、连接件为轻质铝合金材质。由于采用上述方案后，本实用新型移动机器人腿部机构在使用过程中，它是由少 数几件构件拼装而成，构造简单；可以根据教学演示需要拼装成四足机器人、六足机器人或 者多足机器人，适用性强；可以用简单方法进行拼装组合，构件之间只是由螺丝连接，拼装 使用简单工具即可实施，简单方便；结构件由轻质铝合金材质，重量轻，携带方便，费用低； 没有多余机械构造，整体机械构成和运动规律可以一目了然，示教性好。
图1为本实用新型移动机器人腿部机构主视图。图2为本实用新型移动机器人腿部机构图1的右视图。图3为本实用新型移动机器人腿部机构图1的俯视图。图4为本实用新型移动机器人腿部机构的小腿板主视图。图5为本实用新型移动机器人腿部机构图4小腿板的俯视图。图6为本实用新型移动机器人腿部机构的大腿板主视图。图7为本实用新型移动机器人腿部机构图6大腿板的左视图。图8为本实用新型移动机器人腿部机构的升降舵机安装板主视图。图9为本实用新型移动机器人腿部机构图8升降舵机安装板的左视图。图10为本实用新型移动机器人腿部机构的腿部连接件主视图。图11为本实用新型移动机器人腿部机构图10的腿部连接件右视图。图12为本实用新型移动机器人腿部机构图10腿部连接件俯视图。图13为本实用新型移动机器人腿部机构连接件的主视图。图14为本实用新型移动机器人腿部机构图13连接件的左视图。图15为本实用新型移动机器人腿部机构图13连接件的俯视图。图16为安装本实用新型移动机器人腿部机构的六足机器人主视图。图17为安装本实用新型移动机器人腿部机构的六足机器人图16左视图。图18为安装本实用新型移动机器人腿部机构的六足机器人图16俯视图。附图中标号1.小腿板，2.大腿板，3.升降舵机安装板，4.腿部连接件，5.连接件，6.机体， 7.平移舵机，8.升降舵机，9.操纵控制器。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型移动机器人腿部机构的具体实施方式
作进一 步的说明。如图1-图15所示本实用新型移动机器人腿部机构，它主要由小腿板1、大腿板2、 升降舵机安装板3、腿部连接件4、连接件5、平移舵机7、升降舵机8八个主要构件组成，其 中小腿板1用螺丝固定连接在腿部连接件4两侧，共同构成U形构造，作为承载机器人重 量和运动的承力件，如果为了增加腿部构件强度，可以在两小腿板1的其他孔之间增加强 度增强零件，例如使用螺丝固定增强柱，或者使用螺丝、螺母将小腿板定位来增强小腿结构 强度。小腿板1上端与大腿板2铰接，小腿板1中段与升降舵机安装板3铰接，大腿板2与 连接件5铰接，小腿板1、大腿板2、升降舵机安装板3和连接件5构成四连杆机构，升降舵 机8轴向水平固定在升降舵机安装板3上，且升降舵机8轴端与连接件固定连接，当升降舵 机8收到信号转动时，使小腿板1能够作上抬腿和下放腿动作。平移舵机7轴向垂直固定在 连接件5上，平移舵机7轴端与拼装机器人的机体6固定连接，当平移舵机7收到信号转动 时，使整体移动机器人腿部机构能够作左右摆动。小腿板1、大腿板2、升降舵机安装板3、腿 部连接件4、连接件5可以为轻质铝合金材质，不仅重量轻，便于携带，也减少了动力消耗， 提升动作的敏捷性和准确性。小腿板1、大腿板2、升降舵机安装板3、腿部连接件4、连接件5之间只用螺丝连接，拼装操作简单方便，也使受教者更清晰的从外部就能够了解机械构成 和动作原理过程。移动机器人腿部机构可以预先制成总成，以备随时用来拼装成为不同形 状构造的机器人。如图16-图18所示是一种安装本实用新型移动机器人腿部机构的六足机器人的 例子，移动机器人腿部机构作为总成拼装在机体6的两侧，每侧三只，操纵控制器9固定在 机体6上控制各移动机器人腿部机构的运动时序和动作。在使用时，由操作控制器9根据 预先编制的程序来控制机器人腿部总成的时序和运动状态，使机器人始终保持有间隔的三 只腿着地站立，且三只腿在平面上构成能够稳定站立的三角形，而另三只腿处于抬起状态。 在操纵控制器9的控制下，着地的三只腿的平移舵机7向后转动使机器人向前运动，此时抬 起的三只腿的平移舵机7向前转动，使这三只腿向前方转动平移，然后抬起的三只腿的升 降舵机8转动使腿部下落着地支撑，并由平移舵机7带动腿部总成向后运动完成机器人前 进动作，而此时原来着地的三只腿的升降舵机8转动使该腿抬起并由平移舵机7完成向前 迈腿动作，这样分为两组的腿部反复交替重复上述动作，使机器人能够仿照昆虫动作向前 爬行。本实用新型移动机器人腿部机构作为总成可以用在四足、六足或者多足机器人上。
权利要求移动机器人腿部机构，包含小腿板、大腿板、升降舵机安装板、腿部连接件、连接件、平移舵机、升降舵机，其特征在于小腿板固定连接在腿部连接件两侧，小腿板上端与大腿板铰接，小腿板中段与升降舵机安装板铰接，大腿板与连接件铰接，升降舵机轴向水平固定在升降舵机安装板上，且升降舵机轴端与连接件固定连接，平移舵机轴向垂直固定在连接件上，小腿板、大腿板、升降舵机安装板和连接件构成四连杆机构。
2.根据权利要求1所述的移动机器人腿部机构，其特征在于小腿板、大腿板、升降舵 机安装板、腿部连接件、连接件为轻质铝合金材质。
专利摘要移动机器人腿部机构，涉及一种教学用的移动机器人技术领域，其小腿板固定连接在腿部连接件两侧，小腿板上端与大腿板铰接，小腿板中段与升降舵机安装板铰接，大腿板与连接件铰接，升降舵机轴向水平固定在升降舵机安装板上，且升降舵机轴端与连接件固定连接，平移舵机轴向垂直固定在连接件上，小腿板、大腿板、升降舵机安装板和连接件构成四连杆机构。移动机器人腿部机构作为总成用于六足、八足等仿昆虫运动机器人。
文档编号A63H11/20GK201703453SQ20102023920
公开日2011年1月12日 申请日期2010年6月28日 优先权日2010年6月28日
发明者刘长青, 李明海, 郭洪红, 雷保珍 申请人:北京联合大学