一种六足机器人的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域，特别是一种六足机器人。

背景技术：

随着时代和科技的发展，人类需要对自然界中的资源进行勘测和开采，也会对一些未知的领域进行探索。但是，总会有一些地方是人类无法到达的，如火山、灾难矿井、行星表面等。对于这些环境的探索与研究，人类一直在寻找一系列合适的方法和途径，机器人的出现为解决这些问题提供了可能。如今，地球上的矿产资源在不断减少，人们不断的寻找、探索和开采新的矿产。但是，在探索一些未知的矿山时，由于未经过开发，所以不能确定是否适合人类进行开采；因此，就需要用到机器人代替人类进行相应的工作，对这些未经开发矿场的环境和空气质量等一系列环节进行相应的检测。由于这些矿场的地面会存在崎岖不平或者是土质松软等问题，为了保证机器人在工作时的机动性和稳定性，以往用于勘测的轮式或履带式机器人将不再适合这种场所。

技术实现要素：

针对上述问题，提供了一种六足机器人，用于崎岖不平的矿区进行探测。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种六足机器人，包括躯干、六个足部、主控板、十二个舵机、第一电源、第二电源、红外避障传感器、超声波传感器、可燃气体传感器、温湿度传感器和无线通讯模块，六个所述足部对称设于所述躯干的两侧，每个所述足部通过两个相互连接的所述舵机连接所述躯干，连接所述躯干的所述舵机作为髋关节并驱动所述足部前后运动，连接所述足部的所述舵机作为膝关节并驱动所述足部上下运动，所述主控板固定于所述躯干，所述主控板连接所述舵机，所述第一电源和第二电源分别固定于所述躯干上，所述第一电源连接主控板，所述第二电源连接所述舵机，所述红外避障传感器、超声波传感器、可燃气体传感器、温湿度传感器、无线通讯模块均固定于所述躯干上，所述红外避障传感器、超声波传感器、可燃气体传感器、温湿度传感器和无线通讯模块分别电连接所述主控板。

进一步地，六个所述足部分为两个运行组，所述运行组由所述躯干一侧的前后两个所述足部与所述躯干另一侧的中间一个所述足部组成，两个所述运行组交替运行。每个运行组形成一个三角形支架的结构，当其中一个运行组的三个足部放在地上后蹬时，另外一个运行组的三个足部随时准备更换，这样，可以让六足机器人在行走过程中的整个重心始终落在由三个足部形成的三角形支架上。

进一步地，所述红外避障传感器设有两个，两个所述红外避障传感器分别设于所述躯干的两侧，所述超声波传感器设于所述躯干的前端。

进一步地，所述主控板采用arduino开发板。

进一步地，同一个所述足部的两个所述舵机的输出轴的角度相互垂直。

进一步地，还包括无线终端，所述无线终端设有输入端和显示器，所述无线终端无线连接所述无线通讯模块，通过所述输入端向所述无线通讯模块发送动作指令，所述无线终端接收所述无线通讯模块发送的信息并显示于所述显示器。无线终端发送指令给无线通讯模块并接收无线通讯模块反馈回来的信息，通过无线终端可以控制机器人的工作并实时监控机器人周围的障碍、可燃气体浓度、温度和湿度的信息。

由于采用上述技术方案，本实用新型的有益效果为：

本实用新型的六足机器人的每个足部分别通过两个舵机连接躯干，连接躯干的舵机作为髋关节并驱动足部前后运动，连接足部的舵机作为膝关节并驱动足部上下运动，通过六个足部的相互配合，六足机器人能够平稳的走在崎岖的矿区，对矿区的环境进行探测；躯干上安装有红外避障传感器、超声波传感器、可燃气体传感器、温湿度传感器和无线通讯模块，其中红外避障传感器和超声波传感器能够对机器人周围的障碍物进行探测，并将探测结果传输给主控板，主控板根据红外避障传感器和超声波传感器反馈的信息确定机器人的行走路线；可燃气体传感器能够探测矿区内的可燃气体浓度数据并传输给主控板，温湿度传感器能够探测矿区内的温度和湿度数据并传输给主控板，主控板将可燃气体传感器和温湿度传感器传输来的数据通过无线通讯模块发送出去，以便工作人员分析矿区环境是否适合人类工作。本实用新型的六足机器人适用于矿场环境检测和地势勘测的工作，无需工作人员亲自走入矿区去做环境检测和地势勘测的工作，大大降低了人力成本，并且提高了矿场环境检测和地势勘测工作的安全性和效率。

附图说明

图1是本实用新型的一种六足机器人的结构示意图；

图2是本实用新型的红外避障传感器和超声波传感器的连接图；

图3是本实用新型的红外避障传感器的电路图；

图4是本实用新型的可燃气体传感器的电路图；

图5是本实用新型的本实用新型的六足机器人的行走分析图；

附图标号：101-躯干，102-足部，103-主控板，104-舵机，105-第一电源，106-第二电源，107-红外避障传感器，108-超声波传感器，109-可燃气体传感器，110-温湿度传感器，111-无线通讯模块，112-无线终端。

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。

请参照图1所示，一种六足机器人包括一个躯干101、六个足部102、一块主控板103、十二个舵机104、一个第一电源105、一个第二电源106、两个红外避障传感器107、一个超声波传感器108、一个可燃气体传感器109、一个温湿度传感器110、一个无线通讯模块111和一个无线终端112，躯干101包括上盖和下盖，上盖和下盖之间用支撑杆固定连接，上盖和下盖结构相同，上盖和下盖均由亚克力板制成，主控板103为arduino开发板，舵机104为mg995型号舵机，无线通讯模块111为hc-05无线模块，无线终端112采用手机。六个足部102对称设于躯干101的两侧，六个足部102分别为左前足部102、右前足部102、左中足部102、右中足部102、左后足部102和右后足部102，每个足部102通过两个相互转动的舵机104连接躯干101，同一个足部102上的两个舵机104通过连接板转动连接，连接躯干101的舵机104固定于下盖板，同一个足部102上的两个舵机104的输出轴的角度相互垂直，连接躯干101的舵机104作为髋关节并驱动足部102前后运动，连接足部102的舵机104作为膝关节并驱动足部102上下运动。主控板103固定于下盖的上表面，主控板103连接舵机104，第一电源105和第二电源106分别固定于下盖的上表面并设于主控板103的两侧，第一电源105连接主控板103，第二电源106连接十二个舵机104，两个红外避障传感器107分别固定设于躯干101的两侧，超声波传感器108固定于躯干101的前端，无线通讯模块111固定于躯干101的后端，红外避障传感器107、超声波传感器108、可燃气体传感器109、温湿度传感器110和无线通讯模块111分别电连接主控板103。无线终端112设有输入端和显示器，无线终端112无线连接无线通讯模块111，通过输入端向无线通讯模块111发送动作指令，无线终端112接收无线通讯模块111发送的信息并显示于显示器。

请参照图2所示，超声波传感器108连接arduino主板上的a1、a2号引脚，其中一个红外传感器连接p12号引脚，另一个红外传感器连接p4号引脚。请参照图3所示，比较器u1a“-”端电压受电位器r1调节，比较器u1a“+”输入端为检测电压，由10k电阻和光敏管分压取得。当机器人没有碰到障碍时，光敏管没有得到反射，呈现高阻状态，比较器u1a“+”端的电压高于“-”端电压，输出高电平；若机器人逐渐接近障碍，光敏管会得到反射，并且反射强度会逐步增强，此时电位器r1的电阻将逐步降低，但没有接地，比较器u1a“-”端电压会高于“+”端的电压，比较器会翻转并输出低电平，输出指示的led3会被点亮。

可燃气体传感器109固定于上盖板的上表面，让传感器更大面积的接触空气，温湿度传感器110固定于躯干101的前端，与红外避障传感器107直线距离相差90mm，高度差为35mm，温湿度模块的data端连接uno开发板8号引脚，可燃气体传感器109的信号端连接主板上的a0引脚。可燃气体传感器109的内部电路图如图4所示，当燃气体浓度发生变化时，mq-2的4号引脚会将信号输出到比较器u1a的2号引脚，而电位器rp构成了比较器的门槛电压。当可燃气浓度升高时，输出的电压高于门槛电压，比较器会输出低电平，led点亮报警；当可燃气浓度降低，输出的电压低于门槛电压，比较器输出高电平，led熄灭。

请参照图5所示，六个足部分为两个运行组，左前足部、右中足部和左后足部组成第一运行组，右前足部、左中足部和右后足部组成第二运行组。左前足部的两个舵机104为0号舵机和1号舵机，左中足部的两个舵机104为2号舵机和3号舵机，左后足部的两个舵机104为4号舵机和5号舵机，右前足部的两个舵机104为6号舵机和7号舵机，右中足部的两个舵机104为8号舵机和9号舵机，右后足部的两个舵机104为10号舵机和11号舵机，连接躯干的舵机104为0号舵机、2号舵机、4号舵机、6号舵机、8号舵机和10号舵机，连接足部的舵机104为1号舵机、3号舵机、5号舵机、7号舵机、9号舵机和11号舵机。

图5中的图a为机器人正常站立时，六个足部对称分布在躯干的两侧，十二个舵机也是相互对称。图5中的图b为机器人前进时，第一运行组的1号舵机、5号舵机和9号舵机抬空，0号舵机、4号舵机顺时针移动20mm，8号舵机逆时针移动20mm，1号舵机、5号舵机和9号舵机回到原来的角度；第二运行组的3号舵机、7号舵机和11号舵机抬空的同时第一运行组中的0号舵机、4号舵机和8号舵机回到原来角度，2号舵机顺时针移动20mm，6号舵机、10号舵机逆时针移动20mm，3号舵机、7号舵机和11号舵机回到原来的角度，第一运行组中1号舵机、5号舵机和9号舵机再次抬起的同时，第二运行组中的2号舵机、6号舵机和10号舵机回到原来的角度，机器人以同样的动作交替运行实现向前运动。图5中的图c为机器人后退时，第一运行组的1号舵机、5号舵机和9号舵机抬空，0号舵机、4号舵机逆时针移动20mm，8号舵机顺时针移动20mm，1号舵机、5号舵机和9号舵机回到原来的角度；第二运行组的3号舵机、7号舵机和11号舵机抬空，第一运行组中0号舵机、4号舵机和8号舵机回到原来角度，2号舵机逆时针移动20mm，6号舵机、10号舵机顺时针移动20mm，3号舵机、7号舵机和11号舵机回到原来的角度；第一运行组中1号舵机、5号舵机和9号舵机再次抬空，第二运行组中2号舵机、6号舵机和10号舵机回到原来的角度，机器人以同样的动作交替运行实现向后运动。图5中的图d机器人左转时，第一运行组中1号舵机、5号舵机和9号舵机抬起，0号舵机、4号舵机和8号舵机逆时针移动20mm，1号舵机、5号舵机和9号舵机回到原来的角度；第二运行组中3号舵机、7号舵机和11号舵机抬空，第一运行组中的0号舵机、4号舵机和8号舵机回到原来的角度，2号舵机、6号舵机和10号舵机逆时针移动20mm，3号舵机、7号舵机和11号舵机回到原来的角度，第一运行组中1号舵机、5号舵机和9号舵机再次抬起，第二运行组中2号舵机、6号舵机和10号舵机回到原来的角度，机器人以同样的动作交替运行实现左转运动。图5中的图e机器人右转时，第一运行组中1号舵机、5号舵机和9号舵机抬起，0号舵机、4号舵机和8号舵机顺时针移动20mm，1号舵机、5号舵机和9号舵机回到原来的角度；第二运行组中3号舵机、7号舵机和11号舵机抬空，第一运行组中的0号舵机、4号舵机和8号舵机回到原来的角度，2号舵机、6号舵机和10号舵机顺时针移动20mm，3号舵机、7号舵机和11号舵机回到原来的角度，第一运行组中1号舵机、5号舵机和9号舵机再次抬起，第二运行组中2号舵机、6号舵机和10号舵机回到原来的角度，机器人以同样的动作交替运行实现右转运动。

上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。