专利名称：汽车/机器人的行走机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及机器人，特别涉及一种汽车/机器人的行走机构。
背景技术：
在机器人领域，已经出现了各种各样的机器人和机器人结构，但还没有能在汽车 和行走机器人之间相互变形的汽车/机器人。机器人的行走机构千差万别，其中之一是平 行四边形连杆结构。这种结构体积大，很难置于腿的内部，通常独立置于腿外面，对结构相 对简单的机器人而言，难以用于拟人机器人。
发明内容
本发明的目的，就是为了提供一种新型的汽车/机器人的行走机构。
本发明的技术方案是一种汽车/机器人的行走机构，包括左下肢和右下肢，左下 肢和右下肢分别与机器人下身可转动相连，其特征在于，所述的左下肢和右下肢各包括
脚组件，包括脚本体和脚腿连接轴，脚腿连接轴安装在脚本体上并向脚本体的两 侧伸出； 腿组件，包括腿内壳、腿外壳、驱动电机、传动齿轮组、动力大齿轮和安全环，腿内 壳和腿外壳的下端分别与向脚本体两侧伸出的脚腿连接轴可转动相连并相互连接成整体， 驱动电机、传动齿轮组、动力大齿轮和安全环顺序传动相连集装在一个齿轮盒内，齿轮盒固 定在腿内壳上，安全环的两端分别与机器人下身固定相连 连杆组件，包括上连杆轴、下连杆轴和连杆；上连杆轴安装在机器人下身并向两侧 伸出，下连杆轴安装脚本体上，连杆设置在腿内壳内，其下端与下连杆轴可转动相连，上端 与上连杆轴可转动相连。 所述的安全环包括环体和环轴，环体嵌装在动力大齿轮内，其传递力矩小于设计
值，环轴的两端呈方形并与机器人下身固定相连。 所述的腿外壳上部外侧连接有关节盖。 本发明的汽车/机器人的行走机构由于采用了以上技术方案，使其与现有技术相 比，具有以下的优点和和特点 1、本发明的汽车/机器人的行走机构中的安全环能在不正常的情况和用外力去 扳动腿组件和脚组件等特殊情况下，保证腿组件和脚组件全部机构都不受影响，且能自动 复位，既外力不会损坏本机构。特别是在本机构运转的过程中，不小心夹住手及其它情况， 在安全环(只能传递小于设计力矩值的力矩)的共同作用下，因为只能传递小于设计力矩 值的力矩，所以不会夹伤手，外力消除后即刻自动恢复运转。 2、本发明中的驱动电机、传动齿轮组、动力大齿轮和安全环都装配在腿外壳和腿 内壳内部，体积小，转动可靠。 3、本机构将马达和传动机构设计在腿外壳和腿内壳内部，降低了整个机器人的重 心，便于机器人变形；也使整个机器人结构容易布局，便于做成拟机器人。
4、本机构中采用了蜗轮蜗杆结构，可以在到位后的位置上锁定机构不再有位移， 保证了机器人的状态稳定，纵然在外力的作用下使其安全装置发挥了作用而产生了位移， 也能自动复位并锁定。 5、结构独特，每只腿由一只马达驱动，可实现机器人行走曲腿、连动脚使脚始终保 持与地面平行。 6、电气操控简单，本机构中腿的动作主要依赖机械结构完成。电气部分只需控制 马达在位置传感器提供的信号，而以简单的调频开关量控制正反向直流电源值，即可完成 腿全部功能。
图1是本发明汽车/机器人的行走机构的立体结构示意图； 图2是本发明的局部立体结构示意图； 图3是本发明中的腿内壳的结构示意图； 图4是本发明中的腿内壳的分解结构示意图； 图5是本发明中的腿外壳的立体结构示意图； 图6是本发明的行走机构在站立时的状态示意图； 图7是本发明的行走机构在跨步时的状态示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。 参见图1 ，配合参见图6 、图7 ，本发明的汽车/机器人的行走机构，包括左下肢和右 下肢，左下肢和右下肢分别与机器人下身l可转动相连，左下肢和右下肢各包括(本实施例 以左下肢为例)脚组件2、腿组件3和连杆组件4。 配合参见图2，脚组件2包括脚本体和脚腿连接轴21，脚腿连接轴21安装在脚本 体上并向脚本体的两侧伸出。 配合参见图3、图4、图5，腿组件3包括腿内壳31 、腿外壳32、驱动电机33、传动齿 轮组34、动力大齿轮35和安全环36。腿内壳31和腿外壳32的下端分别与向脚本体两侧伸 出的脚腿连接轴21可转动相连并相互连接成整体，驱动电机33、传动齿轮组34、动力大齿 轮35和安全环36顺序传动相连集装在一个齿轮盒37内，齿轮盒37固定在腿内壳31上， 安全环36包括环体和环轴，环体嵌装在动力大齿轮35内，其传递力矩小于设计值，环轴的 两端呈方形并与机器人下身固定相连。在腿外壳32的上部外侧连接有关节盖38。
配合参见图2，连杆组件4包括上连杆轴41、下连杆轴42和连杆43 ;上连杆轴41 安装在机器人下身1上并向两侧伸出，下连杆轴42安装脚本体上，连杆43设置在腿内壳31 内，其下端与下连杆轴42可转动相连，上端与上连杆轴41可转动相连。
图6是本发明的行走机构在站立时的状态示意图，图7是本发明的行走机构在跨 步时的状态示意图。本发明的汽车/机器人的行走机构的动作原理可结合图6、图7说明如 下 驱动电机33在内部CPU的控制下正转，驱动传动齿轮组34，传动齿轮组34驱动动 力大齿轮35，动力大齿轮35将力矩传递给安全环36 (安全环36的传递力矩小于设计值，当不正常使用后人手指不小心卡在上面时，阻力将超过设计力矩而使安全环36跳动，从而保 护人和机构)，而驱动电机33、传动齿轮组34、动力大齿轮35、安全环36等一起集成安装在 齿轮盒37内，齿轮盒37固定在腿内壳31上，腿外壳32与腿内壳31连成一体。安全环36 的两端都固定在机器人下身1上而不能转动，这样就会使整个腿组件3绕安全环36的轴芯 向前转动而曲腿。脚腿连接轴21、下连杆轴42、安全环36和上连杆轴41组成平行四边形 连杆结构，实现机器人行走曲腿且脚底始终保持与地面平行。 驱动电机33在内部CPU和位置传感器的控制下，有规律的正反转，就实现了机器 人腿曲腿且脚底始终保持与地面平行的前、后跨步运动，即曲腿走路。
权利要求
一种汽车/机器人的行走机构，包括左下肢和右下肢，左下肢和右下肢分别与机器人下身可转动相连，其特征在于，所述的左下肢和右下肢各包括脚组件，包括脚本体和脚腿连接轴，脚腿连接轴安装在脚本体上并向脚本体的两侧伸出；腿组件，包括腿内壳、腿外壳、驱动电机、传动齿轮组、动力大齿轮和安全环，腿内壳和腿外壳的下端分别与向脚本体两侧伸出的脚腿连接轴可转动相连并相互连接成整体，驱动电机、传动齿轮组、动力大齿轮和安全环顺序传动相连集装在一个齿轮盒内，齿轮盒固定在腿内壳上，安全环的两端分别与机器人下身固定相连连杆组件，包括上连杆轴、下连杆轴和连杆；上连杆轴安装在机器人下身并向两侧伸出，下连杆轴安装脚本体上，连杆设置在腿内壳内，其下端与下连杆轴可转动相连，上端与上连杆轴可转动相连。
2. 如权利要求1所述的汽车/机器人的行走机构，其特征在于所述的安全环包括环 体和环轴，环体嵌装在动力大齿轮内，其传递力矩小于设计值，环轴的两端呈方形并与机器人下身固定相连。
3. 如权利要求1所述的汽车/机器人的行走机构，其特征在于所述的腿外壳上部外 侧连接有关节盖。
全文摘要
本发明提供了一种汽车/机器人的行走机构，它包括左下肢和右下肢，左下肢和右下肢分别与机器人下身可转动相连，左下肢和右下肢各包括脚组件、腿组件和连杆组件，腿组件的下端与脚组件可转动相连，上端与机器人下身可转动相连，连杆组件的下端与脚组件可转动相连，上端与机器人下身可转动相连。本发明采用单自由度多连动结构，从而实现机器人行走曲腿且脚底始终保持与地面平行的功效。同时在非正常情况运行中，能实现机构过载保护和人员安全保护。
文档编号B62D57/032GK101746430SQ20081020460
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月15日 优先权日2008年12月15日
发明者刘光华, 刘鼎红, 卢慧坚, 张重清, 徐正阳, 李风波 申请人:上海精益电器厂有限公司;上海鼎灵实业有限公司