专利名称：一种凸轮驱动控制式四足机器人的行走机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及四足机器人的行走技术，具体地，涉及一种凸轮驱动控制式四足机器
人的行走机构。
背景技术：
目前，在四足机器人的整体构架中，行走机构是四足机器人的关键机构之一。关于 行走机构，目前研究最多的是在腿组件的关节处，采用伺服电机进行驱动控制的方式，控 制行走参数，从而实现四足机器人的行走功能。 在四足机器人的行走机构中，采用上述伺服电机驱动控制的方式，具有机械结构 简单与控制精度高的优点；但是，采用这种伺服点击驱动控制的方式时，需要多个的伺服电 机配合使用，不仅增加了四足机器人的重量和制造成本，而且增大了控制难度。
在实现本发明的过程中，发明人发现上述技术至少存在结构复杂、控制精度低、成
本高与重量大等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种凸轮驱动控制式四足机器人的行走 机构，以实现结构简单、控制精度高、成本低与重量轻的优点。 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种凸轮驱动控制式四足机器人的 行走机构，包括竖直并行设置、且结构相同的前腿组件与后腿组件，所述前腿组件包括左 前腿组件与右前腿组件，所述后腿组件包括左后腿组件与右后腿组件；水平配合安装在所 述前腿组件的上方、用于固定并支撑所述前腿组件的前腿固定支撑架，水平配合安装在所 述后腿组件的上方、用于固定并支撑所述后腿组件的后腿固定支撑架；位于所述前腿固定 支撑架的上方、与所述前腿组件配合安装的前腿三凸轮驱动控制组件，所述前腿三凸轮驱 动控制组件包括与左前腿组件配合安装的左前腿三凸轮驱动控制组件、以及与右前腿组件 配合安装的右前腿三凸轮驱动控制组件；位于所述后腿固定支撑架的上方、与所述后腿组 件配合安装的后腿三凸轮驱动控制组件，所述后腿三凸轮驱动控制组件包括与左后腿组件 配合安装的左后腿三凸轮驱动控制组件、以及与右后腿组件配合安装的右后腿三凸轮驱动 控制组件；位于所述前腿固定支撑架与后腿固定支撑架之间、用于连接所述前腿组件与后 腿组件的前后腿万向连接组件，所述前腿固定支撑架与后腿固定支撑架对称地设置在前后 腿万向连接组件的两端；以及，固定安装在所述后腿固定支撑架的上方，与所述前后腿万向 连接组件配合设置，且用于带动前腿三凸轮驱动控制组件及后腿三凸轮驱动控制组件运动 的直流伺服驱动电机。 进一步地，所述左前腿组件包括自上向下顺序设置的髋关节、大腿、膝关节与小 腿，所述髋关节远离大腿的一端、通过销钉与前腿固定支撑架连接，靠近大腿的一端、通过 销钉与大腿远离膝关节的一端连接；所述大腿靠近膝关节的一端、通过销钉与膝关节远离 小腿的一端连接；所述膝关节靠近小腿的一端、通过连接轴与小腿连接；在所述连接轴靠
4近小腿内侧的轴端，配合设置有膝关节同步带连接带轮。 进一步地，所述前腿组件与后腿组件，均为三自由度平面组件；所述三自由度平面 组件包括一个冗余自由度。 进一步地，所述左前腿三凸轮驱动控制组件包括用于驱动控制左前腿髋关节的 髋关节凸轮，与所述髋关节凸轮配合设置的髋关节凸轮推杆、髋关节推轮与髋关节凸轮复 位弹簧；所述髋关节凸轮、髋关节凸轮推杆、髋关节推轮与髋关节凸轮复位弹簧，分别固定 安装在所述前腿固定支撑架上；用于驱动控制左前腿大腿的主凸轮，与所述主凸轮配合设 置的主凸轮推杆、主滑轮与主凸轮复位弹簧；所述主凸轮、主凸轮推杆、主滑轮与主凸轮复 位弹簧，分别固定安装在所述前腿固定支撑架上；以及，用于驱动控制左前腿膝关节的膝关 节凸轮，与所述膝关节凸轮配合设置的膝关节齿轮齿条副、膝关节齿轮轴、膝关节齿条复位 弹簧；所述膝关节凸轮、膝关节齿轮齿条副、膝关节齿轮轴与膝关节齿条复位弹簧，分别固 定安装在所述前腿固定支撑架上；所述髋关节凸轮、主凸轮与膝关节凸轮顺次安装在前腿 凸轮轴的左前腿端，所述膝关节凸轮靠近前后腿万向连接组件设置；与所述髋关节凸轮相 匹配。 进一步地，所述膝关节齿轮齿条副包括齿条，与所述齿条配合设置的齿轮；所述齿 条的一端为受膝关节凸轮控制的圆形推轮；所述齿轮与膝关节齿轮轴配合连接；在所述膝 关节齿轮轴的两个端部、分别设有用于通过轴承固定安装所述齿轮轴的齿轮轴支座，所述 齿轮轴支座固定在前腿固定支撑架的上方；所述膝关节齿轮轴的一端为同步带连接带轮， 所述同步带连接带轮与膝关节同步带连接带轮之间，通过同步带连接；与所述同步带连接 带轮相匹配，还设有皮带张紧组件。 进一步地，所述前后腿万向连接组件包括用于对称地安装所述左前腿三凸轮驱 动控制组件与右前腿三凸轮驱动控制组件的前腿凸轮轴，用于对称地安装所述左后腿三凸 轮驱动控制组件与右后腿三凸轮驱动控制组件的后腿凸轮轴，以及用于连接所述前腿凸轮 轴及后腿凸轮轴的主轴。 进一步地，所述主轴包括连接轴，在所述连接轴靠近前腿凸轮轴的一端、设有用 于连接前腿凸轮轴的第一锥齿轮，在所述连接轴靠近后腿凸轮轴的一端、设有用于连接后 腿凸轮轴的第二锥齿轮；在所述第一锥齿轮与第二锥齿轮之间，间隔设有第一万向节与第 二万向节；在所述第二万向节与第二锥齿轮之间，设有用于与直流伺服驱动电机连接的斜 齿轮；在所述前腿固定支撑架与后腿固定支撑架上，分别设有用于支撑所述连接轴的轴承 支座。 进一步地，所述右前腿三凸轮驱动控制组件与左前腿三凸轮驱动控制组件具有相 同的结构，对称地安装在所述前腿凸轮轴的两端。 进一步地，所述左后腿三凸轮驱动控制组件及右后腿三凸轮驱动控制组件，均与 所述左前腿三凸轮驱动控制组件具有相同的结构；所述左后腿三凸轮驱动控制组件与右后 腿三凸轮驱动控制组件，对称地安装在所述后腿凸轮轴的两端。 本发明各实施例的凸轮驱动控制式四足机器人的行走机构，由于包括竖直并行设 置、且结构相同的前腿组件与后腿组件；水平配合安装在前腿组件的上方、用于固定并支撑 前腿组件的前腿固定支撑架，水平配合安装在后腿组件的上方、用于固定并支撑后腿组件 的后腿固定支撑架；位于前腿固定支撑架的上方、与前腿组件配合安装的前腿三凸轮驱动控制组件；位于后腿固定支撑架的上方、与后腿组件配合安装的后腿三凸轮驱动控制组件；
位于前腿固定支撑架与后腿固定支撑架之间、用于连接前腿组件与后腿组件的前后腿万向
连接组件，前腿固定支撑架与后腿固定支撑架对称地设置在前后腿万向连接组件的两端；
以及，固定安装在后腿固定支撑架的上方，与前后腿万向连接组件配合设置，且用于带动前
腿三凸轮驱动控制组件及后腿三凸轮驱动控制组件运动的直流伺服驱动电机；这样，利用
凸轮代替伺服电机驱动控制行走参数；从而可以克服现有技术中结构复杂、控制精度低、成
本高与重量大的缺陷，以实现结构简单、控制精度高、成本低与重量轻的优点。 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变
得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明
书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实
施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中 图1为根据本发明凸轮驱动控制式四足机器人的行走机构的结构示意图； 图la为图1的俯视图； 图lb为图1中A部的局部放大示意图； 图lc为图1中B部的局部放大示意图； 图2a为根据本发明凸轮驱动控制式四足机器人的行走机构中前腿固定支撑架的 结构示意图； 图2b为根据本发明凸轮驱动控制式四足机器人的行走机构中后腿固定支撑架的 结构示意图； 图3为根据本发明凸轮驱动控制式四足机器人的行走机构中前/后腿驱动控制组 件的结构示意图； 图3a为图3中C部的局部放大示意图； 图4为根据本发明凸轮驱动控制式四足机器人的行走机构中前/后腿的结构示意 图； 图5为根据本发明凸轮驱动控制式四足机器人的行走机构中前后腿连接组件的 结构示意图。 结合附图，本发明实施例中附图标记如下 1-直流伺服驱动电机；2_主动齿轮；3_从动齿轮；4_后连接轴；5_后腿固定支撑 架的万向节；6_前腿固定支撑架的万向节；7_前连接轴；8_前锥齿轮副；9_前腿凸轮轴； 10-髋关节凸轮；ll-主凸轮；12-膝关节凸轮；131-髋关节凸轮推杆；132_髋关节凸轮复位 弹簧；14-髋关节；151-主凸轮推杆；152-主凸轮复位弹簧；16-大腿；171-膝关节齿条复 位弹簧；172-膝关节齿轮齿条副；18-主动皮带轮；19-楔形皮带；20_从动皮带轮；21-小 腿；22-皮带张紧组件；23-前腿固定支撑架；24-后腿固定支撑架。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实 施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。 根据本发明实施例，提供了一种凸轮驱动控制式四足机器人的行走机构。如图 1-图5所示，本实施例包括竖直并行设置、且结构相同的前腿组件与后腿组件，前腿组件 包括左前腿组件与右前腿组件，后腿组件包括左后腿组件与右后腿组件；水平配合安装在 前腿组件的上方、用于固定并支撑前腿组件的前腿固定支撑架23，水平配合安装在后腿组 件的上方、用于固定并支撑后腿组件的后腿固定支撑架24 ;位于前腿固定支撑架23的上 方、与前腿组件配合安装的前腿三凸轮驱动控制组件，前腿三凸轮驱动控制组件包括与左 前腿组件配合安装的左前腿三凸轮驱动控制组件、以及与右前腿组件配合安装的右前腿三 凸轮驱动控制组件；位于后腿固定支撑架24的上方、与后腿组件配合安装的后腿三凸轮驱 动控制组件，后腿三凸轮驱动控制组件包括与左后腿组件配合安装的左后腿三凸轮驱动控 制组件、以及与右后腿组件配合安装的右后腿三凸轮驱动控制组件；位于前腿固定支撑架 23与后腿固定支撑架24之间、用于连接前腿组件与后腿组件的前后腿万向连接组件，前腿 固定支撑架23与后腿固定支撑架24对称地设置在前后腿万向连接组件的两端；以及，固定 安装在后腿固定支撑架24的上方，与前后腿万向连接组件配合设置，且用于带动前腿三凸 轮驱动控制组件及后腿三凸轮驱动控制组件运动的直流伺服驱动电机1。
这里，利用三凸轮代替伺服电机，驱动控制四足机器人的行走参数；具体地前腿 固定支撑架23用于固定前腿组件、前腿三凸轮驱动控制组件与机器人外壳；后腿固定支撑 架24用于固定后腿组件、后腿三凸轮驱动控制组件与机器人外壳；前后腿万向连接组件， 包括齿轮组和万向节组，用于动力传输及转弯；直流伺服驱动电机1用于提供四足机器人 行走的驱动动力。 进一步地，在上述实施例中，左前腿组件包括自上向下顺序设置的髋关节14、大腿 16、膝关节与小腿21，髋关节14远离大腿16的一端、通过销钉与前腿固定支撑架23连接， 靠近大腿16的一端、通过销钉与大腿16远离膝关节的一端连接；大腿16靠近膝关节的一 端、通过销钉与膝关节远离小腿21的一端连接；膝关节靠近小腿21的一端、通过连接轴7 与小腿21连接；在连接轴7靠近小腿21内侧的轴端，配合设置有膝关节同步带连接带轮， 即从动皮带轮20。 这里，左前腿组件、右前腿组件、左后腿组件与右后腿组件具有相同的结构，工作 原理相同，并且，均为三自由度平面组件；三自由度平面组件包括一个冗余自由度，通过对 冗余自由度进行约束，可以实现相应腿组件的协调运动。 进一步地，在上述实施例中，左前腿三凸轮驱动控制组件包括用于驱动控制左前 腿髋关节14的髋关节凸轮10，与髋关节凸轮10配合设置的髋关节凸轮推杆131、髋关节 推轮与髋关节凸轮复位弹簧132 ;髋关节凸轮10、髋关节凸轮推杆131、髋关节推轮与髋关 节凸轮复位弹簧132，分别固定安装在前腿固定支撑架23上；用于驱动控制左前腿大腿的 主凸轮11，与主凸轮11配合设置的主凸轮推杆151、主滑轮与主凸轮复位弹簧152 ;主凸轮 11、主凸轮推杆151、主滑轮与主凸轮复位弹簧152，分别固定安装在前腿固定支撑架23上； 以及，用于驱动控制左前腿膝关节的膝关节凸轮12，与膝关节凸轮12配合设置的膝关节齿 轮齿条副172、膝关节齿轮轴、膝关节齿条复位弹簧171 ;膝关节凸轮12、膝关节齿轮齿条副
7172、膝关节齿轮轴与膝关节齿条复位弹簧171，分别固定安装在前腿固定支撑架23上；髋 关节凸轮10、主凸轮11与膝关节凸轮12顺次安装在前腿凸轮轴9的左前腿端，膝关节凸轮 12靠近前后腿万向连接组件设置。 其中，上述膝关节齿轮齿条副172包括齿条，与齿条配合设置的齿轮；齿条的一端 为受膝关节凸轮控制的圆形推轮；齿轮与膝关节齿轮轴配合连接；在膝关节齿轮轴的两个 端部、分别设有用于通过轴承固定安装齿轮轴的齿轮轴支座，齿轮轴支座固定在前腿固定 支撑架23的上方；膝关节齿轮轴的一端为同步带连接带轮，同步带连接带轮与膝关节同步 带连接带轮之间，通过同步带连接；这里，同步带连接带轮即主动皮带轮18，同步带即楔形 皮带19 ;与主动皮带轮18相匹配，还设有皮带张紧组件22。 在上述实施例中，右前腿三凸轮驱动控制组件与左前腿三凸轮驱动控制组件具有 相同的结构，工作原理相同，只是相应凸轮组的安装位置相反，即对称地安装在前腿凸轮轴 9的两端。左后腿三凸轮驱动控制组件及右后腿三凸轮驱动控制组件，均与左前腿三凸轮驱 动控制组件具有相同的结构；左后腿三凸轮驱动控制组件与右后腿三凸轮驱动控制组件， 对称地安装在后腿凸轮轴的两端。 进一步地，在上述实施例中，前后腿万向连接组件包括用于对称地安装左前腿三 凸轮驱动控制组件与右前腿三凸轮驱动控制组件的前腿凸轮轴9，用于对称地安装左后腿 三凸轮驱动控制组件与右后腿三凸轮驱动控制组件的后腿凸轮轴，以及用于连接前腿凸轮 轴及后腿凸轮轴的主轴。这里，前腿凸轮轴9作为左前腿三凸轮驱动控制组件与右前腿三 凸轮驱动控制组件中相应凸轮组的传动轴，后腿凸轮轴作为左后腿三凸轮驱动控制组件与 右后腿三凸轮驱动控制组件中相应凸轮组的传动轴。 其中，上述主轴包括连接轴，在连接轴靠近前腿凸轮轴9的一端、设有用于连接前 腿凸轮轴9的第一锥齿轮，在连接轴靠近后腿凸轮轴的一端、设有用于连接后腿凸轮轴的 第二锥齿轮，其中，第一锥齿轮与前腿凸轮轴9上相应的锥齿轮构成前锥齿轮副8，第二锥 齿轮与后腿凸轮轴上相应的锥齿轮构成后锥齿轮副；在第一锥齿轮与第二锥齿轮之间，间 隔设有第一万向节与第二万向节，其中，第一万向节即前腿固定支撑架的万向节6，第二万 向节即后腿固定支撑架的万向节5 ;在第二万向节与第二锥齿轮之间，设有用于与直流伺 服驱动电机1连接的斜齿轮；在前腿固定支撑架23与后腿固定支撑架24上，分别设有用于 支撑连接轴的轴承支座。 这里，主轴包括靠近前腿固定支撑架23设置的前连接轴7，与靠近后腿固定支撑 架24设置的后连接轴4 ;斜齿轮包括设置在直流伺服驱动电机1端部的主动齿轮2，与设置 在主轴上的从动齿轮3。 本实施例的凸轮驱动控制式四足机器人的行走机构，属于纯机械式驱动的行走机 构，适用于固定步长的四足机器人的行走。 在本实施例中，四条腿组件(即左前腿组件、右前腿组件、左后腿组件与右后腿组 件)的运动所采取的驱动方案基本相同，以左前腿组件为例进行说明直流伺服驱动电机l 通过一对齿轮副(即主动齿轮2与从动齿轮3)驱动传递给后连接轴4，并通过两个万向节 (即前腿固定支撑架的万向节6与后腿固定支撑架的万向节5)，将动力传递给前连接轴7， 前连接轴7的转动通过前锥齿轮副8传递给前凸轮轴9，并改变转动方向；前凸轮轴9上安 装有两组凸轮，即左侧凸轮组的三个凸轮(从左到右依次为髋关节凸轮10、主凸轮11、膝关节凸轮12)控制左前腿组件动作，右侧凸轮组的三个凸轮(与左侧对称)控制右前腿组件 动作；其中，髋关节凸轮IO通过髋关节凸轮推杆131及髋关节凸轮复位弹簧132控制髋关 节14的运动，主凸轮11通过主凸轮推杆151及主凸轮复位弹簧152控制大腿16的动作， 膝关节凸轮12通过膝关节齿轮齿条副172及膝关节齿条复位弹簧171，将运动传递主动皮 带轮18，再经楔形皮带19传递给固定连接在膝关节连接轴上的从动带轮20上，从而有效地 控制小腿21的运动；皮带张紧机构22可以由张紧弹簧、支撑臂、张紧轮等组成，用于保证楔 形皮带19在运动过程中始终处于张紧状态。 其中，髋关节凸轮10、主凸轮11、膝关节凸轮12的凸轮型线由相应理论推导获得 并经过仿真及试验验证，能保证该腿组件的精确运动。其余三条腿组件的驱动控制原理采 用了与左前腿组件近似的设计思路。 综上所述，本发明各实施例的凸轮驱动控制式四足机器人的行走机构，由于包括 竖直并行设置、且结构相同的前腿组件与后腿组件；水平配合安装在前腿组件的上方、用于 固定并支撑前腿组件的前腿固定支撑架，水平配合安装在后腿组件的上方、用于固定并支 撑后腿组件的后腿固定支撑架；位于前腿固定支撑架的上方、与前腿组件配合安装的前腿 三凸轮驱动控制组件；位于后腿固定支撑架的上方、与后腿组件配合安装的后腿三凸轮驱 动控制组件；位于前腿固定支撑架与后腿固定支撑架之间、用于连接前腿组件与后腿组件 的前后腿万向连接组件，前腿固定支撑架与后腿固定支撑架对称地设置在前后腿万向连接 组件的两端；以及，固定安装在后腿固定支撑架的上方，与前后腿万向连接组件配合设置， 且用于带动前腿三凸轮驱动控制组件及后腿三凸轮驱动控制组件运动的直流伺服驱动电 机；这样，利用凸轮代替伺服电机驱动控制行走参数；从而可以克服现有技术中结构复杂、 控制精度低、成本高与重量大的缺陷，以实现结构简单、控制精度高、成本低与重量轻的优 点。 最后应说明的是以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明， 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可 以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的 保护范围之内。
权利要求
一种凸轮驱动控制式四足机器人的行走机构，其特征在于，包括竖直并行设置、且结构相同的前腿组件与后腿组件，所述前腿组件包括左前腿组件与右前腿组件，所述后腿组件包括左后腿组件与右后腿组件；水平配合安装在所述前腿组件的上方、用于固定并支撑所述前腿组件的前腿固定支撑架，水平配合安装在所述后腿组件的上方、用于固定并支撑所述后腿组件的后腿固定支撑架；位于所述前腿固定支撑架的上方、与所述前腿组件配合安装的前腿三凸轮驱动控制组件，所述前腿三凸轮驱动控制组件包括与左前腿组件配合安装的左前腿三凸轮驱动控制组件、以及与右前腿组件配合安装的右前腿三凸轮驱动控制组件；位于所述后腿固定支撑架的上方、与所述后腿组件配合安装的后腿三凸轮驱动控制组件，所述后腿三凸轮驱动控制组件包括与左后腿组件配合安装的左后腿三凸轮驱动控制组件、以及与右后腿组件配合安装的右后腿三凸轮驱动控制组件；位于所述前腿固定支撑架与后腿固定支撑架之间、用于连接所述前腿组件与后腿组件的前后腿万向连接组件，所述前腿固定支撑架与后腿固定支撑架对称地设置在前后腿万向连接组件的两端；以及，固定安装在所述后腿固定支撑架的上方，与所述前后腿万向连接组件配合设置，且用于带动前腿三凸轮驱动控制组件及后腿三凸轮驱动控制组件运动的直流伺服驱动电机。
2. 根据权利要求1所述的凸轮驱动控制式四足机器人的行走机构，其特征在于，所述左前腿组件包括自上向下顺序设置的髋关节、大腿、膝关节与小腿，所述髋关节远离大腿的一端、通过销钉与前腿固定支撑架连接，靠近大腿的一端、通过销钉与大腿远离膝关节的一端连接；所述大腿靠近膝关节的一端、通过销钉与膝关节远离小腿的一端连接；所述膝关节靠近小腿的一端、通过连接轴与小腿连接；在所述连接轴靠近小腿内侧的轴端，配合设置有膝关节同步带连接带轮。
3. 根据权利要求2所述的凸轮驱动控制式四足机器人的行走机构，其特征在于，所述前腿组件与后腿组件，均为三自由度平面组件；所述三自由度平面组件包括一个冗余自由度。
4. 根据权利要求3所述的凸轮驱动控制式四足机器人的行走机构，其特征在于，所述左前腿三凸轮驱动控制组件包括用于驱动控制左前腿髋关节的髋关节凸轮，与所述髋关节凸轮配合设置的髋关节凸轮推杆、髋关节推轮与髋关节凸轮复位弹簧；所述髋关节凸轮、髋关节凸轮推杆、髋关节推轮与髋关节凸轮复位弹簧，分别固定安装在所述前腿固定支撑架上；用于驱动控制左前腿大腿的主凸轮，与所述主凸轮配合设置的主凸轮推杆、主滑轮与主凸轮复位弹簧；所述主凸轮、主凸轮推杆、主滑轮与主凸轮复位弹簧，分别固定安装在所述前腿固定支撑架上；以及，用于驱动控制左前腿膝关节的膝关节凸轮，与所述膝关节凸轮配合设置的膝关节齿轮齿条副、膝关节齿轮轴、膝关节齿条复位弹簧；所述膝关节凸轮、膝关节齿轮齿条副、膝关节齿轮轴与膝关节齿条复位弹簧，分别固定安装在所述前腿固定支撑架上；所述髋关节凸轮、主凸轮与膝关节凸轮顺次安装在前腿凸轮轴的左前腿端，所述膝关节凸轮靠近前后腿万向连接组件设置；与所述髋关节凸轮相匹配。
5. 根据权利要求4所述的凸轮驱动控制式四足机器人的行走机构，其特征在于，所述膝关节齿轮齿条副包括齿条，与所述齿条配合设置的齿轮；所述齿条的一端为受膝关节凸轮控制的圆形推轮；所述齿轮与膝关节齿轮轴配合连接；在所述膝关节齿轮轴的两个端部、分别设有用于通过轴承固定安装所述齿轮轴的齿轮轴支座，所述齿轮轴支座固定在前腿固定支撑架的上方；所述膝关节齿轮轴的一端为同步带连接带轮，所述同步带连接带轮与膝关节同步带连接带轮之间，通过同步带连接；与所述同步带连接带轮相匹配，还设有皮带张紧组件。
6. 根据权利要求1所述的凸轮驱动控制式四足机器人的行走机构，其特征在于，所述前后腿万向连接组件包括用于对称地安装所述左前腿三凸轮驱动控制组件与右前腿三凸轮驱动控制组件的前腿凸轮轴，用于对称地安装所述左后腿三凸轮驱动控制组件与右后腿三凸轮驱动控制组件的后腿凸轮轴，以及用于连接所述前腿凸轮轴及后腿凸轮轴的主轴。
7. 根据权利要求6所述的凸轮驱动控制式四足机器人的行走机构，其特征在于，所述主轴包括连接轴，在所述连接轴靠近前腿凸轮轴的一端、设有用于连接前腿凸轮轴的第一锥齿轮，在所述连接轴靠近后腿凸轮轴的一端、设有用于连接后腿凸轮轴的第二锥齿轮；在所述第一锥齿轮与第二锥齿轮之间，间隔设有第一万向节与第二万向节；在所述第二万向节与第二锥齿轮之间，设有用于与直流伺服驱动电机连接的斜齿轮；在所述前腿固定支撑架与后腿固定支撑架上，分别设有用于支撑所述连接轴的轴承支座。
8. 根据权利要求2-7中任一项所述的凸轮驱动控制式四足机器人的行走机构，其特征在于，所述右前腿三凸轮驱动控制组件与左前腿三凸轮驱动控制组件具有相同的结构，对称地安装在所述前腿凸轮轴的两端。
9. 根据权利要求8所述的凸轮驱动控制式四足机器人的行走机构，其特征在于，所述左后腿三凸轮驱动控制组件及右后腿三凸轮驱动控制组件，均与所述左前腿三凸轮驱动控制组件具有相同的结构；所述左后腿三凸轮驱动控制组件与右后腿三凸轮驱动控制组件，对称地安装在所述后腿凸轮轴的两端。
全文摘要
本发明公开了一种凸轮驱动控制式四足机器人的行走机构，包括结构相同的前、后腿组件；分别安装在前、后腿组件的上方，用于固定并支撑前、后腿组件的前、后腿固定支撑架；分别位于前、后腿固定支撑架的上方，与前、后腿组件配合安装的前、后腿三凸轮驱动控制组件；位于前、后腿固定支撑架之间，用于连接前、后腿组件的前后腿万向连接组件，前、后腿固定支撑架对称地设置在前后腿万向连接组件的两端；以及，固定安装在后腿固定支撑架的上方，与前后腿万向连接组件配合设置的直流伺服驱动电机。本发明所述凸轮驱动控制式四足机器人的行走机构，具有结构简单、控制精度高、成本低与重量轻的优点。
文档编号B62D57/032GK101791994SQ201010151128
公开日2010年8月4日 申请日期2010年4月20日 优先权日2010年4月20日
发明者孙群, 桑春蕾, 赵栋杰, 赵颖 申请人:聊城大学