一种六自由度交叉足印双足竞步机器人的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种六自由度交叉足印双足竞步机器人，其特征在于：包括顶板、髋部U形件、连接板、膝部U形件、踝部U形件、直角固定件、脚底板、电机、电池和控制板；膝部U形件与踝部U形件尺寸相同，并相对固定连接，之后各与一电机扭力输出轴相连；髋部U形件与一电机输出轴相连；踝部U形件所连电机通过直角固定件与脚底板固定连接，其电机的扭力输出轴与脚底板长度方向平行；脚底板长度方向与机器人前进方向平行；膝部U形件所连电机与髋部U形件所连电机通过连接板固定连接，整体六个电机的扭力输出轴彼此平行。本发明机器人可以完成前进、立正、前翻、后翻，结构简单，控制方便。
【专利说明】—种六自由度交叉足印双足竞步机器人
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种六自由度交叉足印双足竞步机器人。
【背景技术】
[0002]人形机器人的机械结构和控制系统相对复杂，需要对其运动过程中的每一步都进行力学和运动分析，才能保证运动过程中的稳定性和可靠性。对人形机器人感兴趣的初学者，特别是对知识储备不足的初学者来讲，需要容易上手的机器人，多角度的研究、熟悉机器人的机械构造、机械传动和控制，同时也可对机器人进行步态规划和设计，使其能完成各种比较复杂的动作。
【发明内容】
[0003]本发明公开了一种六自由度交叉足印双足竞步机器人的机械结构，本发明包括顶板、髋部U形件、连接板、膝部U形件、踝部U形件、直角固定件、脚底板、电机、电池与控制板；膝部U形件与踝部U形件平行相对固定连接之后，各与一电机扭力输出轴相连；髋部U形件与一电机扭力输出轴相连；踝部U形件所连电机通过直角固定件，与脚底板固定连接，其电机的扭力输出轴，与脚底板方向，即机器人前进方向垂直；脚底板长度方向与机器人前进方向平行；膝部U形件所连电机与髋部U形件所连电机通过连接板固定连接；两条腿各零、部件连接方式相同，髋部U形件与顶板固定连接时使左右腿电机输出轴均在左右底板中间；电池与连接板固定连接；控制板固定在两髋部U形件之间；所述髋部U形件高度方向尺寸是膝部U形件高度方向尺寸的2倍，膝部U形件与踝部U形件尺寸相同；所述顶板为工字型；所述脚底板为F形，具体形状见图2 ;所述U形件为铝合金U形件；所述连接板为矩形铝合金板；本发明通过电机驱动六个关节，使机器人单腿抬起时，由着地的腿部支撑全部重量，使重心始终处于找地脚板的重心平衡范围内，进而实现机器人前进，同时该机器人还能完成前翻、后翻动作，从而方便机器人初学者学习和了解竞步机器人的主体结构；
搬运机器人的工作原理:
本发明公开了一种六自由度交叉足印双足竞步机器人的结构，本发明结构简单，可以完成直立、前进、前后翻滚动作，对本发明的动作稳定性，行走可靠性进行分析，可以使机器人的初学，很快熟悉机器人行走过程中的简单力学平衡分析，并掌握机器人运行中的运动控制，在此基础上可以进行更加复杂的机器人分析与设计。
【专利附图】
【附图说明】
[0004]图1为六自由度狭窄足印双足竞步机器人的结构剖视图；
图2为F形脚板形状示意图。
[0005]附图标记表:1、顶板2、控制器 3、髋部U形件 4、电机I 5、连接板 6、电池7、电机II 8、膝部U形件 9、踝部U形件 10、脚底板 11、直角固定件12、电机III。[0006]下面是结合附图对所述的一种用于竞赛的搬运机器人进一步说明。
【具体实施方式】
[0007]下面结合附图对本发明进行详细的描述:
图1为本发明六自由度狭窄足印双足竞步机器人的结构剖视图，该机器人通过电机驱动其六个关节，使机器人的重心移动，实现机器人前进，本发明还能完成类似人体动作的前、后翻滚，从而方便机器人初学者学习和了解和熟悉机器人的运动实现；膝部U形件8与踝部U形件9平行相对固定连接；膝部U形件8与电机7扭力输出轴相连；踝部U形件9与电机12扭力输出轴相连；髋部U形件3与电机4扭力输出轴相连；电机12通过直角固定件11与脚底板10固定连接，电机12的扭力输出轴与脚底板10长度方向垂直，脚底板10长度方向与机器人前进方向平行；电机4与电机7通过连接板固定连接；髋部U形件3与顶板I固定连接，且使安装电机12扭力输出轴均在左右底板中间；电池6与连接板5固定连接；控制板2固定在左右腿髋部U形件3之间。所述髋部U形件3的高度方向尺寸，是膝部U形件8的高度方向尺寸的2倍，膝部U形件8，与踝部U形件9尺寸相同；所述顶板I为工字型；所述脚底板10为F形(见图2);所述髋部U形件3、膝部U形件8和踝部U形件9均为铝合金U形件；所述连接板5为矩形铝合金板。
[0008]本发明中的实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上的等同的替代，均在本发明保护范围内。
【权利要求】
1.一种六自由度交叉足印双足竞步机器人，其特征在于，包括顶板、髋部U形件、连接板、膝部U形件、踝部U形件、直角固定件、脚底板、电机、电池和控制板；膝部U形件与踝部U形件平行相对固定连接，并各与一电机扭力输出轴相连；髋部U形件与一电机输出轴相连；踝部U形件所连电机通过直角固定件与脚底板固定连接；膝部U形件所连电机与髋部U形件所连电机通过连接板固定连接；髋部U形件与顶板固定连接；连接板上固定有电池；两髋部U形件之间固定有控制板。
2.根据权利要求1所述的六自由度交叉足印双足竞步机器人，其特征在于，所述的膝部U形件与踝部U形件尺寸相同。
3.根据权利要求1所述的六自由度交叉足印双足竞步机器人，其特征在于，所述的髋部U形件高度方向尺寸是膝部U形件与踝部U形件高度方向尺寸的2倍。
4.根据权利要求1所述的六自由度交叉足印双足竞步机器人，其特征在于，与脚底板相连的电机平放在脚底板上，电机的扭力输出轴方向与脚底板长度方向平行，脚底板长度方向与机器人前进方向平行。
5.根据权利要求1所述的六自由度交叉足印双足竞步机器人，其特征在于，所述电机为舵机。
6.根据权利要求1所述的六自由度交叉足印双足竞步机器人，其特征在于，所述顶板形状为工字型。
7.根据权利要求1所述的六自由度交叉足印双足竞步机器人，其特征在于，电机与脚底板通过直角固定件固定连接。
8.根据权利要求1所述的六自由度交叉足印双足竞步机器人，其特征在于，与脚底板相连的左右腿电机输出轴与前进方向垂直。
9.根据权利要求1所述的六自由度交叉足印双足竞步机器人，其特征在于，膝部U形件与踝部U形件在电机带动下可将脚底板抬起。
【文档编号】B62D57/032GK103754283SQ201410011924
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月12日 优先权日:2014年1月12日
【发明者】刘利, 史颖刚, 刘振彦, 刘建实, 吴圆圆, 聂南天, 李明爽, 周政, 傅松, 张茜, 徐汉飞 申请人:西北农林科技大学