一种足式机器人行走保护装置的制作方法

本发明涉及一种保护装置；具体涉及一种足式机器人行走保护装置。

背景技术：

不规则和不平坦的复杂地形环境使轮式机器人和履带式机器人的应用受到限制，原因在于轮式和履带式机器人的运动轨迹则是一条条连续的辙迹。崎岖地形中往往含有岩石、泥土、沙子甚至峭壁和陡坡等障碍物，可以稳定支撑机器人的连续路径十分有限。

相比轮式或履带式机器人，足式机器人运动时只需要离散的点接触地面，对复杂地形的适应能力更强。另外，足式机器人的腿部具有多个自由度，使运动的灵活性大大增强，它可以通过调节支撑腿的长度和足部落点保持身体平衡，不易倾翻，稳定性更高。因此足式机器人具有广阔的应用前景。

在机器人研制与步态调试过程中。足式机器人不可避免会经常摔倒。如果没有设计被动防护装置，机器人本体机械结构、计算机控制系统和传感器等都会产生形变甚至损坏。因此需要一种足式机器人行走保护装置防止机器人摔倒后接触地面，保护本体机构安全。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本申请人设计了一种足式机器人行走保护装置；该装置具有四向人工助力移动设计，能够防止足式机器人在摔倒后机身接触地面，有效保障机器人本体机构和其他分系统的安全。

本发明的目的是通过下述技术方案进行实现的：

本发明提供了一种足式机器人行走保护装置，所述装置包括数目至少为2的一横两竖的门框形支撑单元组成的支撑架、所述横竖连接的两角处水平设置的平行的导轨、设于所述导轨间且能纵向滑动的滑动钢梁、设于所述滑动钢梁下方且可横向滑动的滑动小车；所述滑动小车与机器人连接。

优选的，所述支撑单元间距离相等且相互平行。

优选的，所述导轨设于所述撑单元的横边的下方且与之垂直。

优选的，所述滑动钢梁的数目至少为2且相互平行。

优选的，所述滑动小车包括矩形车架、与所述车架一端固定连接的推杆、设于所述车架上的拖动电机、与所述拖动电机连接的链条；所述链条可由拖动电机控制进行伸缩；所述链条的一端与所述机器人连接。

优选的，所述车架设于所述滑动钢梁的下方且可横向滑动。

优选的，所述导轨和所述滑动钢梁的截面分别呈倒凹字形；所述导轨和所述滑动钢梁分别包括水平矩形上底、与所述上底纵向两边垂直连接的侧壁；两个分别与所述侧壁垂直连接且对称的l形下底。

优选的，所述l形下底的横边分别与所述侧壁连接，所述两l形下底的立边之间存在空隙。

优选的，所述导轨与所述滑动钢梁通过四向导轮连接；所述滑动小车与所述滑动钢梁通过四向导轮连接。

优选的，所述四向导轮包括两组平行设置的滑动轮组件、设于所述滑动轮组件间的对中组件和连接所述滑动轮组件和所述对中组件的连接件；所述滑动轮组件包括轴杆和套设于所述轴杆两端的两个同径的圆环；所述连接件分别与所述轴杆的中点和所述对中组件中心连接。

优选的，所述滑动轮组件分别设于所述导轨和所述滑动钢梁的下底上；所述两个圆环分别设于所述l形下底的所述立边的外侧；所述连接件设于所述立边之间的空隙。

优选的，所述连接件连接滑动钢梁的上底或车架。

优选的，所述导轨由包含下述按质量分数计的组分的材质制成：

c：0.8-1.4份；cr：18——26份；ni：2-4份；mo：0.01-1份；pb：0.01-1份；si：0.01-0.6％。

与最接近现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明提供的技术方案，具有四向人工助力移动设计，能够防止足式机器人在摔倒后机身接触地面，有效保障实验与调试过程中机器人本体机构和其他分系统的安全；可单人操作，装置结构简单、易操作、保护效果较为明显。

2、本发明提供的技术方案，导轨、滑动钢梁的结构设计以及与四向导轮的配合能够有效的实现滑动钢梁的纵向滑动和滑动小车的横向滑动，滑动效果自然且摩擦力小；相互之间独立设计，不会互相影响。

3、本发明提供的技术方案，导轨的材质设计能够有效减小导轨与滑动钢梁之间的摩擦，增加滑动的稳定性，且大大提高了导轨的使用寿命。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1：本发明提供的保护装置的结构图；

图2：本发明提供的保护装置的正视图；

图3：本发明提供的保护装置的侧视图；

图4：本发明提供的保护装置的俯视图；

图5：本发明提供的导轨和滑动钢梁的结构图；

图6：本发明提供的四向导轮结构图；

附图标记：1-支撑单元竖边，2-支撑单元横边，3-导轨，4-滑动钢梁，5-车架，6-推杆、7-拖动电机、8-链条、9-滑动小车、10-上底、11-侧壁、12-横边、13-立边、14-对中组件、15-连接件、16-轴杆、17-圆环。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明提供了一种足式机器人行走保护装置，所述装置包括数目至少为2的一横两竖的门框形支撑单元组成的支撑架、所述横竖连接的两角处水平设置的平行的导轨3、设于所述导轨3间且能纵向滑动的滑动钢梁4、设于所述滑动钢梁4下方且可横向滑动的滑动小车9；所述滑动小车9与所述机器人连接。

所述支撑单元的横边2与其竖边1垂直；所述支撑单元间距离相等且相互平行。

所述导轨3设于所述撑单元的横边2的下方且与之垂直。

所述滑动钢梁4的数目为4且相互平行。

所述滑动小车9包括矩形车架5、与所述车架一端固定连接的推杆6、设于所述车架上的拖动电机7、与所述拖动电机连接的链条8；所述链条8可由拖动电机7控制进行伸缩；所述链条8的一端与所述机器人连接。

所述车架5设于所述滑动钢梁4的下方且可横向滑动；所述拖动电机7设于所述滑动钢梁4之间。

所述导轨3和所述滑动钢梁4的截面分别呈倒凹字形；所述导轨3和所述滑动钢梁4分别包括水平矩形上底10、与所述上底10纵向两边垂直连接的侧壁11；两个分别与所述侧壁11垂直连接且对称的l形下底。

所述l形下底的横边12分别与所述侧壁11连接，所述两l形下底的立边13之间存在空隙。

所述导轨3与所述滑动钢梁4通过四向导轮连接；所述滑动小车9与所述滑动钢梁4通过四向导轮连接。

所述四向导轮包括两组平行设置的滑动轮组件、设于所述滑动轮组件间的对中组件14和连接所述滑动轮组件和所述对中组件14的连接件15；所述滑动轮组件包括轴杆16和套设于所述轴杆两端的两个同径的圆环17；所述连接件15分别与所述轴杆16的中点和所述对中组件14中心连接。

所述滑动轮组件分别设于所述导轨3和所述滑动钢梁4的下底上；所述两个圆环17分别设于所述l形下底的所述立边13的外侧；所述连接件15设于所述立边13之间的空隙。

所述连接件15连接滑动钢梁4的上底或车架5。

所述导轨3由包含下述按质量分数计的组分的材质制成：

c：0.8-1.4份；cr：18——26份；ni：2-4份；mo：0.01-1份；pb：0.01-1份；si：0.01-0.6％。

最后应该说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。