一种新型四足机器人的制作方法

本发明涉及机器人技术领域，具体来说涉及一种新型腿部连接传动结构和足部结构的四足机器人。

背景技术：

目前的四足机器人的前部分与后面部分通过连杆连接，而连杆在运动的时候存在死点，使得机器人在运动的过程中有不能运动到的部位或者运动受阻。

申请号为cn201720232286.5的实用新型专利：一种电驱动四足机器人的腿部动力系统结构，四足机器人在侧摆髋关节电机总成与大腿电机总成，小腿电机总成，三者之间的运动主要通过侧摆髋关节主动曲柄，侧摆髋关节连杆，侧摆髋关节从动曲柄，组成传动连杆机构进行运动。这样的机构方式存在一定的缺陷：1、不能让机器人实现下趴或者一定角度的倾斜；2、机构的复杂必然导致对机器人的体积的增大与控制难度的提升体，使得机器人的运动精度难以控制在；3、连杆机构中的死点位置也会导致从动件的卡死或者运动的不确定现象；4、足部总成结构不够优化，不能提高机器人的运动速度，并且足部运动模式单一，只能步行前进。

针对上述技术问题，目前并没有提出解决方案。

技术实现要素：

针对相关技术中的问题，本发明提出一种新型四足机器人，解决机器人运动出现死点、体积大及抗衰倒能力差的问题。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样的：

一种新型四足机器人，包括机身，所述机身前后侧分别固定有一个腿模块，每个所述腿模块均包括两条支腿，两条所述支腿分别固定在执行器安装座的两端，所述支腿包括摆髋执行器、抬小腿执行器和抬大腿执行器，所述摆髋执行器、抬小腿执行器和抬大腿执行器通过执行器连接件固定在一起，所述摆髋执行器的一端固定在执行器安装座上，所述抬小腿执行器和抬大腿执行器固连，所述抬小腿执行器的外壁连接有大腿板，所述大腿板的下方设有小腿支撑件，所述大腿板与小腿支撑件之间通过小腿关节连接，所述小腿支撑件的底部设有脚部结构件，所述抬小腿执行器的输出端固定有同步轮ⅰ，所述小腿关节处设有同步轮ⅱ，所述同步轮ⅰ与同步轮ⅱ之间设有同步带。

进一步的，所述同步带的一侧设有张紧轮，所述张紧轮固定在大腿板上。

进一步的，所述同步轮ⅰ通过轴承安装座固定在抬小腿执行器的输出端。

进一步的，所述大腿板内设腿部填充件。

进一步的，所述抬小腿执行器和抬大腿执行器位于一条直线上，所述摆髋执行器与抬小腿执行器、抬大腿执行器整体构成t字型。

进一步的，所述脚部结构件采用固定式带传感器足部或轮脚型带传感器足部。

本发明的有益效果：（1）没有连杆死点：通过使用同步带连接，避免连杆的使用，使得机器人的运动更加流畅，肢体结构运动范围更大；（2）集成化，体积小：摆髋执行器与抬小腿执行器、抬大腿执行器通过执行器连接件连在一起，使得侧摆髋关节的运动更加灵敏和可控；（3）运动速度快：在机器人足部安装滚轮，当机器人在平整路面运动时由足部的执行器带动滚轮转动实现高速运动，腿部的执行器接受力传感信号实现主动的悬挂控制，适应在不同的环境中平稳行走；（4）抗摔倒能力强：通过摆髋执行器的旋转实现机器人的倾斜或下趴，增强机器人的抗摔倒能力，以适应在不同的环境中工作；（5）实现跨越：大腿和小腿之间通过执行器和同步带，实现腿部的抬起放下，使机器人跨越障碍物；（6）主动悬挂：三个关节执行器及相关传动结构形成的腿部机构，可控制实现轮脚的主动悬挂，四条腿形成的四个主动悬挂机构和四个轮脚式带传感器的足部，使本发明中四足机器人变成带四个主动悬挂机构的高速移动的小车。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例所述一种新型四足机器人的结构示意图；

图2是根据本发明实施例所述腿模块的结构示意图；

图3是根据本发明实施例所述支腿的爆炸图。

图中：

1、摆髋执行器；2、抬小腿执行器；3、执行器连接件；4、抬大腿执行器；5、执行器安装座；6、大腿板；7、腿部填充件；8、轴承安装座；9、同步轮ⅰ；10、张紧轮；11、同步带；12、同步轮ⅱ；13、小腿支撑件；14、脚部结构件；15、小腿关节；16、支腿；17、机身；18、腿模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，一种新型四足机器人，包括机身17，所述机身17前后侧分别固定有一个腿模块18，每个所述腿模块18均包括两条支腿16，两条所述支腿16分别固定在执行器安装座5的两端，所述支腿16包括摆髋执行器1、抬小腿执行器2和抬大腿执行器4，所述摆髋执行器1、抬小腿执行器2和抬大腿执行器4通过执行器连接件3固定在一起，所述抬小腿执行器2和抬大腿执行器4呈一字型，所述摆髋执行器1与抬小腿执行器2、抬大腿执行器4整体构成t字型，所述摆髋执行器1的一端固定在执行器安装座5上，所述抬小腿执行器2和抬大腿执行器4固连，所述抬小腿执行器2的外壁连接有大腿板6，所述大腿板6内设腿部填充件7，所述大腿板6的下方设有小腿支撑件13，所述大腿板6与小腿支撑件13之间通过小腿关节15连接，所述小腿支撑件13的底部设有脚部结构件14，所述脚部结构件14采用固定式带传感器足部或轮脚型带传感器足部，所述传感器采用压力传感器，所述抬小腿执行器2的输出端固定有同步轮ⅰ9，所述小腿关节15处设有同步轮ⅱ12，所述同步轮ⅰ9与同步轮ⅱ12之间设有同步带11，所述同步带11的一侧设有张紧轮10，所述张紧轮10固定在大腿板6上。

为了方便对上述技术方案的进一步理解，现对其工作过程进行详细说明：

摆髋执行器1通过旋转带动前后呈一字型的抬小腿执行器2、抬大腿执行器4摆动，从而实现机器人的摆髋运动，用以维持整体结构的平衡以及转向；抬小腿执行器2输出端与同步轮ⅰ9固连，通过同步带11与张紧轮10以及小腿关节15处的同步轮ⅱ12实现对小腿关节15的旋转；抬大腿执行器4与抬小腿执行器2固连，大腿板6通过抬小腿执行器2外壁间接与抬大腿执行器4相连，从而实现抬大腿的动作。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种新型四足机器人，包括机身，机身前后侧分别固定有一个腿模块，每个腿模块包括两条支腿，两条支腿分别固定在执行器安装座的两端，支腿包括摆髋执行器、抬小腿执行器和抬大腿执行器，各执行器通过执行器连接件固定，抬小腿执行器和抬大腿执行器固连，抬小腿执行器的外壁连接有大腿板，大腿板的下方设有小腿支撑件，小腿支撑件的底部设有脚部结构件，抬小腿执行器的输出端固定有同步轮Ⅰ，大腿板与小腿支撑件间的小腿关节处设有同步轮Ⅱ，同步轮Ⅰ与同步轮Ⅱ之间设有同步带。本发明的有益效果：各执行器集成化，体积小；使用同步带连接，运动流畅；摆髋执行器的转动实现机器的倾斜或者是下趴，增强机器人的抗摔倒能力。

技术研发人员：崔昊天;朱威;闫巡戈
受保护的技术使用者：前沿驱动（北京）技术有限公司
技术研发日：2018.06.11
技术公布日：2018.11.13