四足机器人的制作方法

本实用新型属于机器人技术领域，尤其涉及一种四足机器人。

背景技术：

目前，仿生机器人由于其具有良好的越障和避障的能力，而广泛应用于各类自然或非自然灾害发生后现场环境危险以及地形不规则和崎岖不平的场景中，实现在狭隘地域环境的信息采集传输和智能探测的功能。而现有的仿生机器人的行走足要么结构复杂，不仅控制不方便，而且行走的灵活性不好，越障和避障的能力差；要么行走足较多，如六足的仿生蜘蛛机器人，其每个行走足上的关节一般有3个或4个，那么该六足的仿生蜘蛛机器人总的控制节点就达到18个或24个，这往往就给控制和协调上带来麻烦，进而导致行走的灵活性不好。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种四足机器人，旨在解决现有技术中的仿生机器人行走的灵活性差的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种四足机器人，包括机器人本体和四个行走足，各所述行走足均包括第一驱动关节、第二驱动关节和第三驱动关节，各所述第一驱动关节均与所述机器人本体可转动连接，所述第二驱动关节与所述第一驱动关节连接，所述第二驱动关节可相对所述第一驱动关节转动，所述第三驱动关节与所述第二驱动关节连接，所述第三驱动关节可相对所述第二驱动关节转动，所述第三驱动关节用于与地面支撑进行行走。

可选地，所述第一驱动关节包括第一安装板和第一驱动件，所述第一驱动件安装于所述第一安装板上，所述第一驱动件的驱动端与所述机器人本体连接并驱动所述第一安装板相对所述机器人本体转动。

可选地，所述第一驱动关节还包括传动组件，所述传动组件安装于所述第一安装板上，所述传动组件的输入端与所述第一驱动件的驱动端连接，所述传动组件的输出端与所述机器人本体连接。

可选地，所述第一驱动关节还包括第二驱动件，所述第二驱动件安装于所述第一安装板上，所述第二驱动关节与所述第一安装板连接，所述第二驱动件的驱动端与所述第二驱动关节连接并驱动所述第二驱动关节相对所述第一安装板转动。

可选地，所述第二驱动关节包括第二安装板和第三驱动件，所述第三驱动件安装于所述第二安装板上，所述第三驱动关节与所述第二安装板连接，所述第三驱动件的驱动端与所述第三驱动关节连接并驱动所述第三驱动关节相对所述第二安装板转动。

可选地，所述第三驱动关节包括第三安装板、缓冲组件和支撑足，所述第三安装板与所述第二安装板连接，所述第三驱动件的输出端与所述第三安装板连接并驱动所述第三安装板相对所述第二安装板转动，所述缓冲组件连接于所述第三安装板和所述支撑足之间，所述支撑足用于与地面支撑进行行走。

可选地，所述缓冲组件包括至少一个套杆和至少一个弹簧，所述套杆的一端与所述第三安装板固定连接，所述支撑足上设有与所述套杆相适配的通孔，所述套杆的另一端穿设于所述通孔内，所述弹簧套接于所述套杆上，所述弹簧的两端抵接于所述第三安装板和所述支撑足之间。

可选地，所述机器人本体上设有用于采集影像信息的摄像头。

可选地，所述机器人本体上设有用于感应红外信号的红外传感器。

可选地，所述机器人本体上设有用于照明的照明灯。

本实用新型的有益效果：本实用新型的四足机器人，在使用时，四个行走足的第一驱动关节、第二驱动关节和第三驱动关节相互配合，使得四足机器人通过一个行走足前进，另外三个行走足支撑的方式进行行走，从而使得四足机器人的承载能力足够强，稳定性好。四足机器人比六足机器人或八足机器人的结构更为简单，设计更方便，更容易实现控制，有效地减少了开发成本，大大地简化了控制方案，使用效果好。进一步地，由于本实用新型的四足机器人上的行走足之间的间距比六足机器或八足机器人上行走足之间的间距更大，那么就使得第三驱动关节在行走时可转动的范围更大，可以实现更大的跨步，行动更为迅速，行走的灵活性好，提高作业效率。本实用新型的四足机器人适用于大部分人无法进入的工作环境，其体积比六足机器人的体积更小，结构更紧凑，从而能活动和适用的场景更多，在保证稳定性的前提下，有较高的市场需求和较高的性价比，经济效益高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的四足机器人的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的四足机器人的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的四足机器人的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10—机器人本体；

20—行走足；

21—第一驱动关节；22—第二驱动关节；23—第三驱动关节；211—第一安装板；212—第一驱动件；213—第二驱动件；221—第二安装板；222—第三驱动件；231—第三安装板；232—缓冲组件；233—支撑足；2321—套杆；2322—弹簧；

30—摄像头；

40—红外传感器；

50—照明灯。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1～3描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1～3所示，本实用新型实施例提供了一种四足机器人，应用于各类自然或非自然灾害发生后现场环境危险以及地形不规则和崎岖不平的场景中，实现在狭隘地域环境的信息采集传输和智能探测的功能。具体地，四足机器人包括机器人本体10和四个行走足20，各行走足20均包括第一驱动关节21、第二驱动关节22和第三驱动关节23，各第一驱动关节21均与机器人本体10可转动连接，第二驱动关节22与第一驱动关节21连接，第二驱动关节22可相对第一驱动关节21转动，第三驱动关节23与第二驱动关节22连接，第三驱动关节23可相对第二驱动关节22转动，第三驱动关节23用于与地面支撑进行行走。

以下对本实用新型实施例提供的四足机器人作进一步说明：本实用新型实施例的四足机器人，在使用时，四个行走足20的第一驱动关节21、第二驱动关节22和第三驱动关节23相互配合，使得四足机器人通过一个行走足20前进，另外三个行走足20支撑的方式进行行走，从而使得四足机器人的承载能力足够强，稳定性好。四足机器人比六足机器人或八足机器人的结构更为简单，设计更方便，更容易实现控制，有效地减少了开发成本，大大地简化了控制方案，使用效果好。进一步地，由于本实用新型的四足机器人上的行走足20之间的间距比六足机器或八足机器人上行走足20之间的间距更大，那么就使得第三驱动关节23在行走时可转动的范围更大，可以实现更大的跨步，行动更为迅速，行走的灵活性好，提高作业效率。本实用新型的四足机器人适用于大部分人无法进入的工作环境，其体积比六足机器人的体积更小，结构更紧凑，从而能活动和适用的场景更多，在保证稳定性的前提下，有较高的市场需求和较高的性价比，经济效益高。

进一步地，机器人本体10呈平板状，四个行走足20分别安装于机器人本体10的四个角部，机器人本体10的上表面可根据需要用于进行装载各类元器件或救援物件，使用效果好。

在本实用新型的另一个实施例中，如图1～3所示，第一驱动关节21包括第一安装板211和第一驱动件212，第一驱动件212安装于第一安装板211上，第一驱动件212的驱动端与机器人本体10连接并驱动第一安装板211相对机器人本体10转动。具体地，各个行走足20通过第一驱动关节21相对机器人本体10转动，在转动时，第一驱动件212驱动第一安装板211相对机器人本体10在水平方向转动，从而使得各个行走足20可相对机器人本体10在水平方向转动，进而实现机器人在行走时进行转向，以避开障碍物。

在本实用新型的另一个实施例中，第一驱动关节21还包括传动组件(图未示)，传动组件安装于第一安装板211上，传动组件的输入端与第一驱动件212的驱动端连接，传动组件的输出端与机器人本体10连接。具体地，传动组件为行星轮系，第一驱动件212在驱动第一安装板211相对机器人本体10在水平方向转动时，第一驱动件212通过与行星轮系的主动轮连接并驱动该主动轮转动，行星轮系的从动轮与机器人本体10连接，从而从动轮在主动轮的带动下实现相对转动，即使得第一安装板211可以相对机器人本体10转动。

在本实用新型的另一个实施例中，如图1～3所示，第一驱动关节21还包括第二驱动件213，第二驱动件213安装于第一安装板211上，第二驱动关节22与第一安装板211连接，第二驱动件213的驱动端与第二驱动关节22连接并驱动第二驱动关节22相对第一安装板211转动。具体地，第二驱动关节22为中间关节，用于协调第三驱动关节23的行走。第二驱动关节22在协调时，第二驱动件213通过螺杆驱动第二驱动关节22相对第一安装板211在竖直方向转动，从而有效地起到增大第三驱动关节23跨度的作用，使得第三驱动关节23可以在行走时实现更大范围的跨越动作。

在本实用新型的另一个实施例中，如图1～3所示，第二驱动关节22包括第二安装板221和第三驱动件222，第三驱动件222安装于第二安装板221上，第三驱动关节23与第二安装板221连接，第三驱动件222的驱动端与第三驱动关节23连接并驱动第三驱动关节23相对第二安装板221转动。具体地，第二驱动关节22用于驱动第三驱动关节23在竖直方向转动，驱动时，第三驱动件222通过螺杆驱动第三驱动关节23转动，从而使得第三驱动关节23最终实现跨越动作，实现行走。

在本实用新型的另一个实施例中，如图1～3所示，第三驱动关节23包括第三安装板231、缓冲组件232和支撑足233，第三安装板231与第二安装板221连接，第三驱动件222的输出端与第三安装板231连接并驱动第三安装板231相对第二安装板221转动，缓冲组件232连接于第三安装板231和支撑足233之间，支撑足233用于与地面支撑进行行走。具体地，第三驱动关节23直接与地面接触并进行行走，在行走时，第三安装板231在第三驱动件222的驱动下实现跨越动作，第三安装板231带动支撑足233与地面接触完成行走，在行走的过程中，通过在第三安装板231与支撑足233之间设置缓冲组件232，使得支撑足233在与地面接触时具有一定的缓冲空间，实现弹性落地，从而有效地减少了机器人本体10行走时产生的振动，提高机器人本体10行走的稳定性。

在本实用新型的另一个实施例中，如图1～3所示，缓冲组件232包括至少一个套杆2321和至少一个弹簧2322，套杆2321的一端与第三安装板231固定连接，支撑足233上设有与套杆2321相适配的通孔，套杆2321的另一端穿设于通孔内，弹簧2322套接于套杆2321上，弹簧2322的两端抵接于第三安装板231和支撑足233之间。具体地，缓冲组件232在缓冲时，套杆2321可以相对支撑足233相对移动，支撑足233着地时，套杆2321朝向地面移动并同时压缩弹簧2322，此时支撑足233在缓冲组件232的作用下朝向机器人本体10的方向缓冲，实现弹性着地，并且弹簧2322压缩后储备弹性势能；当支撑足233离开地面时，弹簧2322在弹性势能的作用下回弹，以带动套杆2321回缩至原始状态(即带动支撑足233恢复原始状态)，以备下一次支撑足233着地进行缓冲，如此循环往复，其结构简单，行走效果好。

在本实用新型的另一个实施例中，如图1～2所示，机器人本体10上设有用于采集影像信息的摄像头30。具体地，机器人在行走时，可通过摄像头30采集周边影像信息并识别障碍物，从而不仅可以供自身进行判断行走，以及将周边环境反馈给控制人员，以便于控制人员做出相应决断。

在本实用新型的另一个实施例中，如图1～2所示，机器人本体10上设有用于感应红外信号的红外传感器40。具体地，红外传感器40用于感应机器人周边的生命体，从而便于机器人在救灾时进行使用和探测。

在本实用新型的另一个实施例中，如图1～2所示，机器人本体10上设有用于照明的照明灯50。具体地，照明灯50用于供机器人在夜间或光线不足的环境中进行工作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。