一种仿生六足爬虫装置

本发明涉及仿生机械领域，具体涉及一种仿生六足爬虫装置。

背景技术：

1、昆虫最迟在约4亿年前演化出现，截至2022年，全球记录所记录的昆虫种类10万多种，是生命演化历史上种类数量最多的一个类群。它们遍布各个大陆，总重量甚至超过了其它所有动物的总和，它们具有改变地球面貌的力量，是陆地生息繁衍的霸主。如此兴盛的生物类群，值得我们学习，而我们也正在追随昆虫演化的脚步，一点一点完善科技和发明。

2、仿生六足爬虫装置在很多国家都受到了重视，也是装置领域的研究热点之一。它的研究涉及到了生物科学，仿生学，机构学，传感技术及信息处理等多门学科。经过近年来的研究发展，世界各国在仿生领域有着飞速的发展，同时研制出了多款功能不同的仿生六足爬虫装置。

3、现有技术1cn114516374a公开了一种基于同步带传动的六足机器人，其工作方式为，当对开启一级腿驱动舵机1时，使一级腿驱动舵机1带动腿根十字连接件11在水平方向左右移动，从而使三级腿34在左右方向移动，从而对三级腿34在水平方向上位置的调节，当启动二级腿驱动舵机2时，使二级腿驱动舵机2带动二级腿左侧板21和二级腿右侧板22在竖直方向移动，从而对三级腿34在竖直方向上位置的调节，从而对三级腿34的角度进行调节，当启动三级腿驱动舵机3时，使三级腿驱动舵机3通过传动组件带动转轴进行转动，从而继续对三级腿34的角度进行调节，且一级腿驱动舵机1、二级腿驱动舵机2以及三级腿驱动舵机3可以同时气筒对三级腿4进行调节。

4、现有技术2cn115303381a公开了基于死点支撑效应的高速低能耗六足机器人，其包括六个腿部单体，每个腿部单体末端均转动安装在机体上，并能在120°的工作空间内摆动不干涉，六个腿部单体呈椭圆式布置在机体的两侧。

5、上述两个现有技术是目前技术中较具代表性的，现有技术1每个腿部都是独立驱动的，缺少联动的效果，会影响到行进的速度和敏捷性，这也是这类六足机器人普遍存在的缺陷，为了提高速度只能选择更好的电机。现有技术2是两侧腿部对称设置的代表，有独立控制每个腿的，与上述一样存在单个分开控制会影响速度的问题；也有对称同类型的腿同时运动的，会造成速度交底且转向困难的问题。

6、因此，需要分析和研究六足仿生爬虫装置，为实现运动快速性、敏捷性、稳定性的要求。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种对爬虫的运动进行模拟的仿生装置，解决现有技术中独立控制和对称控制所带来的降低了速度、敏捷性、稳定性和转向难的问题。

2、本发明是通过以下技术方案得以实现的：

3、一种仿生六足爬虫装置，所述仿生六足爬虫装置具有主体和行走腿机构，所述主体包括相互平行间隔设置的左基板1和右基板2，在左基板1与右基板2的外侧均设置有行走腿机构，两个行走腿机构相对于主体呈中心对称设置，在左基板1与右基板2之间设置有控制箱6，所述控制箱6连接左基板1和右基板2，在所述主体的前侧设置有摄像头7，左基板1外侧的行走腿机构包括由前向后依次设置为第一侧腿3、中腿4和第二侧腿5，第一侧腿3、中腿4和第二侧腿5的结构不相同。

4、进一步地，第一侧腿1呈“γ”型结构，具有第一垂直腿3.1和第一水平腿3.2，在所述第一水平腿3.2的端部和中部分别设置有轴承座一3.3和轴承座二3.4，在所述轴承座二3.4的两侧设置有轴套一3.5和轴套二3.6。

5、进一步地，中腿4具有中垂直腿4.1和n型腿4.2，所述中垂直腿4.1的上端与n型腿4.2一侧的端部通过轴承座三4.3连接。

6、进一步地，第二侧腿5呈“γ”型结构，具有第二垂直腿5.1和第二水平腿5.2，在所述第二水平腿5.2端部设置有轴套三5.3，在所述第二水平腿5.2上设置有轴套四5.4。

7、进一步地，在所述左基板1的上侧面上由前向后依次设置有第一固定轴20、铰接座21、第二固定轴22，

8、第一侧腿1通过轴套一3.5与第一固定轴20铰接，

9、所述铰接座21上铰接有ㄇ型杆9，所述ㄇ型杆9具有与铰接座21铰接的套管段9.1、垂直于套管段9.1的短连杆9.2和长连杆9.4，在所述短连杆9.2的端部上设置有轴套五9.3，在所述长连杆9.4的端部上设置有轴承座四9.5，中腿4上的n型腿4.2的端部与轴套五9.3铰接，

10、第二侧腿5通过轴套三5.3与第二固定轴22铰接。

11、进一步地，所述行走腿机构还包括第一球副杆10、第二球副杆11、摆杆12、第三球副杆13、连腿杆14、转轴套16和连杆17，

12、第一球副杆10呈直杆状，所述第一球副杆10的两端通过向心关节轴承连接轴承座一3.3和轴承座三4.3，

13、第二球副杆11呈型，所述第二球副杆11的两端通过向心关节轴承连接轴承座二3.4和连杆17一端轴套七17.1上的轴承座六23，

14、摆杆12呈型，所述摆杆12的两端均设置有轴套六12.1，在一端杆上设置有轴承座五12.2，摆杆12两端的轴套六12.1分别连接设置在左基板1上的机架轴8和连杆17的另一端，

15、第三球副杆13呈型，其两端分别通过向心关节轴承连接轴承座四9.5和轴承座五12.2，

16、连腿杆14具有横杆段14.1、过渡段14.2、垂直段14.3，垂直段14.3与横杆段14.1呈空间垂直状态，且通过与横杆段14.1垂直的过渡段14.2连接于横杆段14.1的两端，

17、转轴套16具有轴套主体16.1和固定在轴套主体16.1外侧的轴套连接端16.2，所述轴套连接端16.2与轴套七17.1铰接，所述轴套主体16.1与控制箱6上的左电机18的输出轴15连接。

18、进一步地，所述控制箱6内部设置有电源和控制模块。

19、本发明具有以下技术效果：

20、本发明两个行走腿机构相对于主体呈中心对称设置，既能够灵活的向前运动，也能够灵活的转向。设置有第一侧腿、中腿和第二侧腿，且支腿之间通过连杆和向心关节轴承连接，为满足相连接的需求，合理的设置第一侧腿、中腿和第二侧腿以及相互之间连接杆的形状，使支腿能够紧凑的布局在主体的两侧，紧凑的布局使得能够进一步提高六足爬虫的速度和转向的灵活度。本发明的六足爬虫装置符合六足爬虫运动规律且爬行快速、敏捷、稳定。同时本装置具有操作简单，成本低等特点。

技术特征：

1.一种仿生六足爬虫装置，所述仿生六足爬虫装置具有主体和行走腿机构，其特征在于：所述主体包括相互平行间隔设置的左基板1和右基板2，在左基板1与右基板2的外侧均设置有行走腿机构，两个行走腿机构相对于主体呈中心对称设置，在左基板1与右基板2之间设置有控制箱6，所述控制箱6连接左基板1和右基板2，在所述主体的前侧设置有摄像头7，左基板1外侧的行走腿机构包括由前向后依次设置为第一侧腿3、中腿4和第二侧腿5，第一侧腿3、中腿4和第二侧腿5的结构不相同。

2.根据权利要求1所述的一种仿生六足爬虫装置，其特征在于：第一侧腿1呈“γ”型结构，具有第一垂直腿3.1和第一水平腿3.2，在所述第一水平腿3.2的端部和中部分别设置有轴承座一3.3和轴承座二3.4，在所述轴承座二3.4的两侧设置有轴套一3.5和轴套二3.6。

3.根据权利要求2所述的一种仿生六足爬虫装置，其特征在于：中腿4具有中垂直腿4.1和n型腿4.2，所述中垂直腿4.1的上端与n型腿4.2一侧的端部通过轴承座三4.3连接。

4.根据权利要求3所述的一种仿生六足爬虫装置，其特征在于：第二侧腿5呈“γ”型结构，具有第二垂直腿5.1和第二水平腿5.2，在所述第二水平腿5.2端部设置有轴套三5.3，在所述第二水平腿5.2上设置有轴套四5.4。

5.根据权利要求4所述的一种仿生六足爬虫装置，其特征在于：在所述左基板1的上侧面上由前向后依次设置有第一固定轴20、铰接座21、第二固定轴22，

6.根据权利要求5所述的一种仿生六足爬虫装置，其特征在于：所述行走腿机构还包括第一球副杆10、第二球副杆11、摆杆12、第三球副杆13、连腿杆14、转轴套16和连杆17，

7.根据权利要求6所述的一种仿生六足爬虫装置，其特征在于：所述控制箱6内部设置有电源和控制模块。

技术总结
本发明公开了一种仿生六足爬虫装置，所述仿生六足爬虫装置具有主体和行走腿机构，所述主体包括相互平行间隔设置的左基板和右基板，在左基板与右基板的外侧均设置有行走腿机构，两个行走腿机构相对于主体呈中心对称设置，在左基板与右基板之间设置有控制箱，所述控制箱连接左基板和右基板，在所述主体的前侧设置有摄像头，左基板外侧的行走腿机构包括由前向后依次设置为第一侧腿、中腿和第二侧腿，第一侧腿、中腿和第二侧腿的结构不相同。本发明符合六足爬虫运动规律且爬行快速、敏捷、稳定。同时本装置具有操作简单，成本低等特点。

技术研发人员：郭颖颖,王瀚超,李定强,熊国栋,杜晓宾,韦宗德,卢东,罗闽良
受保护的技术使用者：龙岩学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13