一种基于3D打印技术的仿生式四足机器人的制作方法

本实用新型涉及一种基于3D打印技术的仿生式四足机器人。

背景技术：

仿生式四足机器人是一个模仿多足类爬行纲、龟鳖目、龟科动物骨骼和运动机理的多关节且有冗余自由度的复杂系统。仿生式四足机器人具有丰富的步态和冗余的肢体结构，凭借其离散式的地面支撑和对障碍、沟渠等复杂特殊地形及不可预知环境的极强适应性，具有广泛的应用前景。目前，大部分仿生式四足机器人采用了仿乌龟的结构，四条腿分布在身体的两侧，依靠大腿前后划动实现支撑和摆动过程，利用三角步态行走法实现运动。但现有的仿人机器人都存在以下缺点：1)材料密度大，运输不方便；2)样式单一；3)结构复杂，生产成本高；4)稳定性差，速度慢。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有技术中的仿生式四足机器人结构复杂，生产成本高且不易携带等问题，提出的一种基于3D打印技术的仿生式四足机器人，其利用舵机构成装置的各部位的关节形式，通过其他钣金件作为主体框架结构组成能够自由活动的四足机器人结构，从而能够实现机器人的各种相关动作完成各个领域中的各种工作需求。

本实用新型采用的技术方案是：一种基于3D打印技术的仿生式四足机器人，由足关节、腰关节和躯体结构构成，具体包括：小腿、第一舵机、大腿、第二舵机、下底板、上底板、腰部、第三舵机、U板螺钉孔、大腿螺钉孔、下板螺钉孔和上板螺钉孔，

所述足关节由小腿、第一舵机和大腿形成，小腿、第一舵机和大腿之间彼此固定连接；

所述腰关节由大腿、第二舵机和腰部形成，大腿、第二舵机和腰部彼此之间固定连接；

所述躯体结构由下底板、上底板和腰部形成，下底板、上底板和腰部之间彼此固定连接；

其中，足关节，从下到上，小腿的对称U板螺钉孔与第一舵机通过螺钉连接，第一舵机与大腿上的大腿螺钉孔之间通过螺钉连接；

腰关节，从外到内，大腿的大腿螺钉孔与第二舵机通过螺钉连接，第二舵机与腰部上的螺钉孔螺钉连接；

躯体结构，从下到上，下底板与腰部螺钉连接，腰部上的螺钉孔与第三舵机通过螺钉连接，第三舵机与上底板的上板螺钉孔螺钉连接。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型设计的仿生式四足机器人，小腿、第一舵机和大腿之间固定连接形成足关节，活动灵活，能适应多种不同的地面情况；

2、本实用新型设计的仿生式四足机器人，大腿、第二舵机和腰部固定连接形成腰关节，具有加快行动速度，提高稳定性的作用；两块底板与腰部固定连接形成躯体，拆装方便，减轻躯体重量。

3、本实用新型设计的仿生式四足机器人，可以用于地形探测、防灾救援、反恐斗争、国防、教育等，其还兼具高灵活性、高稳定性、低成本、便于携带的优点。

4、本实用新型设计的仿生式四足机器人，能够满足仿生式四足机器人的运动和作业要求，而且也能够减少仿生式四足机器人的控制复杂度。

本实用新型的各部件均可使用3D打印技术打印，部件的外观可以在一定程度上自由设计，使机器人外观样式具有多样性。其在外形上更接近乌龟，比现有仿生式四足机器人更加灵活，可以用于地形探测、防灾救援、反恐斗争、国防、教育等。在军事运输、海底探测、矿山开采、星球探测、残疾人的轮椅、教育及娱乐等众多行业，也具有非常广阔的应用前景。

本实用新型制造成本低廉，原材料可选用塑料，有效降低制造成本。

附图说明

图1为本实用新型产品整体结构示意图。

图2为本实用新型U板的结构示意图。

图3为本实用新型膝盖的结构示意图。

图4为本实用新型身体上板的结构示意图。

图5为本实用新型身体下板的结构示意图。

具体实施方式

根据图1、图2、图3、图4、图5对本实施方式做进一步的说明。

一种基于3D打印技术的仿生式四足机器人，由足关节、腰关节和躯体结构构成，具体包括：小腿1、第一舵机2、大腿3、第二舵机4、下底板5、上底板6、腰部7、第三舵机8、U板螺钉孔1-1、大腿螺钉孔3-1、下板螺钉孔5-1和上板螺钉孔6-1，

所述足关节由小腿1、第一舵机2和大腿3形成，小腿1、第一舵机2和大腿3之间彼此固定连接；

所述腰关节由大腿3、第二舵机4和腰部7形成，大腿3、第二舵机4和腰部(7)彼此之间固定连接；

所述躯体结构由下底板5、上底板6和腰部7形成，下底板5、上底板6和腰部7之间彼此固定连接；

其中，足关节，从下到上，小腿1的对称U板螺钉孔1-1与第一舵机2通过螺钉连接，第一舵机2与大腿3上的大腿螺钉孔3-1之间通过螺钉连接；

腰关节，从外到内，大腿3的大腿螺钉孔3-1与第二舵机4通过螺钉连接，第二舵机4与腰部7上的螺钉孔螺钉连接；

躯体结构，从下到上，下底板5与腰部7螺钉连接，腰部7上的螺钉孔与第三舵机8通过螺钉连接，第三舵机8与上底板6的上板螺钉孔6-1螺钉连接。

工作原理：

装置在行走工作时，第一舵机2可对小腿1进行驱动摆动，实现调节装置在行走过程中的稳定性，而第二舵机4可驱动装置腿部结构的抬腿动作，以实现进行迈步行走。而第三舵机8可对整个腿部结构实现摆动的能力，以达到最终实现行走移动的目的。经过每处舵机的协同工作，最终可使整个机器人能够进行稳定的走，以实现能够应用于各个领域中进行使用工作，完成各种任务。

本装置的上述内容已经参考图1、图2、图3、图4、图5描述了本实用新型的具体实施方式，本领域技术人员应了解，本实用新型产品的不仅仅限于上面描述的实施例，在不偏离本实用新型的精神的情况下可以做出各种修改，所述修改也应包含在本实用新型的范围之内。本实用新型的范围应由所附权利要求及其等同物来限定。