CN104002889B - 一种多功能腿轮复合移动机器人 - Google Patents
一种多功能腿轮复合移动机器人 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104002889B CN104002889B CN201410256179.7A CN201410256179A CN104002889B CN 104002889 B CN104002889 B CN 104002889B CN 201410256179 A CN201410256179 A CN 201410256179A CN 104002889 B CN104002889 B CN 104002889B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steering wheel
- fixed frame
- bearing
- main shaft
- ball bearing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Abstract
本发明公开了一种多功能腿轮复合移动机器人,其包括有结构相同的六条腿组件和一个躯干组件。每个腿组件具有腰、髋和膝关节,每个关节使用舵机固定框实现舵机安装,且完成大腿与小腿转动连接。采用三轮轮行且将该结构布置于躯干组件的底部,并由躯干周边均布的六条结构相同的步行腿构成机器人的步行结构。本发明设计的机器人不仅能够独立实现六腿的腿式运动和三轮的轮式运动,而且还能够实现轮腿互帮的运动形式。可实现轮子滑下坡、腿拉轮子爬坡;可同时实现多腿的操作,包括加持操作、搬运操作等。
Description
技术领域
本发明涉及一种移动机器人,更特别地说,是指一种多功能腿轮复合移动机器人。
背景技术
移动机器人所采用的运动方式主要包括轮式、履带式、足式和混合式等运动形式。对于轮式机器人,自车轮问世以来,它在坚硬平地上运动是十分可靠的。但是在不平地面上行驶时,轮式机器人的能耗将大大增加,而在松软地面或严重崎岖不平的地形上,车轮的作用也将严重丧失,移动效率大大的降低。履带式机器人使车身载荷分布在一块较大的面积上,相当于一种为轮子铺路的装置,并且可产生较大的推进力,可在松软地面上行走,而不至于陷入其中,但履带式机器人在不平地面上的机动性仍然很差,而且机器人机身晃动严重。
相对于轮式、履带式等类型的地面移动机器人,多足步行机器人具有诸多优点。首先,该类机器人在运动时仅需要一些离散的点来供其落足,从而成功通过崎岖、松散或泥泞的地面。其次,该类机器人可以通过调节自身重心而避免颠覆,具有更高的稳定性。多足步行机器人在环境适应性和运动灵活性方面更具有优势,也因其在复杂地表上更强的行走能力而受到广泛重视。随着计算机控制技术的进步,多足步行机器人技术更是快速发展,多足步行机器人已在军事国防、生物医学、航空航天、工业农业等领域有了广泛的应用。
现有混合式机器人的腿结构主要是轮子安装在小腿上或者腿的末端。轮子安装在小腿上的结构,轮子的动力驱动也将安装在小腿上,使小腿结构复杂,增加了整个小腿的重量,同时增大了小腿在摆动时的惯性,不利于机器人运动时的动态稳定;其轮腿的切换是由控制腿部关节分步实现,切换过程复杂且速度慢。轮子安装在腿的末端,机器人在腿式行走过程中,由轮子充当机器人的足,将轮子安装在腿的末端,腿的质量往腿的末端偏移,使腿部摆动惯量增大,不利于机器人的动态稳定行走;机器人在抬腿和落腿的过程中,轮子和地面发生冲击碰撞,容易使轮毂在循环冲击中变形,且轮子与地面的摩擦,致使轮子外缘磨损大。
因此,现有的将轮安装在小腿上或者腿的末端,存在如下问题:1、增加腿结构设计难度;2、轮子和相应的驱动、减速器使整个腿的质量增加,也增加了腿摆动时的惯量,不利于机器人的动态稳定行走;3、轮子在小腿上的结构存在轮式运动和腿式运动的切换过程复杂,切换速度慢的问题;4、轮子在腿的末端,存在轮毂在循环冲击下变形、因此与地面摩擦造成轮外缘磨损等问题。
发明内容
为了解决混合式移动机器人存在的腿部结构设计复杂、腿部重量大和运动惯量大、动态稳定性差、轮腿切换复杂、轮毂变形和轮外缘磨损等问题,本发明设计了一种新型的多功能腿轮复合移动机器人。本发明采用三轮轮行的结构,且将该结构布置于机器人躯干本体上,并由躯干本体周边均布的六条具有相同结构的步行腿构成机器人的步行结构。
本发明设计的一种多功能腿轮复合移动机器人,该腿轮复合移动机器人包括有结构相同的六条腿组件和一个躯干组件7;所述六条腿组件是指第一条腿组件1、第二条腿组件2、第三条腿组件3、第四条腿组件4、第五条腿组件5和第六条腿组件6。躯干组件7的四周连接所述的六条腿组件,每条腿上安装有三个舵机,且具有三个关节(腰关节、髋关节和膝关节),利用舵机框架、大腿板和小腿板的连接,结构设计紧凑。本发明设计的每条腿的末端为弹性支撑,不为轮式结构,能够减少与地面的摩擦且控制简单。躯干组件7的底部设计轮式结构,能够保持承载在躯干组件7上物体的平衡,且减轻了腿部重量。
本发明设计的多功能腿轮复合移动机器人的优点在于:a.本发明采用三轮轮行的方式,方向控制简单,结构简单紧凑,轮行效率高。b.本发明采用轻质快速的舵机安装结构在各个腿上,实现了腿关节的模块化。c.轮子布置在本体上而不是在每条腿上,减轻了腿的质量及惯性,简化了腿的结构,提高了腿运动效率和稳定性。将轮子布置在机器人的躯干本体下方,使机器人重心集中稳定,提高机器人的运动稳定性。d.本发明不仅能够独立实现六腿的腿式运动和三轮的轮式运动,而且还能够实现轮腿互帮的运动形式。可实现轮子滑下坡、腿拉轮子爬坡;可同时实现多腿的操作,包括加持操作、搬运操作等。
附图说明
图1是本发明多功能腿轮复合移动机器人的立体结构图。
图1A是本发明多功能腿轮复合移动机器人的仰视角度的结构图。
图1B是本发明多功能腿轮复合移动机器人的正视角度的结构图。
图1C是本发明多功能腿轮复合移动机器人的轮式工作模式的伸展结构图。
图1D是本发明多功能腿轮复合移动机器人的轮式工作模式的收缩结构图。
图2是本发明多功能腿轮复合移动机器人的躯干组件的结构图。
图2A是本发明多功能腿轮复合移动机器人的躯干组件中下支撑板与轮子的装配结构图。
图2B是本发明多功能腿轮复合移动机器人的躯干组件中轮子与躯干传动组件的装配结构图。
图2C是本发明多功能腿轮复合移动机器人的躯干组件中上支撑板的结构图。
图2D是本发明多功能腿轮复合移动机器人的躯干组件中下支撑板的结构图。
图2E是本发明多功能腿轮复合移动机器人的躯干组件中第二支架的结构图。
图2F是本发明多功能腿轮复合移动机器人的躯干组件中方向导向组件的分解图。
图2G是本发明多功能腿轮复合移动机器人的躯干组件中躯干传动组件的分解图。
图3是本发明多功能腿轮复合移动机器人的第一条腿组件的结构图。
图3A是本发明多功能腿轮复合移动机器人的第一条腿组件的另一视角结构图。
图3B是本发明多功能腿轮复合移动机器人的第一条腿组件的分解图。
图4是本发明多功能腿轮复合移动机器人的第二条腿组件的分解图。
图5是本发明多功能腿轮复合移动机器人的第三条腿组件的分解图。
图6是本发明多功能腿轮复合移动机器人的第四条腿组件的分解图。
图7是本发明多功能腿轮复合移动机器人的第五条腿组件的分解图。
图8是本发明多功能腿轮复合移动机器人的第六条腿组件的分解图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。
参见图1、图1A、图1B、图1C、图1D所示,本发明的一种多功能腿轮复合移动机器人,该腿轮复合移动机器人包括有结构相同的六条腿组件和一个躯干组件7;所述六条腿组件是指第一条腿组件1、第二条腿组件2、第三条腿组件3、第四条腿组件4、第五条腿组件5和第六条腿组件6。每条腿具有常规的三个关节,即腰关节、髋关节和膝关节,在腿上的部位如图1、图3A所示的腰关节轴线、髋关节轴线和膝关节轴线处,也是三个舵机的舵机轴轴线。
躯干组件7
参见图1、图1A、图1B、图2、图2A所示,躯干组件7包括有上支撑板7A、下支撑板7B、方向导向组件7C、躯干传动组件7D、第一支架71、第二支架72、第三支架73、前轮子74、左轮子75和右轮子76。
第一支架71的一端安装在下支撑板7B上,第一支架71的另一端与躯干舵机7C6的壳体固定安装。第一支架71用于支撑并固定躯干舵机7C6。第二支架72上设有AA轴承腔721,该AA轴承腔721用于安装AA轴承7C1,第二支架72的两端安装在下支撑板7B的前轮通孔7B7处。第三支架73的一端安装在下支撑板7B上,第三支架73的另一端与躯干电机7D1的壳体固定安装。第三支架73用于支撑并固定躯干电机7D1。前轮子74安装在方向导向组件7C中的前轮支撑轴7C5上。左轮子75和右轮子76安装在躯干传动组件7D中的后轮支撑轴7D7的两端。参见图1、图2C所示,上支撑板7A上设有AA连接头7A1、AB连接头7A2、AC连接头7A3、AD连接头7A4、AE连接头7A5、AF连接头7A6和多个减重孔7A7;参见图1、图2D所示,下支撑板7B上设有BA连接头7B1、BB连接头7B2、BC连接头7B3、BD连接头7B4、BE连接头7B5、BF连接头7B6、前轮通孔7B7、左轮通孔7B8、右轮通孔7B9和同步带通孔7B10。前轮通孔7B7用于前轮支架7C7穿过。左轮通孔7B8用于左轮子75穿过。右轮通孔7B9用于右轮子76穿过。同步带通孔7B10用于同步带7D4通过。
第一条腿组件1的AA舵机支架1A的AA舵机固定框1A6及AB舵机固定框1A7通过螺钉固定在AA连接头7A1与BA连接头7B1之间。第二条腿组件2的BA舵机支架2A的BA舵机固定框2A6及BB舵机固定框2A7通过螺钉固定在AB连接头7A2与BB连接头7B2之间。第三条腿组件3的CA舵机支架3A的CA舵机固定框3A6及CB舵机固定框3A7过螺钉固定在AC连接头7A3与BC连接头7B3之间。第四条腿组件4的DA舵机支架4A的DA舵机固定框4A6及DB舵机固定框4A7通过螺钉固定在AD连接头7A4与BD连接头7B4之间。第五条腿组件5的EA舵机支架5A的EA舵机固定框5A6及EB舵机固定框5A7通过螺钉固定在AE连接头7A5与BE连接头7B5之间。第六条腿组件6的FA舵机支架6A的FA舵机固定框6A6及FB舵机固定框6A7通过螺钉固定在AF连接头7A6与BF连接头7B6之间。
方向导向组件7C
方向导向组件7C包括有AA滚珠轴承7C1、AB滚珠轴承7C3、AC滚珠轴承7C4、前轮支撑轴7C5、前轮子74和前轮支架7C7。前轮支架7C7上设有A侧臂板7C71、B侧臂板7C72、支架转轴7C73;该支架转轴7C73与躯干舵机7C6的舵机轴连接;A侧臂板7C71的下端设有A开口通孔7C74,该A开口通孔7C74用于安装前轮支撑轴7C5的一端;B侧臂板7C72的下端设有B开口通孔7C75,该B开口通孔7C75用于安装前轮支撑轴7C5的另一端。前轮子74的一端设有用于安装AB滚珠轴承7C3的T轴承腔7D61,前轮子74的另一端设有用于安装AC滚珠轴承7C4的轴承腔(图中未示出)。AA滚珠轴承7C1安装在第二支架72的AA轴承腔721中,并通过卡圈7C2卡紧。AB滚珠轴承7C3与AC滚珠轴承7C4安装在前轮支撑轴7C5上,且AB滚珠轴承7C3与AC滚珠轴承7C4的轴承内圈与前轮支撑轴7C5固定,在前轮子74运动的条件下,前轮支撑轴7C5相对前轮子74是不动的。在躯干舵机7C6输出的转向条件下,通过前轮支架7C7将该转向传输到前轮子74上,使得前轮子74运动。
躯干传动组件7D
参见图2、图2A、图2B、图2C、图2D、图2G所示,躯干传动组件7D包括有躯干电机7D1、主动同步带轮7D2、从动同步带轮7D3、同步带7D4、AA轴承座7D5、AB轴承座7D6、后轮支撑轴7D7、AD轴承7D8和AE轴承7D9。AA轴承座7D5与AB轴承座7D6的结构相同。
AA轴承座7D5为L形结构零件。AA轴承座7D5的横板7D52上设有GA通孔7D54,在该GA通孔7D54中放置螺钉、且通过螺钉与螺母配合实现将AA轴承座7D5固定安装在下支撑板7B的下方。AA轴承座7D5的竖板7D53上设有S轴承腔7D51和GB通孔7D55,该S轴承腔7D51用于放置AD轴承7D8,AD轴承7D8的外圈与S轴承腔7D51卡紧,GB通孔7D55用于后轮支撑轴7D7的左端穿过。
AB轴承座7D6为L形结构零件。AB轴承座7D6的横板7D62上设有GC通孔7D64,在该GC通孔7D64中放置螺钉、且通过螺钉与螺母配合实现将AB轴承座7D6固定安装在下支撑板7B的下方。AB轴承座7D6的竖板7D63上设有T轴承腔7D61和GD通孔7D65,该T轴承腔7D61用于放置AE轴承7D9,AE轴承7D9的外圈与T轴承腔7D61卡紧,GD通孔7D65用于后轮支撑轴7D7的右端穿过。
后轮支撑轴7D7上安装有从动同步带轮7D3,从动同步带轮7D3的左边安装的是AD轴承7D8,从动同步带轮7D3的右边安装的是AE轴承7D9,后轮支撑轴7D7的左端安装的是左轮子75,后轮支撑轴7D7的右端安装的是右轮子76。
躯干电机7D1安装在第三支架73上。躯干电机7D1的输出轴上安装有主动同步带轮7D2,从动同步带轮7D3安装在后轮支撑轴7D7上,主动同步带轮7D2与从动同步带轮7D3上套接有同步带7D4。所述躯干电机7D1选用深圳市金顺来特电机有限公司生产的JGA25-370-45型号电机。电压12V,电流40mA,转速133r/min。
第一条腿组件1
参见图1、图3、图3A、图3B所示,第一条腿组件1包括有AA舵机11、AB舵机12、AC舵机13、AA舵机支架1A、AB舵机支架1B、AC舵机支架1C、A大腿1D、A小腿1E和A弹性足部1F。所述舵机选用深圳市阿西电子有限公司生产的MG995舵机。扭力为8.5kg/cm(4.8V),10kg/cm(6V)。AA舵机11一端的舵机轴安装在AA连接臂1A1的轴承腔的轴柱上,AA舵机11另一端的舵机轴安装在AB连接臂1A2的A轴承腔1A22的A轴柱1A23上;AB舵机12一端的舵机轴安装在AA大腿板1D1的轴承腔的轴柱上,AB舵机12另一端的舵机轴安装在AB大腿板1D2的B轴承腔1D21的B轴柱1D22上;AC舵机13一端的舵机轴安装在AA小腿板1E1的轴承腔的轴柱上,AC舵机13另一端的舵机轴安装在AB小腿板1E2的C轴承腔1E21的C轴柱1E22上。
AA舵机支架1A上设有AA连接臂1A1、AB连接臂1A2、AC支撑臂1A3、AA滚珠轴承1A4、AB滚珠轴承1A5、AA舵机固定框1A6和AB舵机固定框1A7;其中,AA舵机固定框1A6与AB舵机固定框1A7的结构相同;其中,AA连接臂1A1与AB连接臂1A2的结构相同;其中,AA滚珠轴承1A4与AB滚珠轴承1A5的结构相同;AA舵机11被夹持在AA舵机固定框1A6与AB舵机固定框1A7之间;AC支撑臂1A3连接在AA连接臂1A1与AB连接臂1A2之间。AA连接臂1A1的一端设有供安装AA滚珠轴承1A4的轴承腔,所述轴承腔的中心设有轴柱,该轴柱与AA舵机11一端的舵机轴连接,AA连接臂1A1的另一端设有AA卡板1A11,AA卡板1A11与AC舵机固定框1B3的一端通过螺钉与螺母配合固定;AB连接臂1A2的一端设有供安装AB滚珠轴承1A5的A轴承腔1A22,所述A轴承腔1A22的中心设有A轴柱1A23,该A轴柱1A23与AA舵机11另一端的舵机轴连接,AB连接臂1A2的另一端设有AB卡板1A21,AB卡板1A21与AD舵机固定框1B4的一端通过螺钉与螺母配合固定。AA舵机固定框1A6上设有AA半圆凸腔1A61、AB半圆凸腔1A62;AB舵机固定框1A7上设有AC半圆凸腔1A71、AD半圆凸腔1A72;在AA舵机固定框1A6与AB舵机固定框1A7对接后的,AA半圆凸腔1A61与AC半圆凸腔1A71结合形成一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接AA滚珠轴承1A4的内圈,AB半圆凸腔1A62与AD半圆凸腔1A72结合形成另一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接AB滚珠轴承1A5的内圈。
AB舵机支架1B上设有AA支撑臂1B1、AB支撑臂1B2、AC舵机固定框1B3和AD舵机固定框1B4;其中,AA舵机固定框1A6、AB舵机固定框1A7、AC舵机固定框1B3和AD舵机固定框1B4的结构相同。AB舵机12被夹持在AC舵机固定框1B3与AD舵机固定框1B4之间;AA支撑臂1B1与AB支撑臂1B2相对放置,且AA支撑臂1B1连接在AC舵机固定框1B3与AD舵机固定框1B4的同侧上,AB支撑臂1B2连接在AC舵机固定框1B3与AD舵机固定框1B4的另一侧上。AC舵机固定框1B3上设有AE半圆凸腔1B31、AF半圆凸腔1B32;AD舵机固定框1B4上设有AG半圆凸腔1B41、AH半圆凸腔1B42;在AC舵机固定框1B3与AD舵机固定框1B4对接后的,AE半圆凸腔1B31与AG半圆凸腔1B41结合形成一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接AC滚珠轴承1D4的内圈,AF半圆凸腔1B32与AH半圆凸腔1B42结合形成另一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接AD滚珠轴承1D5的内圈。
AC舵机支架1C上设有AE舵机固定框1C1和AF舵机固定框1C2;其中,AA舵机固定框1A6、AB舵机固定框1A7、AC舵机固定框1B3、AD舵机固定框1B4、AE舵机固定框1C1和AF舵机固定框1C2的结构相同。AC舵机13被夹持在AE舵机固定框1C1与AF舵机固定框1C2之间。AE舵机固定框1C1上设有AI半圆凸腔1C11、AJ半圆凸腔1C12;AF舵机固定框1C2上设有AK半圆凸腔1C21、AL圆凸腔1C22;在AE舵机固定框1C1与AF舵机固定框1C2对接后的,AI半圆凸腔1C11与AK半圆凸腔1C21结合形成一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接AE滚珠轴承1E4的内圈,AJ半圆凸腔1C12与AL半圆凸腔1C22结合形成另一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接AF滚珠轴承1E5的内圈。
A大腿1D上设有AA大腿板1D1、AB大腿板1D2、大腿连杆1D3、AC滚珠轴承1D4和AD滚珠轴承1D5;其中,AA滚珠轴承1A4、AB滚珠轴承1A5、AC滚珠轴承1D4和AD滚珠轴承1D5的结构相同。AA大腿板1D1上设有凹槽,该凹槽用于放置大腿连杆1D3的一端;AA大腿板1D1的一端部设有供安装AC滚珠轴承1D4的轴承腔,所述轴承腔的中心设有轴柱,该轴柱与AB舵机12一端的舵机轴连接;AB大腿板1D2上设有凹槽1D23,该凹槽1D23用于放置大腿连杆1D3的另一端。AB大腿板1D2的一端部设有供安装AD滚珠轴承1D5的B轴承腔1D21,所述B轴承腔1D21的中心设有B轴柱1D22,该B轴柱1D22与AB舵机12另一端的舵机轴连接。
A小腿1E上设有AA小腿板1E1、AB小腿板1E2、小腿连杆1E3、AE滚珠轴承1E4、AF滚珠轴承1E5和小腿连接板1E6;其中,AA滚珠轴承1A4、AB滚珠轴承1A5、AC滚珠轴承1D4、AD滚珠轴承1D5、AE滚珠轴承1E4和AF滚珠轴承1E5的结构相同。AA小腿板1E1上设有凹槽,该凹槽用于放置小腿连杆1E3的一端;AA小腿板1E1的一端部设有供安装AE滚珠轴承1E4的轴承腔,所述轴承腔的中心设有轴柱,该轴柱与AC舵机13一端的舵机轴连接;AB小腿板1E2上设有凹槽1E23,该凹槽1E23用于放置小腿连杆1E3的另一端。AB小腿板1E2的一端部设有供安装AF滚珠轴承1E5的C轴承腔1E21,所述C轴承腔1E21的中心设有C轴柱1E22,该C轴柱1E22与AC舵机13另一端的舵机轴连接。小腿连接板1E6上设有横板1E61、AA立板1E62、AB立板1E63,横板1E61的两侧是AA立板1E62与AB立板1E63;横板1E61上设有供足支撑柱1F1一端穿过的AA通孔1E64;AA立板1E62与AA小腿板1E1的另一端连接;AB立板1E63与AB小腿板1E2的另一端连接。
A弹性足部1F上设有足支撑柱1F1、螺母1F2和弹簧1F3;足支撑柱1F1的一端是足底,该足底用于与地面接触;足支撑柱1F1的另一端是螺纹柱,螺纹柱上套接弹簧1F3,且在端部螺纹连接螺母1F2;即弹簧1F3套在螺纹柱上后,螺纹柱端部穿过A小腿1E的小腿连接板1E6上的AA通孔1E64后套接上螺母1F2,通过螺母1F2与螺纹柱端部的螺纹实现A弹性足部1F与A小腿1E的固定。
第二条腿组件2
参见图1、图4所示,第二条腿组件2包括有BA舵机21、BB舵机22、BC舵机23、BA舵机支架2A、BB舵机支架2B、BC舵机支架2C、B大腿2D、B小腿2E和B弹性足部2F。所述舵机选用深圳市阿西电子有限公司生产的MG995舵机。扭力为8.5kg/cm(4.8V),10kg/cm(6V)。BA舵机21一端的舵机轴安装在BA连接臂2A1的轴承腔的轴柱上,BA舵机21另一端的舵机轴安装在BB连接臂2A2的D轴承腔2A22的D轴柱2A23上;BB舵机22一端的舵机轴安装在BA大腿板2D1的轴承腔的轴柱上,BB舵机22另一端的舵机轴安装在BB大腿板2D2的E轴承腔2D21的E轴柱2D22上;BC舵机23一端的舵机轴安装在BA小腿板2E1的轴承腔的轴柱上,BC舵机23另一端的舵机轴安装在BB小腿板2E2的E轴承腔2E21的E轴柱2E22上。
BA舵机支架2A上设有BA连接臂2A1、BB连接臂2A2、BC支撑臂2A3、BA滚珠轴承2A4、BB滚珠轴承2A5、BA舵机固定框2A6和BB舵机固定框2A7;其中,BA舵机固定框2A6与BB舵机固定框2A7的结构相同;其中,BA连接臂2A1与BB连接臂2A2的结构相同;其中,BA滚珠轴承2A4与BB滚珠轴承2A5的结构相同;BA舵机21被夹持在BA舵机固定框2A6与BB舵机固定框2A7之间;BC支撑臂2A3连接在BA连接臂2A1与BB连接臂2A2之间。BA连接臂2A1的一端设有供安装BA滚珠轴承2A4的轴承腔,所述轴承腔的中心设有轴柱,该轴柱与BA舵机21一端的舵机轴连接,BA连接臂2A1的另一端设有BA卡板2A11,BA卡板2A11与BC舵机固定框2B3的一端通过螺钉与螺母配合固定;BB连接臂2A2的一端设有供安装BB滚珠轴承2A5的D轴承腔2A22,所述D轴承腔2A22的中心设有D轴柱2A23,该D轴柱2A23与BA舵机21另一端的舵机轴连接,BB连接臂2A2的另一端设有BB卡板2A21,BB卡板2A21与BD舵机固定框2B4的一端通过螺钉与螺母配合固定。BA舵机固定框2A6上设有BA半圆凸腔2A61、BB半圆凸腔2A62;BB舵机固定框2A7上设有BC半圆凸腔2A71、BD半圆凸腔2A72;在BA舵机固定框2A6与BB舵机固定框2A7对接后的,BA半圆凸腔2A61与BC半圆凸腔2A71结合形成一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接BA滚珠轴承2A4的内圈,BB半圆凸腔2A62与BD半圆凸腔2A72结合形成另一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接BB滚珠轴承2A5的内圈。
BB舵机支架2B上设有BA支撑臂2B1、BB支撑臂2B2、BC舵机固定框2B3和BD舵机固定框2B4;其中,BA舵机固定框2A6、BB舵机固定框2A7、BC舵机固定框2B3和BD舵机固定框2B4的结构相同。BB舵机22被夹持在BC舵机固定框2B3与BD舵机固定框2B4之间;BA支撑臂2B1与BB支撑臂2B2相对放置,且BA支撑臂2B1连接在BC舵机固定框2B3与BD舵机固定框2B4的同侧上,BB支撑臂2B2连接在BC舵机固定框2B3与BD舵机固定框2B4的另一侧上。BC舵机固定框2B3上设有BE半圆凸腔2B31、BF半圆凸腔2B32;BD舵机固定框2B4上设有BG半圆凸腔2B41、BH半圆凸腔2B42;在BC舵机固定框2B3与BD舵机固定框2B4对接后的,BE半圆凸腔2B31与BG半圆凸腔2B41结合形成一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接BC滚珠轴承2D4的内圈,BF半圆凸腔2B32与BH半圆凸腔2B42结合形成另一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接BD滚珠轴承2D5的内圈。
BC舵机支架2C上设有BE舵机固定框2C1和BF舵机固定框2C2;其中,BA舵机固定框2A6、BB舵机固定框2A7、BC舵机固定框2B3、BD舵机固定框2B4、BE舵机固定框2C1和BF舵机固定框2C2的结构相同。BC舵机23被夹持在BE舵机固定框2C1与BF舵机固定框2C2之间。BE舵机固定框2C1上设有BI半圆凸腔2C11、BJ半圆凸腔2C12;BF舵机固定框2C2上设有BK半圆凸腔2C21、BL圆凸腔2C22;在BE舵机固定框2C1与BF舵机固定框2C2对接后的,BI半圆凸腔2C11与BK半圆凸腔2C21结合形成一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接BE滚珠轴承2E4的内圈,BJ半圆凸腔2C12与BL半圆凸腔2C22结合形成另一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接BF滚珠轴承2E5的内圈。
B大腿2D上设有BA大腿板2D1、BB大腿板2D2、大腿连杆2D3、BC滚珠轴承2D4和BD滚珠轴承2D5;其中,BA滚珠轴承2A4、BB滚珠轴承2A5、BC滚珠轴承2D4和BD滚珠轴承2D5的结构相同。BA大腿板2D1上设有凹槽,该凹槽用于放置大腿连杆2D3的一端;BA大腿板2D1的一端部设有供安装BC滚珠轴承2D4的轴承腔,所述轴承腔的中心设有轴柱,该轴柱与BB舵机22一端的舵机轴连接;BB大腿板2D2上设有凹槽2D23,该凹槽2D23用于放置大腿连杆2D3的另一端。BB大腿板2D2的一端部设有供安装BD滚珠轴承2D5的E轴承腔2D21,所述E轴承腔2D21的中心设有E轴柱2D22,该E轴柱2D22与BB舵机22另一端的舵机轴连接。
B小腿2E上设有BA小腿板2E1、BB小腿板2E2、小腿连杆2E3、BE滚珠轴承2E4、BF滚珠轴承2E5和小腿连接板2E6;其中,BA滚珠轴承2A4、BB滚珠轴承2A5、BC滚珠轴承2D4、BD滚珠轴承2D5、BE滚珠轴承2E4和BF滚珠轴承2E5的结构相同。BA小腿板2E1上设有凹槽,该凹槽用于放置小腿连杆2E3的一端;BA小腿板2E1的一端部设有供安装BE滚珠轴承2E4的轴承腔,所述轴承腔的中心设有轴柱,该轴柱与BC舵机23一端的舵机轴连接;BB小腿板2E2上设有凹槽2E23,该凹槽2E23用于放置小腿连杆2E3的另一端。BB小腿板2E2的一端部设有供安装BF滚珠轴承2E5的F轴承腔2E21,所述F轴承腔2E21的中心设有F轴柱2E22,该F轴柱2E22与BC舵机23另一端的舵机轴连接。小腿连接板2E6上设有横板2E61、BA立板2E62、BB立板2E63,横板2E61的两侧是BA立板2E62与BB立板2E63;横板2E61上设有供足支撑柱2F1一端穿过的BA通孔2E64;BA立板2E62与BA小腿板2E1的另一端连接;BB立板2E63与BB小腿板2E2的另一端连接。
B弹性足部2F上设有足支撑柱2F1、螺母2F2和弹簧2F3;足支撑柱2F1的一端是足底,该足底用于与地面接触;足支撑柱2F1的另一端是螺纹柱,螺纹柱上套接弹簧2F3,且在端部螺纹连接螺母2F2;即弹簧2F3套在螺纹柱上后,螺纹柱端部穿过B小腿2E的小腿连接板2E6上的BA通孔2E64后套接上螺母2F2,通过螺母2F2与螺纹柱端部的螺纹实现B弹性足部2F与B小腿2E的固定。
第三条腿组件3
参见图1、图5所示,第三条腿组件3包括有CA舵机31、CB舵机32、CC舵机33、CA舵机支架3A、CB舵机支架3B、CC舵机支架3C、C大腿3D、C小腿3E和C弹性足部3F。所述舵机选用深圳市阿西电子有限公司生产的MG995舵机。扭力为8.5kg/cm(4.8V),10kg/cm(6V)。CA舵机31一端的舵机轴安装在CA连接臂3A1的轴承腔的轴柱上,CA舵机31另一端的舵机轴安装在CB连接臂3A2的G轴承腔3A22的G轴柱3A23上;CB舵机32一端的舵机轴安装在CA大腿板3D1的轴承腔的轴柱上,CB舵机32另一端的舵机轴安装在CB大腿板3D2的H轴承腔3D21的H轴柱3D22上;CC舵机33一端的舵机轴安装在CA小腿板3E1的轴承腔的轴柱上,CC舵机33另一端的舵机轴安装在CB小腿板3E2的I轴承腔3E21的I轴柱3E22上。
CA舵机支架3A上设有CA连接臂3A1、CB连接臂3A2、CC支撑臂3A3、CA滚珠轴承3A4、CB滚珠轴承3A5、CA舵机固定框3A6和CB舵机固定框3A7;其中,CA舵机固定框3A6与CB舵机固定框3A7的结构相同;其中,CA连接臂3A1与CB连接臂3A2的结构相同;其中,CA滚珠轴承3A4与CB滚珠轴承3A5的结构相同;CA舵机31被夹持在CA舵机固定框3A6与CB舵机固定框3A7之间;CC支撑臂3A3连接在CA连接臂3A1与CB连接臂3A2之间。CA连接臂3A1的一端设有供安装CA滚珠轴承3A4的轴承腔,所述轴承腔的中心设有轴柱,该轴柱与CA舵机31一端的舵机轴连接,CA连接臂3A1的另一端设有CA卡板3A11,CA卡板3A11与CC舵机固定框3B3的一端通过螺钉与螺母配合固定;CB连接臂3A2的一端设有供安装CB滚珠轴承3A5的G轴承腔3A22,所述G轴承腔3A22的中心设有G轴柱3A23,该G轴柱3A23与CA舵机31另一端的舵机轴连接,CB连接臂3A2的另一端设有CB卡板3A21,CB卡板3A21与CD舵机固定框3B4的一端通过螺钉与螺母配合固定。CA舵机固定框3A6上设有CA半圆凸腔3A61、CB半圆凸腔3A62;CB舵机固定框3A7上设有CC半圆凸腔3A71、CD半圆凸腔3A72;在CA舵机固定框3A6与CB舵机固定框3A7对接后的,CA半圆凸腔3A61与CC半圆凸腔3A71结合形成一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接CA滚珠轴承3A4的内圈,CB半圆凸腔3A62与CD半圆凸腔3A72结合形成另一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接CB滚珠轴承3A5的内圈。
CB舵机支架3B上设有CA支撑臂3B1、CB支撑臂3B2、CC舵机固定框3B3和CD舵机固定框3B4;其中,CA舵机固定框3A6、CB舵机固定框3A7、CC舵机固定框3B3和CD舵机固定框3B4的结构相同。CB舵机32被夹持在CC舵机固定框3B3与CD舵机固定框3B4之间;CA支撑臂3B1与CB支撑臂3B2相对放置,且CA支撑臂3B1连接在CC舵机固定框3B3与CD舵机固定框3B4的同侧上,CB支撑臂3B2连接在CC舵机固定框3B3与CD舵机固定框3B4的另一侧上。CC舵机固定框3B3上设有CE半圆凸腔3B31、CF半圆凸腔3B32;CD舵机固定框3B4上设有CG半圆凸腔3B41、CH半圆凸腔3B42;在CC舵机固定框3B3与CD舵机固定框3B4对接后的,CE半圆凸腔3B31与CG半圆凸腔3B41结合形成一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接CC滚珠轴承3D4的内圈,CF半圆凸腔3B32与CH半圆凸腔3B42结合形成另一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接CD滚珠轴承3D5的内圈。
CC舵机支架3C上设有CE舵机固定框3C1和CF舵机固定框3C2;其中,CA舵机固定框3A6、CB舵机固定框3A7、CC舵机固定框3B3、CD舵机固定框3B4、CE舵机固定框3C1和CF舵机固定框3C2的结构相同。CC舵机33被夹持在CE舵机固定框3C1与CF舵机固定框3C2之间。CE舵机固定框3C1上设有CI半圆凸腔3C11、CJ半圆凸腔3C12;CF舵机固定框3C2上设有CK半圆凸腔3C21、CL圆凸腔3C22;在CE舵机固定框3C1与CF舵机固定框3C2对接后的,CI半圆凸腔3C11与CK半圆凸腔3C21结合形成一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接CE滚珠轴承3E4的内圈,CJ半圆凸腔3C12与CL半圆凸腔3C22结合形成另一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接CF滚珠轴承3E5的内圈。
C大腿3D上设有CA大腿板3D1、CB大腿板3D2、大腿连杆3D3、CC滚珠轴承3D4和CD滚珠轴承3D5;其中,CA滚珠轴承3A4、CB滚珠轴承3A5、CC滚珠轴承3D4和CD滚珠轴承3D5的结构相同。CA大腿板3D1上设有凹槽,该凹槽用于放置大腿连杆3D3的一端;CA大腿板3D1的一端部设有供安装CC滚珠轴承3D4的轴承腔,所述轴承腔的中心设有轴柱,该轴柱与CB舵机32一端的舵机轴连接;CB大腿板3D2上设有凹槽3D23,该凹槽3D23用于放置大腿连杆3D3的另一端。CB大腿板3D2的一端部设有供安装CD滚珠轴承3D5的H轴承腔3D21,所述H轴承腔3D21的中心设有H轴柱3D22,该H轴柱3D22与CB舵机32另一端的舵机轴连接。
C小腿3E上设有CA小腿板3E1、CB小腿板3E2、小腿连杆3E3、CE滚珠轴承3E4、CF滚珠轴承3E5和小腿连接板3E6;其中,CA滚珠轴承3A4、CB滚珠轴承3A5、CC滚珠轴承3D4、CD滚珠轴承3D5、CE滚珠轴承3E4和CF滚珠轴承3E5的结构相同。CA小腿板3E1上设有凹槽,该凹槽用于放置小腿连杆3E3的一端;CA小腿板3E1的一端部设有供安装CE滚珠轴承3E4的轴承腔,所述轴承腔的中心设有轴柱,该轴柱与CC舵机33一端的舵机轴连接;CB小腿板3E2上设有凹槽3E23,该凹槽3E23用于放置小腿连杆3E3的另一端。CB小腿板3E2的一端部设有供安装CF滚珠轴承3E5的I轴承腔3E21,所述I轴承腔3E21的中心设有I轴柱3E22,该I轴柱3E22与CC舵机33另一端的舵机轴连接。小腿连接板3E6上设有横板3E61、CA立板3E62、CB立板3E63,横板3E61的两侧是CA立板3E62与CB立板3E63;横板3E61上设有供足支撑柱3F1一端穿过的CA通孔3E64;CA立板3E62与CA小腿板3E1的另一端连接;CB立板3E63与CB小腿板3E2的另一端连接。
C弹性足部3F上设有足支撑柱3F1、螺母3F2和弹簧3F3;足支撑柱3F1的一端是足底,该足底用于与地面接触;足支撑柱3F1的另一端是螺纹柱,螺纹柱上套接弹簧3F3,且在端部螺纹连接螺母3F2;即弹簧3F3套在螺纹柱上后,螺纹柱端部穿过C小腿3E的小腿连接板3E6上的CA通孔3E64后套接上螺母3F2,通过螺母3F2与螺纹柱端部的螺纹实现C弹性足部3F与C小腿3E的固定。
第四条腿组件4
参见图1、图6所示,第四条腿组件4包括有DA舵机41、DB舵机42、DC舵机43、DA舵机支架4A、DB舵机支架4B、DC舵机支架4C、D大腿4D、D小腿4E和D弹性足部4F。所述舵机选用深圳市阿西电子有限公司生产的MG995舵机。扭力为8.5kg/cm(4.8V),10kg/cm(6V)。DA舵机41一端的舵机轴安装在DA连接臂4A1的轴承腔的轴柱上,DA舵机41另一端的舵机轴安装在DB连接臂4A2的J轴承腔4A22的J轴柱4A23上;DB舵机42一端的舵机轴安装在DA大腿板4D1的轴承腔的轴柱上,DB舵机42另一端的舵机轴安装在DB大腿板4D2的K轴承腔4D21的K轴柱4D22上;DC舵机43一端的舵机轴安装在DA小腿板4E1的轴承腔的轴柱上,DC舵机43另一端的舵机轴安装在DB小腿板4E2的K轴承腔4E21的K轴柱4E22上。
DA舵机支架4A上设有DA连接臂4A1、DB连接臂4A2、DC支撑臂4A3、DA滚珠轴承4A4、DB滚珠轴承4A5、DA舵机固定框4A6和DB舵机固定框4A7;其中,DA舵机固定框4A6与DB舵机固定框4A7的结构相同;其中,DA连接臂4A1与DB连接臂4A2的结构相同;其中,DA滚珠轴承4A4与DB滚珠轴承4A5的结构相同;DA舵机41被夹持在DA舵机固定框4A6与DB舵机固定框4A7之间;DC支撑臂4A3连接在DA连接臂4A1与DB连接臂4A2之间。DA连接臂4A1的一端设有供安装DA滚珠轴承4A4的轴承腔,所述轴承腔的中心设有轴柱,该轴柱与DA舵机41一端的舵机轴连接,DA连接臂4A1的另一端设有DA卡板4A11,DA卡板4A11与DC舵机固定框4B3的一端通过螺钉与螺母配合固定;DB连接臂4A2的一端设有供安装DB滚珠轴承4A5的J轴承腔4A22,所述J轴承腔4A22的中心设有J轴柱4A23,该J轴柱4A23与DA舵机41另一端的舵机轴连接,DB连接臂4A2的另一端设有DB卡板4A21,DB卡板4A21与DD舵机固定框4B4的一端通过螺钉与螺母配合固定。DA舵机固定框4A6上设有DA半圆凸腔4A61、DB半圆凸腔4A62;DB舵机固定框4A7上设有DC半圆凸腔4A71、DD半圆凸腔4A72;在DA舵机固定框4A6与DB舵机固定框4A7对接后的,DA半圆凸腔4A61与DC半圆凸腔4A71结合形成一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接DA滚珠轴承4A4的内圈,DB半圆凸腔4A62与DD半圆凸腔4A72结合形成另一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接DB滚珠轴承4A5的内圈。
DB舵机支架4B上设有DA支撑臂4B1、DB支撑臂4B2、DC舵机固定框4B3和DD舵机固定框4B4;其中,DA舵机固定框4A6、DB舵机固定框4A7、DC舵机固定框4B3和DD舵机固定框4B4的结构相同。DB舵机42被夹持在DC舵机固定框4B3与DD舵机固定框4B4之间;DA支撑臂4B1与DB支撑臂4B2相对放置,且DA支撑臂4B1连接在DC舵机固定框4B3与DD舵机固定框4B4的同侧上,DB支撑臂4B2连接在DC舵机固定框4B3与DD舵机固定框4B4的另一侧上。DC舵机固定框4B3上设有DE半圆凸腔4B31、DF半圆凸腔4B32;DD舵机固定框4B4上设有DG半圆凸腔4B41、DH半圆凸腔4B42;在DC舵机固定框4B3与DD舵机固定框4B4对接后的,DE半圆凸腔4B31与DG半圆凸腔4B41结合形成一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接DC滚珠轴承4D4的内圈,DF半圆凸腔4B32与DH半圆凸腔4B42结合形成另一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接DD滚珠轴承4D5的内圈。
DC舵机支架4C上设有DE舵机固定框4C1和DF舵机固定框4C2;其中,DA舵机固定框4A6、DB舵机固定框4A7、DC舵机固定框4B3、DD舵机固定框4B4、DE舵机固定框4C1和DF舵机固定框4C2的结构相同。DC舵机43被夹持在DE舵机固定框4C1与DF舵机固定框4C2之间。DE舵机固定框4C1上设有DI半圆凸腔4C11、DJ半圆凸腔4C12;DF舵机固定框4C2上设有DK半圆凸腔4C21、DL圆凸腔4C22;在DE舵机固定框4C1与DF舵机固定框4C2对接后的,DI半圆凸腔4C11与DK半圆凸腔4C21结合形成一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接DE滚珠轴承4E4的内圈,DJ半圆凸腔4C12与DL半圆凸腔4C22结合形成另一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接DF滚珠轴承4E5的内圈。
D大腿4D上设有DA大腿板4D1、DB大腿板4D2、大腿连杆4D3、DC滚珠轴承4D4和DD滚珠轴承4D5;其中,DA滚珠轴承4A4、DB滚珠轴承4A5、DC滚珠轴承4D4和DD滚珠轴承4D5的结构相同。DA大腿板4D1上设有凹槽,该凹槽用于放置大腿连杆4D3的一端;DA大腿板4D1的一端部设有供安装DC滚珠轴承4D4的轴承腔,所述轴承腔的中心设有轴柱,该轴柱与DB舵机42一端的舵机轴连接;DB大腿板4D2上设有凹槽4D23,该凹槽4D23用于放置大腿连杆4D3的另一端。DB大腿板4D2的一端部设有供安装DD滚珠轴承4D5的K轴承腔4D21,所述K轴承腔4D21的中心设有K轴柱4D22,该K轴柱4D22与DB舵机42另一端的舵机轴连接。
D小腿4E上设有DA小腿板4E1、DB小腿板4E2、小腿连杆4E3、DE滚珠轴承4E4、DF滚珠轴承4E5和小腿连接板4E6;其中,DA滚珠轴承4A4、DB滚珠轴承4A5、DC滚珠轴承4D4、DD滚珠轴承4D5、DE滚珠轴承4E4和DF滚珠轴承4E5的结构相同。DA小腿板4E1上设有凹槽,该凹槽用于放置小腿连杆4E3的一端;DA小腿板4E1的一端部设有供安装DE滚珠轴承4E4的轴承腔,所述轴承腔的中心设有轴柱,该轴柱与DC舵机43一端的舵机轴连接;DB小腿板4E2上设有凹槽4E23,该凹槽4E23用于放置小腿连杆4E3的另一端。DB小腿板4E2的一端部设有供安装DF滚珠轴承4E5的L轴承腔4E21,所述L轴承腔4E21的中心设有L轴柱4E22,该L轴柱4E22与DC舵机43另一端的舵机轴连接。小腿连接板4E6上设有横板4E61、DA立板4E62、DB立板4E63,横板4E61的两侧是DA立板4E62与DB立板4E63;横板4E61上设有供足支撑柱4F1一端穿过的DA通孔4E64;DA立板4E62与DA小腿板4E1的另一端连接;DB立板4E63与DB小腿板4E2的另一端连接。
D弹性足部4F上设有足支撑柱4F1、螺母4F2和弹簧4F3;足支撑柱4F1的一端是足底,该足底用于与地面接触;足支撑柱4F1的另一端是螺纹柱,螺纹柱上套接弹簧4F3,且在端部螺纹连接螺母4F2;即弹簧4F3套在螺纹柱上后,螺纹柱端部穿过D小腿4E的小腿连接板4E6上的DA通孔4E64后套接上螺母4F2,通过螺母4F2与螺纹柱端部的螺纹实现D弹性足部4F与D小腿4E的固定。
第五条腿组件5
参见图1、图7所示,第五条腿组件5包括有EA舵机51、EB舵机52、EC舵机53、EA舵机支架5E、EB舵机支架5B、EC舵机支架5C、E大腿5D、E小腿5E和E弹性足部5F。所述舵机选用深圳市阿西电子有限公司生产的MG995舵机。扭力为8.5kg/cm(4.8V),10kg/cm(6V)。EA舵机51一端的舵机轴安装在EA连接臂5A1的轴承腔的轴柱上,EA舵机51另一端的舵机轴安装在EB连接臂5A2的M轴承腔5A22的M轴柱5A23上;EB舵机52一端的舵机轴安装在EA大腿板5D1的轴承腔的轴柱上,EB舵机52另一端的舵机轴安装在EB大腿板5D2的N轴承腔5D21的N轴柱5D22上;EC舵机53一端的舵机轴安装在EA小腿板5E1的轴承腔的轴柱上,EC舵机53另一端的舵机轴安装在EB小腿板5E2的O轴承腔5E21的O轴柱5E22上。
EA舵机支架5A上设有EA连接臂5A1、EB连接臂5A2、EC支撑臂5A3、EA滚珠轴承5A4、EB滚珠轴承5A5、EA舵机固定框5A6和EB舵机固定框5A7;其中,EA舵机固定框5A6与EB舵机固定框5A7的结构相同;其中,EA连接臂5A1与EB连接臂5A2的结构相同;其中,EA滚珠轴承5A4与EB滚珠轴承5A5的结构相同;EA舵机51被夹持在EA舵机固定框5A6与EB舵机固定框5A7之间;EC支撑臂5A3连接在EA连接臂5A1与EB连接臂5A2之间。EA连接臂5A1的一端设有供安装EA滚珠轴承5A4的轴承腔,所述轴承腔的中心设有轴柱,该轴柱与EA舵机51一端的舵机轴连接,EA连接臂5A1的另一端设有EA卡板5A11,EA卡板5A11与EC舵机固定框5B3的一端通过螺钉与螺母配合固定;EB连接臂5A2的一端设有供安装EB滚珠轴承5A5的M轴承腔5A22,所述M轴承腔5A22的中心设有M轴柱5A23,该M轴柱5A23与EA舵机51另一端的舵机轴连接,EB连接臂5A2的另一端设有EB卡板5A21,EB卡板5A21与ED舵机固定框5B4的一端通过螺钉与螺母配合固定。EA舵机固定框5A6上设有EA半圆凸腔5A61、EB半圆凸腔5A62;EB舵机固定框5A7上设有EC半圆凸腔5A71、ED半圆凸腔5A72;在EA舵机固定框5A6与EB舵机固定框5A7对接后的,EA半圆凸腔5A61与EC半圆凸腔5A71结合形成一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接EA滚珠轴承5A4的内圈,EB半圆凸腔5A62与ED半圆凸腔5A72结合形成另一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接EB滚珠轴承5A5的内圈。
EB舵机支架5B上设有EA支撑臂5B1、EB支撑臂5B2、EC舵机固定框5B3和ED舵机固定框5B4;其中,EA舵机固定框5A6、EB舵机固定框5A7、EC舵机固定框5B3和ED舵机固定框5B4的结构相同。EB舵机52被夹持在EC舵机固定框5B3与ED舵机固定框5B4之间;EA支撑臂5B1与EB支撑臂5B2相对放置,且EA支撑臂5B1连接在EC舵机固定框5B3与ED舵机固定框5B4的同侧上,EB支撑臂5B2连接在EC舵机固定框5B3与ED舵机固定框5B4的另一侧上。EC舵机固定框5B3上设有EE半圆凸腔5B31、EF半圆凸腔5B32;ED舵机固定框5B4上设有EG半圆凸腔5B41、EH半圆凸腔5B42;在EC舵机固定框5B3与ED舵机固定框5B4对接后的,EE半圆凸腔5B31与EG半圆凸腔5B41结合形成一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接EC滚珠轴承5D4的内圈,EF半圆凸腔5B32与EH半圆凸腔5B42结合形成另一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接ED滚珠轴承5D5的内圈。
EC舵机支架5C上设有EE舵机固定框5C1和EF舵机固定框5C2;其中,EA舵机固定框5A6、EB舵机固定框5A7、EC舵机固定框5B3、ED舵机固定框5B4、EE舵机固定框5C1和EF舵机固定框5C2的结构相同。EC舵机53被夹持在EE舵机固定框5C1与EF舵机固定框5C2之间。EE舵机固定框5C1上设有EI半圆凸腔5C11、EJ半圆凸腔5C12;EF舵机固定框5C2上设有EK半圆凸腔5C21、EL圆凸腔5C22;在EE舵机固定框5C1与EF舵机固定框5C2对接后的,EI半圆凸腔5C11与EK半圆凸腔5C21结合形成一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接EE滚珠轴承5E4的内圈,EJ半圆凸腔5C12与EL半圆凸腔5C22结合形成另一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接EF滚珠轴承5E5的内圈。
E大腿5D上设有EA大腿板5D1、EB大腿板5D2、大腿连杆5D3、EC滚珠轴承5D4和ED滚珠轴承5D5;其中,EA滚珠轴承5A4、EB滚珠轴承5A5、EC滚珠轴承5D4和ED滚珠轴承5D5的结构相同。EA大腿板5D1上设有凹槽,该凹槽用于放置大腿连杆5D3的一端;EA大腿板5D1的一端部设有供安装EC滚珠轴承5D4的轴承腔,所述轴承腔的中心设有轴柱,该轴柱与EB舵机52一端的舵机轴连接;EB大腿板5D2上设有凹槽5D23,该凹槽5D23用于放置大腿连杆5D3的另一端。EB大腿板5D2的一端部设有供安装ED滚珠轴承5D5的N轴承腔5D21,所述N轴承腔5D21的中心设有N轴柱5D22,该N轴柱5D22与EB舵机52另一端的舵机轴连接。
E小腿5E上设有EA小腿板5E1、EB小腿板5E2、小腿连杆5E3、EE滚珠轴承5E4、EF滚珠轴承5E5和小腿连接板5E6;其中,EA滚珠轴承5A4、EB滚珠轴承5A5、EC滚珠轴承5D4、ED滚珠轴承5D5、EE滚珠轴承5E4和EF滚珠轴承5E5的结构相同。EA小腿板5E1上设有凹槽,该凹槽用于放置小腿连杆5E3的一端;EA小腿板5E1的一端部设有供安装EE滚珠轴承5E4的轴承腔,所述轴承腔的中心设有轴柱,该轴柱与EC舵机53一端的舵机轴连接;EB小腿板5E2上设有凹槽5E23,该凹槽5E23用于放置小腿连杆5E3的另一端。EB小腿板5E2的一端部设有供安装EF滚珠轴承5E5的O轴承腔5E21,所述O轴承腔5E21的中心设有O轴柱5E22,该O轴柱5E22与EC舵机53另一端的舵机轴连接。小腿连接板5E6上设有横板5E61、EA立板5E62、EB立板5E63,横板5E61的两侧是EA立板5E62与EB立板5E63;横板5E61上设有供足支撑柱5F1一端穿过的EA通孔5E64;EA立板5E62与EA小腿板5E1的另一端连接;EB立板5E63与EB小腿板5E2的另一端连接。
E弹性足部5F上设有足支撑柱5F1、螺母5F2和弹簧5F3;足支撑柱5F1的一端是足底,该足底用于与地面接触;足支撑柱5F1的另一端是螺纹柱,螺纹柱上套接弹簧5F3,且在端部螺纹连接螺母5F2;即弹簧5F3套在螺纹柱上后,螺纹柱端部穿过E小腿5E的小腿连接板5E6上的EA通孔5E64后套接上螺母5F2,通过螺母5F2与螺纹柱端部的螺纹实现E弹性足部5F与E小腿5E的固定。
第六条腿组件6
参见图1、图8所示,第六条腿组件6包括有FA舵机61、FB舵机62、FC舵机63、FA舵机支架6F、FB舵机支架6B、FC舵机支架6C、F大腿6D、F小腿6E和F弹性足部6F。所述舵机选用深圳市阿西电子有限公司生产的MG995舵机。扭力为8.5kg/cm(4.8V),10kg/cm(6V)。FA舵机61一端的舵机轴安装在FA连接臂6A1的轴承腔的轴柱上,FA舵机61另一端的舵机轴安装在FB连接臂6A2的P轴承腔6A22的P轴柱6A23上;FB舵机62一端的舵机轴安装在FA大腿板6D1的轴承腔的轴柱上,FB舵机62另一端的舵机轴安装在FB大腿板6D2的Q轴承腔6D21的Q轴柱6D22上;FC舵机63一端的舵机轴安装在FA小腿板6E1的轴承腔的轴柱上,FC舵机63另一端的舵机轴安装在FB小腿板6E2的R轴承腔6E21的R轴柱6E22上。
FA舵机支架6A上设有FA连接臂6A1、FB连接臂6A2、FC支撑臂6A3、FA滚珠轴承6A4、FB滚珠轴承6A5、FA舵机固定框6A6和FB舵机固定框6A7;其中,FA舵机固定框6A6与FB舵机固定框6A7的结构相同;其中,FA连接臂6A1与FB连接臂6A2的结构相同;其中,FA滚珠轴承6A4与FB滚珠轴承6A5的结构相同;FA舵机61被夹持在FA舵机固定框6A6与FB舵机固定框6A7之间;FC支撑臂6A3连接在FA连接臂6A1与FB连接臂6A2之间。FA连接臂6A1的一端设有供安装FA滚珠轴承6A4的轴承腔,所述轴承腔的中心设有轴柱,该轴柱与FA舵机61一端的舵机轴连接,FA连接臂6A1的另一端设有FA卡板6A11,FA卡板6A11与FC舵机固定框6B3的一端通过螺钉与螺母配合固定;FB连接臂6A2的一端设有供安装FB滚珠轴承6A5的P轴承腔6A22,所述P轴承腔6A22的中心设有P轴柱6A23,该P轴柱6A23与FA舵机61另一端的舵机轴连接,FB连接臂6A2的另一端设有FB卡板6A21,FB卡板6A21与FD舵机固定框6B4的一端通过螺钉与螺母配合固定。FA舵机固定框6A6上设有FA半圆凸腔6A61、FB半圆凸腔6A62;FB舵机固定框6A7上设有FC半圆凸腔6A71、FD半圆凸腔6A72;在FA舵机固定框6A6与FB舵机固定框6A7对接后的,FA半圆凸腔6A61与FC半圆凸腔6A71结合形成一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接FA滚珠轴承6A4的内圈,FB半圆凸腔6A62与FD半圆凸腔6A72结合形成另一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接FB滚珠轴承6A5的内圈。
FB舵机支架6B上设有FA支撑臂6B1、FB支撑臂6B2、FC舵机固定框6B3和FD舵机固定框6B4;其中,FA舵机固定框6A6、FB舵机固定框6A7、FC舵机固定框6B3和FD舵机固定框6B4的结构相同。FB舵机62被夹持在FC舵机固定框6B3与FD舵机固定框6B4之间;FA支撑臂6B1与FB支撑臂6B2相对放置,且FA支撑臂6B1连接在FC舵机固定框6B3与FD舵机固定框6B4的同侧上,FB支撑臂6B2连接在FC舵机固定框6B3与FD舵机固定框6B4的另一侧上。FC舵机固定框6B3上设有FE半圆凸腔6B31、FF半圆凸腔6B32;FD舵机固定框6B4上设有FG半圆凸腔6B41、FH半圆凸腔6B42;在FC舵机固定框6B3与FD舵机固定框6B4对接后的,FE半圆凸腔6B31与FG半圆凸腔6B41结合形成一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接FC滚珠轴承6D4的内圈,FF半圆凸腔6B32与FH半圆凸腔6B42结合形成另一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接FD滚珠轴承6D5的内圈。
FC舵机支架6C上设有FE舵机固定框6C1和FF舵机固定框6C2;其中,FA舵机固定框6A6、FB舵机固定框6A7、FC舵机固定框6B3、FD舵机固定框6B4、FE舵机固定框6C1和FF舵机固定框6C2的结构相同。FC舵机63被夹持在FE舵机固定框6C1与FF舵机固定框6C2之间。FE舵机固定框6C1上设有FI半圆凸腔6C11、FJ半圆凸腔6C12;FF舵机固定框6C2上设有FK半圆凸腔6C21、FL圆凸腔6C22;在FE舵机固定框6C1与FF舵机固定框6C2对接后的,FI半圆凸腔6C11与FK半圆凸腔6C21结合形成一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接FE滚珠轴承6E4的内圈,FJ半圆凸腔6C12与FL半圆凸腔6C22结合形成另一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接FF滚珠轴承6E5的内圈。
F大腿6D上设有FA大腿板6D1、FB大腿板6D2、大腿连杆6D3、FC滚珠轴承6D4和FD滚珠轴承6D5;其中,FA滚珠轴承6A4、FB滚珠轴承6A5、FC滚珠轴承6D4和FD滚珠轴承6D5的结构相同。FA大腿板6D1上设有凹槽,该凹槽用于放置大腿连杆6D3的一端;FA大腿板6D1的一端部设有供安装FC滚珠轴承6D4的轴承腔,所述轴承腔的中心设有轴柱,该轴柱与FB舵机62一端的舵机轴连接;FB大腿板6D2上设有凹槽6D23,该凹槽6D23用于放置大腿连杆6D3的另一端。FB大腿板6D2的一端部设有供安装FD滚珠轴承6D5的Q轴承腔6D21,所述Q轴承腔6D21的中心设有Q轴柱6D22,该Q轴柱6D22与FB舵机62另一端的舵机轴连接。
F小腿6E上设有FA小腿板6E1、FB小腿板6E2、小腿连杆6E3、FE滚珠轴承6E4、FF滚珠轴承6E5和小腿连接板6E6;其中,FA滚珠轴承6A4、FB滚珠轴承6A5、FC滚珠轴承6F4、FD滚珠轴承6D5、FE滚珠轴承6E4和FF滚珠轴承6E5的结构相同。FA小腿板6E1上设有凹槽,该凹槽用于放置小腿连杆6E3的一端;FA小腿板6E1的一端部设有供安装FE滚珠轴承6E4的轴承腔,所述轴承腔的中心设有轴柱,该轴柱与FC舵机63一端的舵机轴连接;FB小腿板6E2上设有凹槽6E23,该凹槽6E23用于放置小腿连杆6E3的另一端。FB小腿板6E2的一端部设有供安装FF滚珠轴承6E5的R轴承腔6E21,所述R轴承腔6E21的中心设有R轴柱6E22,该R轴柱6E22与FC舵机63另一端的舵机轴连接。小腿连接板6E6上设有横板6E61、FA立板6E62、FB立板6E63,横板6E61的两侧是FA立板6E62与FB立板6E63;横板6E61上设有供足支撑柱6F1一端穿过的FA通孔6E64;FA立板6E62与FA小腿板6E1的另一端连接;FB立板6E63与FB小腿板6E2的另一端连接。
F弹性足部6F上设有足支撑柱6F1、螺母6F2和弹簧6F3;足支撑柱6F1的一端是足底,该足底用于与地面接触;足支撑柱6F1的另一端是螺纹柱,螺纹柱上套接弹簧6F3,且在端部螺纹连接螺母6F2;即弹簧6F3套在螺纹柱上后,螺纹柱端部穿过F小腿6E的小腿连接板6E6上的FA通孔6E64后套接上螺母6F2,通过螺母6F2与螺纹柱端部的螺纹实现F弹性足部6F与F小腿6E的固定。
本发明设计的腿轮复合移动机器人的轮式运动与腿式运动的切换过程:
(A)、腿式运动切换为轮式运动
当轮腿机器人处在图1所示的状态时,轮腿机器人实现腿式运动;同时控制第一条腿组件1至第六条腿组件6的髋关节和膝关节的运动使机器人的躯干组件7位置下降,直至前轮74、左轮子75和右轮子75接触地面;同时控制第一条腿组件1至第六条腿组件6的髋关节和膝关节的运动使第一条腿组件1至第六条腿组件6向躯干组件7收拢至图1D所示的状态,之后即可进行轮式运动;图1D所示的收拢状态为其中一种轮式运动时腿组件的收拢状态,腿组件还可以为图1C所示的状态,可根据具体的实际情况来调整腿组件的状态。
(B)、轮式运动切换为腿式运动
轮式运动时前轮74、左轮子75和右轮子76接触地面,第一条腿组件1至第六条腿组件6离开地面,状态可如图1D所示;同时控制第一条腿组件1至第六条腿组件6的髋关节和膝关节的运动使六个腿组件的状态如图1中所示;此时前轮74、左轮子75和右轮子76离开地面,第一条腿组件1至第六条腿组件6接触地面并支撑整个轮腿机器人,之后便可以进行腿式运动。
本发明设计的腿轮复合移动机器人的轮式工作模式:
当前轮74、左轮子75和右轮子76同时接触地面,第一条腿组件1至第六条腿组件6的末端(即足支撑柱)都离开地面时,本发明设计的轮腿复合移动机器人(以下简称轮腿机器人)进入轮式工作模式。轮式工作模式即为轮腿机器人以轮行的方式进行移动和操作。其具体的实现如下:A、在躯干电机7D1的驱动下,带动主动同步带轮7D2进行旋转运动。通过同步带7D4将旋转运动传递到从动同步带轮7D3,此过程将躯干电机7D1的运动通过主动同步带轮7D2和同步带7D4传递到从动同步带轮7D3。B、因后轮支撑轴7D7与从动同步带轮7D3固连,故支撑轴7D7在AA轴承座和AB轴承座的支撑下实现和从动同步带轮7D3一样的旋转运动。C、左轮子75和右轮子76通过支撑轴7D7固连在一起,支撑轴7D7的旋转运动带动左轮子75和右轮子76的旋转运动。左轮子75和右轮子76的旋转运动推动轮腿机器人移动,实现轮腿机器人的轮式移动。D、控制躯干电机7D1顺时针转动,左轮子75和右轮子76的旋转方向也是顺时针转动,这可以实现轮腿机器人的向前移动;控制躯干电机7D1逆时针转动,左轮子75和右轮子76的旋转方向也变为逆时针转动,这实现轮腿机器人的向后移动;因此通过控制躯干电机7D1的转动方向,就可以控制轮腿机器人的向前和向后的移动。
躯干电机7D1驱动左轮子75和右轮子76运动为轮腿机器人向前移动提供了动力,但左转、右转控制的动力来自躯干舵机7C6,以下是轮腿机器人控制前进方向:A、控制躯干舵机7C6向左旋转,那么与躯干舵机7C6输出轴固连的前轮支架7C7在第二支架72的支撑下也向左旋转;B、前轮支架7C7通过前轮支撑轴7C5带动前轮74向左旋转,实现前轮74向左偏转,轮式机器人将在前轮74向左的偏转下向左移动;C、控制躯干舵机7C6向右旋转,那么与躯干舵机7C6输出轴固连的前轮支架7C7在第二支架72的支撑下也向右旋转;D、前轮支架7C7通过前轮支撑轴7C5带动前轮74向右旋转,实现前轮74向右转,轮式机器人将在前轮74向左的偏转下向右移动。
因此轮腿机器人的轮式工作模式是由躯干电机7D2驱动左轮子75和右轮子76来提供向前或向后移动的动力,由躯干舵机7C6驱动前轮74左转或右转来控制轮腿机器人轮行移动的方向来实现的。
本发明设计的腿轮复合移动机器人的腿式工作模式:
第一条腿组件1至第六条腿组件6的末端接触地面,前轮74、左轮子75和右轮子76离开地面,轮腿复合移动机器人进入腿式工作模式。腿式工作模式根据移动时处于支撑相的腿的数量能够实现3+3运动步态、4+2运动步态和5+1运动步态。关于3+3运动步态、4+2运动步态和5+1运动步态参考2010年11月第32卷第6期“机器人ROBOT”出版的丁希仑著《六边形对称分布六腿机器人的典型步态及其运动性能分析》。
Claims (3)
1.一种多功能腿轮复合移动机器人,其特征在于:该腿轮复合移动机器人包括有结构相同的六条腿组件和一个躯干组件(7);所述六条腿组件是指第一条腿组件(1)、第二条腿组件(2)、第三条腿组件(3)、第四条腿组件(4)、第五条腿组件(5)和第六条腿组件(6);
躯干组件(7)包括有上支撑板(7A)、下支撑板(7B)、方向导向组件(7C)、躯干传动组件(7D)、第一支架(71)、第二支架(72)、第三支架(73)、前轮子(74)、左轮子(75)和右轮子(76);
第一支架(71)的一端安装在下支撑板(7B)上,第一支架(71)的另一端与躯干舵机(7C6)的壳体固定安装;第一支架(71)用于支撑并固定躯干舵机(7C6);
第二支架(72)上设有AA轴承腔(721),该AA轴承腔(721)用于安装AA轴承(7C1),第二支架(72)的两端安装在下支撑板(7B)的前轮通孔(7B7)处;
第三支架(73)的一端安装在下支撑板(7B)上,第三支架(73)的另一端与躯干电机(7D1)的壳体固定安装;第三支架(73)用于支撑并固定躯干电机(7D1);前轮子(74)安装在方向导向组件(7C)中的前轮支撑轴(7C5)上;左轮子(75)和右轮子(76)安装在躯干传动组件(7D)中的后轮支撑轴(7D7)的两端;
上支撑板(7A)上设有AA连接头(7A1)、AB连接头(7A2)、AC连接头(7A3)、AD连接头(7A4)、AE连接头(7A5)、AF连接头(7A6)和多个减重孔(7A7);
下支撑板(7B)上设有BA连接头(7B1)、BB连接头(7B2)、BC连接头(7B3)、BD连接头(7B4)、BE连接头(7B5)、BF连接头(7B6)、前轮通孔(7B7)、左轮通孔(7B8)、右轮通孔(7B9)和同步带通孔(7B10);
前轮通孔(7B7)用于前轮支架(7C7)穿过;
左轮通孔(7B8)用于左轮子(75)穿过;
右轮通孔(7B9)用于右轮子(76)穿过;
同步带通孔(7B10)用于同步带(7D4)通过;
第一条腿组件(1)的AA舵机支架(1A)的AA舵机固定框(1A6)及AB舵机固定框(1A7)通过螺钉固定在AA连接头(7A1)与BA连接头(7B1)之间;
第二条腿组件(2)的BA舵机支架(2A)的BA舵机固定框(2A6)及BB舵机固定框(2A7)通过螺钉固定在AB连接头(7A2)与BB连接头(7B2)之间;
第三条腿组件(3)的CA舵机支架(3A)的CA舵机固定框(3A6)及CB舵机固定框(3A7)过螺钉固定在AC连接头(7A3)与BC连接头(7B3)之间;
第四条腿组件(4)的DA舵机支架(4A)的DA舵机固定框(4A6)及DB舵机固定框(4A7)通过螺钉固定在AD连接头(7A4)与BD连接头(7B4)之间;
第五条腿组件(5)的EA舵机支架(5A)的EA舵机固定框(5A6)及EB舵机固定框(5A7)通过螺钉固定在AE连接头(7A5)与BE连接头(7B5)之间;
第六条腿组件(6)的FA舵机支架(6A)的FA舵机固定框(6A6)及FB舵机固定框(6A7)通过螺钉固定在AF连接头(7A6)与BF连接头(7B6)之间;
方向导向组件(7C)包括有AA轴承(7C1)、AB轴承(7C3)、AC轴承(7C4)、前轮支撑轴(7C5)、前轮子(74)和前轮支架(7C7);
前轮支架(7C7)上设有A侧臂板(7C71)、B侧臂板(7C72)、支架转轴(7C73);该支架转轴(7C73)与躯干舵机(7C6)的舵机轴连接;A侧臂板(7C71)的下端设有A开口通孔(7C74),该A开口通孔(7C74)用于安装前轮支撑轴(7C5)的一端;B侧臂板(7C72)的下端设有B开口通孔(7C75),该B开口通孔(7C75)用于安装前轮支撑轴(7C5)的另一端;前轮子(74)的一端设有用于安装AB轴承(7C3)的U轴承腔(741),前轮子(74)的另一端设有用于安装AC轴承(7C4)的轴承腔;AA轴承(7C1)安装在第二支架(72)的AA轴承腔(721)中,并通过卡圈(7C2)卡紧;AB轴承(7C3)与AC轴承(7C4)安装在前轮支撑轴(7C5)上,且AB轴承(7C3)与AC轴承(7C4)的轴承内圈与前轮支撑轴(7C5)固定,在前轮子(74)运动的条件下,前轮支撑轴(7C5)相对前轮子(74)是不动的;在躯干舵机(7C6)输出的转向条件下,通过前轮支架(7C7)将该转向传输到前轮子(74)上,使得前轮子(74)运动;
躯干传动组件(7D)包括有躯干电机(7D1)、主动同步带轮(7D2)、从动同步带轮(7D3)、同步带(7D4)、AA轴承座(7D5)、AB轴承座(7D6)、后轮支撑轴(7D7)、AD轴承(7D8)和AE轴承(7D9);AA轴承座(7D5)与AB轴承座(7D6)的结构相同;
AA轴承座(7D5)的横板(7D52)上设有GA通孔(7D54),在该GA通孔(7D54)中放置螺钉、且通过螺钉与螺母配合实现将AA轴承座(7D5)固定安装在下支撑板(7B)的下方;AA轴承座(7D5)的竖板(7D53)上设有S轴承腔(7D51)和GB通孔(7D55),该S轴承腔(7D51)用于放置AD轴承(7D8),AD轴承(7D8)的外圈与S轴承腔(7D51)卡紧,GB通孔(7D55)用于后轮支撑轴(7D7)的左端穿过;
AB轴承座(7D6)的横板(7D62)上设有GC通孔(7D64),在该GC通孔(7D64)中放置螺钉、且通过螺钉与螺母配合实现将AB轴承座(7D6)固定安装在下支撑板(7B)的下方;AB轴承座(7D6)的竖板(7D63)上设有T轴承腔(7D61)和GD通孔(7D65),该T轴承腔(7D61)用于放置AE轴承(7D9),AE轴承(7D9)的外圈与T轴承腔(7D61)卡紧,GD通孔(7D65)用于后轮支撑轴(7D7)的右端穿过;
后轮支撑轴(7D7)上安装有从动同步带轮(7D3),从动同步带轮(7D3)的左边安装的是AD轴承(7D8),从动同步带轮(7D3)的右边安装的是AE轴承(7D9),后轮支撑轴(7D7)的左端安装的是左轮子(75),后轮支撑轴(7D7)的右端安装的是右轮子(76);
躯干电机(7D1)安装在第三支架(73)上;躯干电机(7D1)的输出轴上安装有主动同步带轮(7D2),从动同步带轮(7D3)安装在后轮支撑轴(7D7)上,主动同步带轮(7D2)与从动同步带轮(7D3)上套接有同步带(7D4);
由于第一条腿组件(1)、第二条腿组件(2)、第三条腿组件(3)、第四条腿组件(4)、第五条腿组件(5)和第六条腿组件(6)的结构相同,故仅以第一条腿组件(1)的结构进行说明:
第一条腿组件(1)包括有AA舵机(11)、AB舵机(12)、AC舵机(13)、AA舵机支架(1A)、AB舵机支架(1B)、AC舵机支架(1C)、A大腿(1D)、A小腿(1E)和A弹性足部(1F);AA舵机(11)一端的舵机轴安装在AA连接臂(1A1)的轴承腔的轴柱上,AA舵机(11)另一端的舵机轴安装在AB连接臂(1A2)的A轴承腔(1A22)的轴柱(1A23)上;AB舵机(12)一端的舵机轴安装在AA大腿板(1D1)的轴承腔的轴柱上,AB舵机(12)另一端的舵机轴安装在AB大腿板(1D2)的B轴承腔(1D21)的轴柱(1D22)上;AC舵机(13)一端的舵机轴安装在AA小腿板(1E1)的轴承腔的轴柱上,AC舵机(13)另一端的舵机轴安装在AB小腿板(1E2)的C轴承腔(1E21)的轴柱(1E22)上;
AA舵机支架(1A)上设有AA连接臂(1A1)、AB连接臂(1A2)、AC支撑臂(1A3)、AA滚珠轴承(1A4)、AB滚珠轴承(1A5)、AA舵机固定框(1A6)和AB舵机固定框(1A7);其中,AA舵机固定框(1A6)与AB舵机固定框(1A7)的结构相同;其中,AA连接臂(1A1)与AB连接臂(1A2)的结构相同;其中,AA滚珠轴承(1A4)与AB滚珠轴承(1A5)的结构相同;AA舵机(11)被夹持在AA舵机固定框(1A6)与AB舵机固定框(1A7)之间;AC支撑臂(1A3)连接在AA连接臂(1A1)与AB连接臂(1A2)之间;AA连接臂(1A1)的一端设有供安装AA滚珠轴承(1A4)的轴承腔,所述轴承腔的中心设有轴柱,该轴柱与AA舵机(11)一端的舵机轴连接,AA连接臂(1A1)的另一端设有AA卡板(1A11),AA卡板(1A11)与AC舵机固定框(1B3)的一端通过螺钉与螺母配合固定;AB连接臂(1A2)的一端设有供安装AB滚珠轴承(1A5)的A轴承腔(1A22),所述A轴承腔(1A22)的中心设有轴柱(1A23),该轴柱(1A23)与AA舵机(11)另一端的舵机轴连接,AB连接臂(1A2)的另一端设有AB卡板(1A21),AB卡板(1A21)与AD舵机固定框(1B4)的一端通过螺钉与螺母配合固定;AA舵机固定框(1A6)上设有AA半圆凸腔(1A61)、AB半圆凸腔(1A62);AB舵机固定框(1A7)上设有AC半圆凸腔(1A71)、AD半圆凸腔(1A72);在AA舵机固定框(1A6)与AB舵机固定框(1A7)对接后的,AA半圆凸腔(1A61)与AC半圆凸腔(1A71)结合形成一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接AA滚珠轴承(1A4)的内圈,AB半圆凸腔(1A62)与AD半圆凸腔(1A72)结合形成另一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接AB滚珠轴承(1A5)的内圈;
AB舵机支架(1B)上设有AA支撑臂(1B1)、AB支撑臂(1B2)、AC舵机固定框(1B3)和AD舵机固定框(1B4);其中,AA舵机固定框(1A6)、AB舵机固定框(1A7)、AC舵机固定框(1B3)和AD舵机固定框(1B4)的结构相同;AB舵机(12)被夹持在AC舵机固定框(1B3)与AD舵机固定框(1B4)之间;AA支撑臂(1B1)与AB支撑臂(1B2)相对放置,且AA支撑臂(1B1)连接在AC舵机固定框(1B3)与AD舵机固定框(1B4)的同侧上,AB支撑臂(1B2)连接在AC舵机固定框(1B3)与AD舵机固定框(1B4)的另一侧上;AC舵机固定框(1B3)上设有AE半圆凸腔(1B31)、AF半圆凸腔(1B32);AD舵机固定框(1B4)上设有AG半圆凸腔(1B41)、AH半圆凸腔(1B42);在AC舵机固定框(1B3)与AD舵机固定框(1B4)对接后的,AE半圆凸腔(1B31)与AG半圆凸腔(1B41)结合形成一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接AC滚珠轴承(1D4)的内圈,AF半圆凸腔(1B32)与AH半圆凸腔(1B42)结合形成另一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接AD滚珠轴承(1D5)的内圈;
AC舵机支架(1C)上设有AE舵机固定框(1C1)和AF舵机固定框(1C2);其中,AA舵机固定框(1A6)、AB舵机固定框(1A7)、AC舵机固定框(1B3)、AD舵机固定框(1B4)、AE舵机固定框(1C1)和AF舵机固定框(1C2)的结构相同;AC舵机(13)被夹持在AE舵机固定框(1C1)与AF舵机固定框(1C2)之间;AE舵机固定框(1C1)上设有AI半圆凸腔(1C11)、AJ半圆凸腔(1C12);AF舵机固定框(1C2)上设有AK半圆凸腔(1C21)、AL圆凸腔(1C22);在AE舵机固定框(1C1)与AF舵机固定框(1C2)对接后的,AI半圆凸腔(1C11)与AK半圆凸腔(1C21)结合形成一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接AE滚珠轴承(1E4)的内圈,AJ半圆凸腔(1C12)与AL半圆凸腔(1C22)结合形成另一圆柱凸腔,该圆柱凸腔用于套接AF滚珠轴承(1E5)的内圈;
A大腿(1D)上设有AA大腿板(1D1)、AB大腿板(1D2)、大腿连杆(1D3)、AC滚珠轴承(1D4)和AD滚珠轴承(1D5);其中,AA滚珠轴承(1A4)、AB滚珠轴承(1A5)、AC滚珠轴承(1D4)和AD滚珠轴承(1D5)的结构相同;AA大腿板(1D1)上设有凹槽,该凹槽用于放置大腿连杆(1D3)的一端;AA大腿板(1D1)的一端部设有供安装AC滚珠轴承(1D4)的轴承腔,所述轴承腔的中心设有轴柱,该轴柱与AB舵机(12)一端的舵机轴连接;AB大腿板(1D2)上设有凹槽(1D23),该凹槽(1D23)用于放置大腿连杆(1D3)的另一端;AB大腿板(1D2)的一端部设有供安装AD滚珠轴承(1D5)的B轴承腔(1D21),所述B轴承腔(1D21)的中心设有轴柱(1D22),该轴柱(1D22)与AB舵机(12)另一端的舵机轴连接;
A小腿(1E)上设有AA小腿板(1E1)、AB小腿板(1E2)、小腿连杆(1E3)、AE滚珠轴承(1E4)、AF滚珠轴承(1E5)和小腿连接板(1E6);其中,AA滚珠轴承(1A4)、AB滚珠轴承(1A5)、AC滚珠轴承(1D4)、AD滚珠轴承(1D5)、AE滚珠轴承(1E4)和AF滚珠轴承(1E5)的结构相同;AA小腿板(1E1)上设有凹槽,该凹槽用于放置小腿连杆(1E3)的一端;AA小腿板(1E1)的一端部设有供安装AE滚珠轴承(1E4)的轴承腔,所述轴承腔的中心设有轴柱,该轴柱与AC舵机(13)一端的舵机轴连接;AB小腿板(1E2)上设有凹槽(1E23),该凹槽(1E23)用于放置小腿连杆(1E3)的另一端;AB小腿板(1E2)的一端部设有供安装AF滚珠轴承(1E5)的C轴承腔(1E21),所述C轴承腔(1E21)的中心设有轴柱(1E22),该轴柱(1E22)与AC舵机(13)另一端的舵机轴连接;小腿连接板(1E6)上设有横板(1E61)、AA立板(1E62)、AB立板(1E63),横板(1E61)的两侧是AA立板(1E62)与AB立板(1E63);横板(1E61)上设有供足支撑柱(1F1)一端穿过的AA通孔(1E64);AA立板(1E62)与AA小腿板(1E1)的另一端连接;AB立板(1E63)与AB小腿板(1E2)的另一端连接;
A弹性足部(1F)上设有足支撑柱(1F1)、螺母(1F2)和弹簧(1F3);足支撑柱(1F1)的一端是足底,该足底用于与地面接触;足支撑柱(1F1)的另一端是螺纹柱,螺纹柱上套接弹簧(1F3),且在端部螺纹连接螺母(1F2);即弹簧(1F3)套在螺纹柱上后,螺纹柱端部穿过A小腿(1E)的小腿连接板(1E6)上的AA通孔(1E64)后套接上螺母(1F2),通过螺母(1F2)与螺纹柱端部的螺纹实现A弹性足部(1F)与A小腿(1E)的固定。
2.根据权利要求1所述的多功能腿轮复合移动机器人,其特征在于:腿组件具有三个关节,腰关节、髋关节和膝关节;即AA舵机(11)的运动为腰关节,AB舵机(12)的运动为髋关节,AC舵机(13)的运动为膝关节。
3.根据权利要求1所述的多功能腿轮复合移动机器人,其特征在于:腿组件具有3+3运动步态、4+2运动步态和5+1运动步态。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410256179.7A CN104002889B (zh) | 2014-06-10 | 2014-06-10 | 一种多功能腿轮复合移动机器人 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410256179.7A CN104002889B (zh) | 2014-06-10 | 2014-06-10 | 一种多功能腿轮复合移动机器人 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104002889A CN104002889A (zh) | 2014-08-27 |
CN104002889B true CN104002889B (zh) | 2016-03-16 |
Family
ID=51363857
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410256179.7A Active CN104002889B (zh) | 2014-06-10 | 2014-06-10 | 一种多功能腿轮复合移动机器人 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104002889B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102017830B1 (ko) * | 2017-05-16 | 2019-09-03 | 네이버랩스 주식회사 | 형상 가변 로봇 |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107739014B (zh) * | 2014-10-30 | 2019-06-28 | 丁海钊 | 移动设备 |
CN104444904B (zh) * | 2014-10-30 | 2017-11-21 | 黄种继 | 移动照明式操作台 |
CN104591029B (zh) * | 2014-10-30 | 2017-11-10 | 中建二局第二建筑工程有限公司 | 移动升降装置 |
CN104477826B (zh) * | 2014-10-30 | 2017-11-10 | 中建二局第二建筑工程有限公司 | 遥控移动式工作台 |
CN105013182B (zh) * | 2015-07-29 | 2017-12-29 | 燕山大学 | 轮足可变胞玩具机器人 |
CN105109572A (zh) * | 2015-08-26 | 2015-12-02 | 北京航空航天大学 | 一种用于腿臂融合操作的轮腿式机器人的单腿结构 |
CN105151153A (zh) * | 2015-09-28 | 2015-12-16 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | 一种轮腿复合式六足机器人移动平台 |
CN105128016A (zh) * | 2015-10-19 | 2015-12-09 | 镇江天空机器人技术有限公司 | 六足双手臂仿生机器人 |
CN105730546A (zh) * | 2016-02-02 | 2016-07-06 | 上海交通大学 | 基于3d打印技术的微型仿生六足机器人 |
CN106394722A (zh) * | 2016-04-18 | 2017-02-15 | 上海交通大学 | 基于3d打印技术的微型仿生六足机器人 |
CN107223104B (zh) * | 2016-06-23 | 2019-02-12 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 多足机器人 |
CN106184458B (zh) * | 2016-07-08 | 2018-04-06 | 上海大学 | 一种由并行连杆驱动的六足机器人 |
CN108247609B (zh) * | 2017-12-30 | 2021-02-02 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | 一种可变形的全向运动机器人 |
CN108556949A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-09-21 | 西北工业大学 | 一种磁力多足爬壁机器人 |
CN109927808B (zh) * | 2019-04-19 | 2024-04-12 | 中国民航大学 | 一种协同履带式的四足机器狗 |
CN110282045A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-09-27 | 温州大学 | 能通过不平路段和/或避障机器人及控制方法 |
CN110962955B (zh) * | 2019-11-19 | 2020-11-20 | 北京空间飞行器总体设计部 | 一种用于星球探测的少驱动轮腿式复合机器人 |
CN110682976B (zh) * | 2019-11-25 | 2020-10-27 | 西北工业大学 | 一种轮腿复合式移动机器人的多自由度机械轮腿结构 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103112515A (zh) * | 2013-01-28 | 2013-05-22 | 大连海洋大学 | 轮腿复合式机器人 |
CN103241303A (zh) * | 2013-05-13 | 2013-08-14 | 东南大学 | 一种具有柔性躯干的轮腿式移动机器人 |
CN103786806A (zh) * | 2014-01-20 | 2014-05-14 | 北京航空航天大学 | 一种多功能腿轮复合机器人及其多运动模式智能切换方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61113573A (ja) * | 1984-11-08 | 1986-05-31 | Hitoshi Takahashi | 歩行ロボツト |
JP3870257B2 (ja) * | 2002-05-02 | 2007-01-17 | 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 | オフセット回転関節を有するロボット |
-
2014
- 2014-06-10 CN CN201410256179.7A patent/CN104002889B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103112515A (zh) * | 2013-01-28 | 2013-05-22 | 大连海洋大学 | 轮腿复合式机器人 |
CN103241303A (zh) * | 2013-05-13 | 2013-08-14 | 东南大学 | 一种具有柔性躯干的轮腿式移动机器人 |
CN103786806A (zh) * | 2014-01-20 | 2014-05-14 | 北京航空航天大学 | 一种多功能腿轮复合机器人及其多运动模式智能切换方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102017830B1 (ko) * | 2017-05-16 | 2019-09-03 | 네이버랩스 주식회사 | 형상 가변 로봇 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104002889A (zh) | 2014-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104002889B (zh) | 一种多功能腿轮复合移动机器人 | |
CN108725612B (zh) | 一种多自由度多功能机器人 | |
CN110962955B (zh) | 一种用于星球探测的少驱动轮腿式复合机器人 | |
CN105151153A (zh) | 一种轮腿复合式六足机器人移动平台 | |
CN105109572A (zh) | 一种用于腿臂融合操作的轮腿式机器人的单腿结构 | |
CN112590964B (zh) | 一种轮腿复合式机器人及其控制方法 | |
CN103287523A (zh) | 一种弹性足与轮式运动机构结合的复合变形移动机器人 | |
WO2021103750A1 (zh) | 一种具有多种运动模式的可重构双足机器人 | |
CN111391934A (zh) | 一种轮腿复合型的机器人移动装置及轮腿复合型机器人 | |
CN110682976B (zh) | 一种轮腿复合式移动机器人的多自由度机械轮腿结构 | |
CN101423074A (zh) | 一种模块化的轮距和轮向可变的双轮驱动移动机器人 | |
CN104443085A (zh) | 履带式六自由度移动机器人 | |
CN108294870B (zh) | 无障碍通行平衡车 | |
CN110077486B (zh) | 一种仿生八足特种机器人 | |
CN206654104U (zh) | 一种轮履切换的移动底盘 | |
CN104670355A (zh) | 一种双偏心圆可变偏心距越障组件及轮足机器人 | |
CN103373402A (zh) | 轮-履复合式模块化移动机器人行驶装置 | |
CN102267506A (zh) | 复轮式移动平台 | |
CN104787133A (zh) | 一种适用于轮履复合式底盘的翻转臂机构 | |
CN110282045A (zh) | 能通过不平路段和/或避障机器人及控制方法 | |
CN112373594A (zh) | 一种轮腿混合驱动式矿用变胞机器人 | |
CN104029746B (zh) | 行星轮履带复合式行走机构设计 | |
CN110126937B (zh) | 仿生四足机器人及步态控制方法 | |
CN102897246A (zh) | 对角线足刚性连接以对角小跑方式行走的四足机器人 | |
CN103863430A (zh) | 多节摆臂履带式矿难探测机器人 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |