CN1041606C - 行走机器人 - Google Patents

行走机器人 Download PDF

Info

Publication number
CN1041606C
CN1041606C CN93120403A CN93120403A CN1041606C CN 1041606 C CN1041606 C CN 1041606C CN 93120403 A CN93120403 A CN 93120403A CN 93120403 A CN93120403 A CN 93120403A CN 1041606 C CN1041606 C CN 1041606C
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
axis
moving body
guide shaft
cylinder
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN93120403A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1097157A (zh
Inventor
柳沢健
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of CN1097157A publication Critical patent/CN1097157A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1041606C publication Critical patent/CN1041606C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D57/00Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
    • B62D57/02Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
    • B62D57/032Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members with alternately or sequentially lifted supporting base and legs; with alternately or sequentially lifted feet or skid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

一种容易避让障碍物且易保持平衡的行走机器人,它包括一对X轴向的X导轴和一对Y轴向的Y导轴;连接X导轴和Y导轴各端部的角部块体;一对X轴向移动体和一对Y轴向移动体;插向Y轴向移动体内的X轴杆和插向X轴向移动体内,且与X轴杆垂直相交的部位连结在X轴杆上的Y轴杆;驱动X轴移动体向X轴方向移动的X轴驱动机构和驱动Y轴移动体向Y轴方向移动的Y轴驱动机构;设置在角部块体、X轴杆和Y轴杆端部、沿Z轴向驱动角部块体、X轴移动体和Y轴移动体的多个Z轴驱动机构。

Description

行走机器人
本发明有关行走机器人。
以往,例如在搬运物品场合使用搬运机器人。作为移动手段是在这些搬运机器人上使用轮子或履带。另外,已知的还有目前仍处于研究阶段,用电动机驱动其关节,使其进行与四足动物或人类行走相类似的动作的四足或双足行走机器人。
然而,上述传统的机器人存在下述课题。
在使用轮子或履带作为移动手段的机器人场合,在行走道路上存在障碍物时,如不改变行走路线,则不可避免受其影响,因此,存在一个当通路狭窄,存在障碍物时不可避免其影响的问题。此外,四足或双足行走机器人,有时会发生三足或单足行走状态,控制平衡很难,尚未达到实用阶段。
因此,本发明目的在于提供一种既能容易地避让障碍物,又容易地取得平衡的步行机器人。
为达到上述目的,本发明包括以下组成部分。
即,该步行机器人的特征在于:包括与X轴方向相平行配置的一对X导轴,与垂直于X轴方向的Y轴方向相平行配置的一对Y导轴,连接上述X导轴各端部和Y导轴各端部的四个角部块体,能沿着上述X导轴、向上述X轴方向移动的一对X轴移动体,能沿着上述Y导轴、向上述Y轴方向移动的一对Y轴移动体,沿上述X轴方向配置并插通到上述一对Y轴移动体内的X轴杆,沿上述Y轴方向配置并插通到上述一对X轴移动体内,使与上述X轴杆垂直相交的部位连结到X轴杆上的Y轴杆,使上述一对X轴移动体向上述X轴方向移动的X轴驱动机构,使上述一对Y轴移动体向上述Y轴方向移动的Y轴驱动机构,设置在上述角部块体、上述X轴杆的端部以及上述Y轴杆端部上、并使角部块体、X轴移动体和Y轴移动体向着垂直于上述X轴方向和Y轴方向的Z轴方向移动的多个Z轴驱动机构。
应用本发明的步行机器人时,因为设置了使角部块体、X轴移动体和Y轴移动体向Z轴方向移动的多个Z轴驱动机构,所以既使在行进路上存在障碍物,通过开动Z轴驱动机构,可以使角部块体、X轴移动体和Y轴移动体以及与角部块体、X轴移动体和Y轴移动体相连的各组成构件进行上下运动,不改变行进路线地避开障碍物的影响。
此外,因为作为脚部的Z轴驱动机构设置在位于行走机器人的最外侧的角部块体、X轴杆端部和Y轴杆端部上,所以容易控制平衡,所以始终稳定的状态支承整个行走机器人,也容易对行走机器人进行计算机控制,可以实现计算机负载小、高性能的行走机器人,效果非常显著。
对附图的简单说明。
图1为本发明行走机器人第1实施例的立体图,
图2为表示X轴移动体、Y轴移动体和Z轴气缸构造部分的剖面图,
图3为表示X轴气缸和Y轴气缸构造部分的剖面图,
图4为对行走机器人的直线行走进行说明的俯视图,
图5为对行走机器人的斜行进行说明的俯视图,
图6为对行走机器人的方向转换进行说明的俯视图,
图7为俯视图,对把行走机器人作为二元运动机构使用的应用例进行说明,
图8为俯视图,对把行走机器人作为二元运动机构使用的应用例进行说明,
图9为表示行走机器人使用例的立体图,
图10为表示行走机器人使用例的立体图,
图11为表示行走机器人使用例的立体图,
图12为表示有关本发明行走机器人和第2实施例的立体图,
图13为表示第2实施例的Z轴气缸的储存机构的构造的部分的剖面图,
图14为表示本发明行走机器人的第3实施例的俯视图,
图15为表示第3实施例的省去X轴移动体附近一部分的后视图,
图16为表示第3实施例的Z轴气缸构造的剖面图。
以下,参照附图对本发明实施例作详细说明。
现参照图1-10对第1实施例进行说明。
首先,以图1-3对其构造进行说明。
图1中,12a,12b为X轴导距以规定的间隔与沿X轴方向平行配置,都是金属制的轴。
14a,14b为Y导轨以规定间隔与垂直于X轴方向的Y轴方向平行配置,也都是金属制的轴。由X导轴12a,12b和Y导轴14a,14b围成水平矩形平面16。
18a,18b,18c,18d为角部块体,配置在矩形平面16的各角部。X导轴12a,12b的各端部和Y导轴14a,14b的各端部固定在各角部块体18a,18b,18c,18d上。各角部块体18a,18b,18c,18d的上面形成平面。
20a,20b为X轴移动体,其详细构造在后文中叙述,它们是由上侧的第1X轴移动体组成部件22a,22b和下侧的第2X轴移动体组成部件24a,24b构成。X轴移动体20a,20b能分别沿着X向导轴12a,12b朝X轴方向移动。
26a,26b为Y轴移动体,详细构造由后文叙述,它们是由上侧的第1Y轴移动体组成部件28a,28b,和下侧的第2Y轴移动体组成部件30a,30b构成。Y轴移动体26a,26b能分别沿着Y导轴朝Y轴方向移动。
32为X轴杆,向X轴方向配置,并插通到Y轴移动体26a,26b内。X轴杆32的两端从Y轴移动体26a,26b向外突出。X轴杆32从金属制的轴。
34为Y轴杆,向Y轴方向配置并插通到X轴移动体20a,20b内,Y轴杆34的两端从X轴移动体20a,20b向外突出。Y轴杆34也为金属制的轴。Y轴杆34和X轴杆32的垂直相交部位,例如用焊接等固定成十字状。
36a,36b为作为X轴驱动机构一例的X轴气缸,其详细构造将在后文中叙述,它们分别设置在X轴移动体20a,20b上。X轴气缸36a,36b是为了使X轴移动体20a,20b向X轴方向移动而设置的。
38a,38b为作为Y轴驱动机构一例的Y轴气缸,其详细构造将在后文中叙述,它们分别设置在Y轴移动体26a,26b上。Y轴气缸38a,38b是为了使Y轴移动体26a,26b向Y轴方向移动而设置的。
40a-40h分别为作为Z′轴驱动机构一例的Z轴气缸。Z轴气缸40a-40h具有行走机器人10的脚部功能。Z轴气缸40a,40b,40c和40d分别与角部块体18a,18b,18c和18d成一体地设置在这些角部块体的外侧。另外,Z轴气缸40e,40f,40g和40h设置在X轴杆32和Y轴杆34的端部。Z轴气缸40a-40h的详细构造在后文中叙述。通过气缸杆42的伸缩运动,角部块体18a,18b,18c,18d和X轴移动体20a,20b以及Y轴移动体26a,26b能向Z轴方向移动。即通过气缸杆42的伸缩运动,能使除了气缸杆42以外的行走机器人10的各部分进行上下运动。
44为作为载放部一例的滑块,固定在Y轴杆34和X轴杆32呈十字状垂直相关的部位。滑块44能载放工具、加工作业用机器人头,计测仪器,被加工工件等。
现参照图2对X轴移动体20a,20b,Y轴移动体26a,26b以及Z轴气缸40a-40h的结构进行说明。另外,由于X轴移动体20a,20b和Y轴移动体26a,26b结构基本相同,故对Y轴移动体26a的结构进行说明。同时,Z轴气缸40a-40h的结构也基本相同,故对Z轴气缸40e的结构进行说明。
首先,对Y轴移动体26a进行说明。
Y轴移动体26a由借助Y轴气缸38a能在Y导轴14a上方向Y轴方向移动的第1Y轴移动体组成构件28a和插入了X轴杆32的第2Y轴移动体组成构件30a组成。第1Y轴移动体组成构件28a和第2Y轴移动体组成构件30a借助回转轴46可相互转动。
接着,对Z轴气缸40e进行说明。
在Z轴气缸40e的内部,由引成于气缸杆42的上端的活塞部48分隔成空气室50a,50b,从空口52a向空气室50a供给压缩空气(未图示出由空气压缩机供气,以下同)时,气缸杆42伸长。另外,从空气口52b向空气室50b供给压缩空气时,气缸杆42缩短。在气缸杆42的下端设有置包括具有足部关节功能的万向接头54在内的接地部56。当气缸杆42伸长时接地部56接地,反之缩短时则离开地面。另外,根据用途,接地部56也可用真空垫代替圆板同时在各Z轴气缸40a-40h上设置测距传感器,检测出接地部56和地面间的距离,调整气缸杆42的伸缩量,以此能够进行控制,使角部块体18a-18d的上面和滑块44的上面经常保持水平。
再次,参照图3对X轴气缸36a,36b和Y轴气缸38a,38b的结构进行说明。另外,因为X轴气缸36a,36b和Y轴气缸38a,38b的结构基本相同,所以对X轴气缸36a的结构进行说明。
X导轴12a插通在X轴气缸36a上,在X导轴12a的中央部上形成大孔径部58,把X轴气缸36a的内部分隔成空气室60a,60b。把从空气口62a向空气室60a供给压缩空气时,X轴气缸36a接着X轴移动体20a向右移动。另外,从空气口62b向空气室60b供给压缩空气时,X轴气缸36a,接着X轴移动体20a向左移动。
现参照图4-6,对具有上述结构的行走机器人10的各种动作进行说明。另外,在以下的说明中,图中的黑圆点表示接地部56接地时,白圆点表示在接地部56不接地时的Z轴气缸40a-40h。
首先,参照图4,对直行进行说明。
图4(a)的状态是Z轴气缸40a-40d接地时的状态。为了使行走机器人10向箭头A方向移动,驱动Y轴气缸38a,38b,使Y轴气缸38a,38b靠近角部块体18b,18c,这时,X轴杆32,Y轴杆34,滑块44向箭头方向A前进(图4(a)的状态)。
随后,在使Z轴气缸40e-40h处于接地状态后,使Z轴气缸40a-40d处于非接地状态。在该状态下,驱动Y轴气缸38a,38b,使Y轴气缸38a,38b和角部块体18a,18d相对靠近。这时,X导轴12a,12b,Y导轴14a,14b以及角部块体18a-18d向箭头方向A前进(图4(b)的状态)。通过反复进行这一连串的动作,就能使行走机器人10向箭头方向A直线行走。上述例子是通过驱动Y轴气缸38a,38b使行走机器人10向箭头A方向(Y轴方向)行走,通过驱动X轴气缸36a,36b,则能使行走机器10向X轴方向行走。
下面,参照图5,对斜行进行说明
图5(a)的状态是Z轴气缸40a-40d接地时的状态。为了行走机器人10向箭头B方向移动,驱动X轴气缸36a,36b,使X轴气缸36a,36b靠近角部块体18a,18b,并驱动Y轴气缸38a,38b,使Y轴气缸38a,38b靠近角部块体18a,18b。这时,X轴杆32,Y轴杆34和滑块44向箭头B方向前进(图5(a)的状态)。
随后,在使Z轴气缸40e-40h处于接地状态后,使Z轴气缸40a-40d处于非接地状态。在该状态下,驱动X轴气缸36a,36b,使X轴气缸36a,36b和角部块体18c,18d相对接近,并驱动Y轴气缸38a,38b,使Y轴气缸38a,38b和角部块体18b,18c相对接近。这时,X导轴12a,12b,Y导轴14a,14b,角部块体18a-18d向箭头B方向前进(图5(b)的状态)。通过反复进行这一连串动作就能使行走机器人10向箭头B方向直行。
接着,参照图6对回转动作(方向转换)进行说明。
图6(a)的状态是Z轴气缸40a-40d接地时状态。为了使行走机器人10向箭头方向C回转,驱动X轴气缸36a,36b,使X轴气缸36a靠近角部块体18c,并使X轴气缸36b靠近角部块体18a,同时,驱动Y轴气缸38a,38b,使Y轴气缸38a靠近角部块体18b且使Y轴气缸38b靠近角部块体18d。这时,因为第1X轴移动体组成构件22a和第2X轴移动体组成构件24a、第1X轴移动体组成构件22b和第2X轴移动体组成构件24b、第1X轴移动体组成构件28a和第2Y轴移动体组成构件30b,借助回转轴46能够相互回转,所以X轴杆32、Y轴杆34、滑动体44向箭头C方向回转(图6(a)的状态)。
随后,在使Z轴气缸40e-40h处于接地状态后,使Z轴气缸40a-40d处于非接地状态。在该状态下,驱动X轴气36a、36b,使X轴气缸36a、36b向X导轴12a、12b的中央相对移动,且驱动Y轴气缸38a、38b,使Y轴气缸38a、38b向Y导轴14a、14b的中央相对移动。这时,X导轴12a、12b,Y导轴14a、14b,角部块体18a-18d,向箭头方向C回转,行走机器人10向箭头方向C回转(图6(h)的状态)。通过反复进行这一连串动作就能使行走机器人10进一步向箭头方向C回转。此外,关于回转角度,通过改变X轴气缸36a、36b与X导轴12a、12b的相对移动量以及Y轴气缸38a、38b与Y导轴14a、14b的相对移动量,能够以任意角度使行走机器人10回转。
下面参照图7和图8,对以第1实施例的行走机器人10作为运动机构使用的应用例进行说明。
图7所示例子,Z轴气缸40a-40d处于接地状态,Z轴气缸40e-40h处于非接地状态。在该状态下,向同一方向驱动X轴气缸36a、36b,也向同一方向驱动Y轴气缸38a、38b。这时,X轴杆32,Y轴杆34,滑动体44可以进行二元运动。因此,例如可以在安装滑动体44上的工具等进行二元运动。
另外,图8所示的例子,Z轴气缸40a-40d处于非接地状态,Z轴气缸40e-40h处于接地状态。在该状态下,驱动X轴气缸36a、36b,使X导轴12a、12b向同一方向驱动,驱动Y轴气缸38a、38b使Y导轴14a、14b也向同一方向驱动。这时,就能使X导轴12a、12b,Y导轴14a、14b以及角部块体18a-18d进行二元运动。因此,例如能使安装在角部块体18a-18d上的工具等进行二元运动。
在由图7和图8所示例子中,若再增加由图6说明的回转运动,以及使Z轴气缸40a-40d或Z轴气缸40e-40h伸缩的上下运动,就能够实现更多功能的运动机构。
接下来,参照图9-11,对第1实施例行走机器人10的使用例进行说明。
图9所示例子是把滑块44作为载放部使用,用于搬运搬送物70的行走机器人10在滑块44上设置搬送物70的维持机构(未图示)。
图10所示例子是把角部块体18a-18d作为载放部使用,搬运大型搬送物72的行走机器人10。这时,不需要滑块44,在角部块体18a-18d上设置搬送物72的维持机构(未图示)。
图11所示例子是将作业用机器人74固定在滑块44上的例子。通过把行走机器人10的功能和由图7所示的运动机构的功能以及作监用机器人74的功能组合起来,就能实现多功能行走机器人10。
现参照图12-13,对第2实施例进行说明。另外,第2实施例为第1实施例的应用,对于与第1实施例相同的构件,标上了与第1实施例相同的标号,说明予以省略。
第1实施例的行走机器人100的移动通常以行走形态进行。但是搬运行走机器人10单单依靠行走要化费很多时间。因此,在第2实施例行走机器人100的角部块体18a-18d的下部设置了转动行走用的滚子102a-102d。在Z轴气缸40a-40h的气缸杆42处于缩短状态时,滚子102a-102d能够接地,而且滚子102a-102d也能进行方向转换。
在本实施例中,当在平坦地等障碍物少路面上,搬运行走机器人100将行走机器人100连结到牵引车辆上,就能依靠滚子102a-102d进行行走。此外,也可以做成使行走机器人100本身搭载驱动源(例如电动机),依靠自己的动力使滚子102a-102d回转而行走。
在用滚子102a-102d使行走机器人100行走时,有必要尽可能地减少Z轴气缸40e-40h的向外伸出。因此,在第2实施例行走机器人100上设有Z轴气缸40e-40h的存放机构。
此存放机构包含滑块104,能够收容到滑块104内的由X轴杆组成构件106a,106b组成的X轴杆106,能够收容到滑块104内的由Y轴杆组成构件108a,108b组成的Y轴杆108。由于针对滑块104的X轴杆106和Y轴杆108的结构实质上是相同的,故参照图13对滑块104和X轴杆106的结构进行说明。
在滑块104内沿X轴方向引成一空间。X轴杆的组成构件106a,106b被插入到该空间内。通过适当的方法(例如使在X轴杆组成构件106a,106b的外周面长度方向挖的花键槽与在滑块104上形成的凸部相配合使其不能以轴线为中心进行回转。在X轴杆组成构件106a,106b的内端部上形成活塞部110a,110b,将上述空间分隔成空气室112a-112c。通过空气口114a、114b,向空气室112a,112b供给压缩空气,X轴杆组成构成106a、106b分别向箭头D、E方向移动,固定在外端部的Z轴气缸40e、40g靠近且收容到Y轴移动体内。另一方面,通过空气口114e向空气室112c供给压缩空气时另一方面,X轴杆组成构件106a,106b分别向箭头D、E相反的方向移动,固定在外端部的Z轴气缸40e,40g离开Y轴移动体26a,26b,恢复到图12所示的运用状态。
参照图14-16,对第3实施例进行说明。另外,在第3实施例中,对于与前述实施例相同的构件标上与前述实施例相同的符号,说明予以省略。
首先,对X轴驱动机构进行说明。在图14中,X轴驱动机构由向着X轴方向配置,且分别与X轴移动体20a、20b相连接的一对X轴同步皮带200a,200b组成。X轴同步皮带200a卷绕在设在角部块体18b、18c内的同步皮带轮202a,另一方面,X轴同步皮带200b卷绕在设在角部块件18a,18d内的同步皮带轮202c,202d上。同步皮带轮202a,202c通过能旋转地插在内空的Y导轴14a内的轴(未图示)可以整体地回转。同步皮带轮202b,202d通过能旋转地插在内空的Y导轴14b内的轴204,可以整体地回转。轴204由伺服电动机206直接驱动旋转。
因此,当驱动电动机206使轴204以其轴线为中心回转时,驱动同步皮带200a,200b向X轴方向驱动。其结果,使与X轴同步皮带200a,200b相连的X轴移动体20a,20b同步向X轴方向移动。
下面,对Y轴驱动机构进行说明。Y轴驱动机构由向着Y轴方向配置,且分别与Y轴移动体26a,26b相连接的一对Y轴同步皮带208a,208b组成。Y轴定时皮带208a卷绕在设在角部块体18a,18b内的同步皮带轮202e,202f上。另外,Y轴定时皮带208b卷绕在设在角部块体18c,18d内的同步皮带轮202g,202h上。同步皮带轮202f,202g通过能转地插在内空的X导轴12a内的轴(未图示出)可以整体地回转。同步皮带轮202e,202h通过能旋转地插在内空的X导轴12b内的轴210,可以整体地回转。轴210由伺服电动机212直接驱动旋转。
因此,当驱动电动机212,使轴210以其轴线为中心回转时,Y轴同步皮带208a、208b向Y轴方向驱动,其结果使与Y轴同步皮带208a,208b相连的Y轴移动体26a,26b同步向Y轴方向移动。
接下来,对X轴移动体20a,20b和Y轴移动体26a,26b的组成进行说明。此外,由于X轴移动体20a,20b,Y轴移动体26a,26b基本上是同一构造,所以参照图15,对X轴移动体20a进行说明。
在X轴移动体20a中,第1X轴移动体组成构件是由两个辅助构件214a,214b组成。辅助构件214a,214b能滑动地外嵌在X导轴12a上。辅助构件214a与X轴同步皮带200a相连,另外,辅助构件214b对X轴同步皮带200a处于自由状态。辅助构件214a和214b通过第1回转机构即气缸组件216相连接。气缸组件216的本体固定在辅助构件214b上,气缸组件216的杆218的顶端固定在辅助构件214a上。此外,垂直地设置在辅助构件214b下面的轴部220枢设在第2X轴移动体组成构件222上。
此外,如图14所示,在X轴移动体20a中,辅助构件214a设置在右侧,辅助构件214b设置在左侧。另外,在X轴移动体20b中,辅助构件214a设置在左侧,辅助构件214b设置在右侧。
对于Y轴移动体26a,26b与X轴移动体20a,20b一样地设置第2回转机构即气缸组件228,以此机构同时驱动四个气缸组件216,228时,可以使呈十字状连接的X轴杆224和Y轴杆226向X轴方向和Y轴方向回转。因此,通过反复驱动气缸组件216,228,可以使X轴杆224和Y轴杆226向X轴方向和Y轴方向回转所需角度。
此外,在第3实施例中,使用花键轴作为X轴杆224和Y轴杆226,在插入了X轴杆224和Y轴杆226的第2Y轴移动体组成构件(未图示出)和第2X轴移动体组成构件222上固定着与花键啮合的花键轴螺帽230。通过使用花键轴能更可靠地防止X轴杆224和Y轴杆226以其轴线为中心进行回转。
下面,参照图16对第3实施例的Z轴驱动机构进行说明。此外,因为Z轴驱动机构即Z轴气缸232a-232h结构完全相同,所以这里对轴气缸232a进行说明。
行走机器人行走的地面等几乎都不平坦。因此,常常会给设置在气缸杆42下端的接地部56很大的冲击。而且,有时还要在凹凸不平场所行走。因此,在第3实施例的Z轴气缸232a上,在气缸杆42和接地部56之间设置连接筒234,使其与气缸杆42的顶端部形成滑动接合,在连接筒234的下端设置万向接头54,使其嵌合在接地部56上。在连接筒234的外周面上沿上下方向开设长孔236,沿径向突出地安装在气缸杆42的顶端的销238伸入到长孔236内。因此,气缸杆42虽然不能相对于连接筒234回转,但是能在长孔236的长度范围内上下运动。在连接筒234内设置弹性体(例如弹簧)240,形成振动吸收器,吸收接地部56所承受的冲击。通过设置振动吸收器,除了吸收冲击以外,在凹凸地面上行走时还能可靠地使接地部56接地,移定地行走。进而,也能将行走机器人保持成水平状态。
以上,对本发明的合适的实施例作了种种描述,但本发明并不局限上述实施例,例如X轴驱动机构、Y轴驱动机构和Z轴驱动机构并不局限于使用空气缸,也可以使用滚珠丝杆机构或皮带传动机构等,气缸组件也可以使用油压缸代替空气缸等。当然,在不超出本发明精神的范围内可进一步作很多的改变。

Claims (15)

1.一种行走机器人,其特征在于它包括与X轴方向相平行配置的一对X导轴;与垂直于X轴方向的Y轴方向相平行配置的一对Y导轴;连接上述X导轴各端部和Y导轴各端部的4个角部块体;能沿着上述X导轴向X轴方向移动的一对X轴移动体;沿上述Y导轴向Y轴方向移动的一对Y轴移动体;沿上述X轴方向配置并插通到上述一对Y轴移动体的X轴杆;沿上述Y轴方向配置并插通到上述一对X轴移动体内,使与上述X轴杆垂直相交的部位连结到X轴杆的Y轴杆;使上述一对X轴移动体向上述X轴方向移动的X轴驱动机构;使上述一对Y轴移动体向上述Y轴方向移动的Y轴驱动机构;设置在上述角部块体、上述X轴杆端部和Y轴杆端部上,并使角部块体、X轴移动体和Y轴移动体向着垂直于上述X轴方向和Y轴方向的Z轴方向移动的多个Z轴驱动机构。
2.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,上述X轴驱动机是一个有一对沿X轴方向配置并固定在各X轴移动体上的X轴气缸组件;并由于上述X导轴起着上述X轴气缸的气缸杆的功能,所以上述X轴移动体能相对X导轴向X轴向移动。
3.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,上述Y轴驱动机构是一个含有一对沿Y轴方向配置并固定在各Y轴移动体上的Y轴气缸的气缸组件;并由于上述Y导轴起着上述Y轴气缸的气缸杆的功能,所以上述Y轴移动体能相对Y导轴向Y轴方向移动。
4.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,上述Z轴驱动机构是一个气缸组件。
5.根据权利要求4所述的机器人,其特征在于,上述气缸组件的气缸杆可向下方伸缩,在该气缸杆下端设置接地部。
6.根据权利要求5所述的机器人,其特征在于,上述接地部包含位于气缸杆下端且具有足部关节功能的万向接头。
7.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,上述X轴移动体包含:能沿上述X导轴移动的第1X轴移动体组成部件;相对于该第1X轴移动体组成部件配置在上述Z轴方向一侧,同时相对于第1X轴移动体组成部件并能以Z轴方向的轴线为中心回转地设置的,且内部插有上述Y轴杆的第2X轴移动体组成构件。上述Y轴移动体包含:能沿上述Y导轴移动的第1Y轴移动体组成部件;相对于该第1Y轴移动体组成部件配设在上述Z轴方向一侧,同时,相对于第1Y轴移动体组成部件并能以Z轴方向轴线为中心回转,且内部插有上述X轴杆的第2Y轴移动体组成构件。
8.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,在上述X轴杆和Y轴杆的垂直相交的部位设置能够载放工具、工件等的载放部。
9.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,在上述角部块体上设置能载放工具、工件等的载放部。
10.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,在上述角部块体上设置转动行走用的转动滚子。
11.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,上述X轴驱动机构是一对沿X轴方向配置并与各X轴移动体相连结的同步皮带,通过驱动该同步皮带,上述X轴移动体能相对于X导轴向X轴方向移动。
12.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,上述Y轴驱动机构是一对沿Y轴方向配置并与各Y轴移动体相连结的同步皮带,通过驱动该同步皮带,上述Y轴移动体能相对于Y导轴向Y轴方向移动。
13.根据权利要求5所述的机器人,其特征在于,在上述气缸杆上设有减振器,吸收上述接地部所承受的冲击。
14.根据权利要求7所述的机器人,其特征在于,在上述X轴移动体上设有使上述第1X轴移动体组成部件和上述第2X轴移动体组成部件相对回转的第1回转机构;在上述Y轴移动体上设有使上述第1Y轴移动体组成部件和第2Y轴移动体组成部件相对回转的第2回转机构。
15.根据权利要求14所述的机器人,其特征在于,上述第1回转机构和第2回转机构为气缸组件,上述气缸组件的本体分别固定在各自构成上述第1X轴移动体组成部件和上述第1Y轴移动体组成部件的、可滑动地外嵌在上述X导轴和Y导轴上的两个辅助构件中的一个辅助构件,上述气缸组件的杆的顶端分别固定在上述两个辅助构件中的另一个辅助构件上,由此而将上述两个辅助构件连接。
CN93120403A 1992-12-01 1993-12-01 行走机器人 Expired - Fee Related CN1041606C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP349920/92 1992-12-01
JP34992092A JP3365802B2 (ja) 1992-12-01 1992-12-01 歩行ロボット

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1097157A CN1097157A (zh) 1995-01-11
CN1041606C true CN1041606C (zh) 1999-01-13

Family

ID=18407006

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN93120403A Expired - Fee Related CN1041606C (zh) 1992-12-01 1993-12-01 行走机器人

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5351773A (zh)
JP (1) JP3365802B2 (zh)
CN (1) CN1041606C (zh)
DE (1) DE4340741C2 (zh)

Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4313719C2 (de) * 1993-04-27 2000-05-31 Hans Yberle Transportvorrichtung
KR100384194B1 (ko) * 1995-03-22 2003-08-21 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤 흡착식 벽면보행장치
AU701094B2 (en) 1995-07-03 1999-01-21 De Beers Industrial Diamond Division (Proprietary) Limited Tool component
US6068073A (en) * 1996-05-10 2000-05-30 Cybernet Systems Corporation Transformable mobile robot
US5890553A (en) * 1996-08-01 1999-04-06 California Institute Of Technology Multifunction automated crawling system
CN1087211C (zh) * 1998-12-18 2002-07-10 上海大学 移动机器人自动复位机构
DE10000096A1 (de) * 2000-01-04 2001-07-05 Ridha Azaiz Mobiler Roboter, insbesondere zur Anwendung auf glatten und geneigten Flächen, wobei diese modular aufgebaut sein können
DE10016038B4 (de) * 2000-03-31 2005-07-21 Technische Universität Ilmenau Abteilung Forschungsförderung und Technologietransfer Mobil zur Bewegungserzeugung durch Ausnutzung nichtholonomer Zwangsbedingungen
US6742617B2 (en) * 2000-09-25 2004-06-01 Skywalker Robotics, Inc. Apparatus and method for traversing compound curved and other surfaces
US6774597B1 (en) * 2001-03-30 2004-08-10 The Regents Of The University Of Michigan Apparatus for obstacle traversion
US6870343B2 (en) * 2001-03-30 2005-03-22 The University Of Michigan Integrated, proportionally controlled, and naturally compliant universal joint actuator with controllable stiffness
US6512345B2 (en) 2001-03-30 2003-01-28 The Regents Of The University Of Michigan Apparatus for obstacle traversion
WO2003022532A2 (en) * 2001-09-09 2003-03-20 Advanced Robotic Vehicles, Inc. Surface adhering tool carrying robot
JP3665013B2 (ja) * 2001-11-09 2005-06-29 本田技研工業株式会社 脚式移動ロボットの脚体関節アシスト装置
KR100454714B1 (ko) * 2002-02-16 2004-11-05 한국과학기술연구원 작업용 로봇, 작업용 로봇을 위한 액츄에이터 및 작업용 로봇의 제어방법
JP3749232B2 (ja) * 2002-04-01 2006-02-22 三洋電機株式会社 段差昇降方法、台車及び車椅子
US7314343B2 (en) * 2002-07-22 2008-01-01 Westinghouse Electric Co. Llc Miniature manipulator for servicing the interior of nuclear steam generator tubes
US7168513B2 (en) * 2004-02-27 2007-01-30 The Regents Of The University Of California Dynamic legged robot
GB0405863D0 (en) * 2004-03-16 2004-04-21 Seacore Ltd Displaceable platform structure and method of the displacement thereof
US7165637B2 (en) * 2004-11-04 2007-01-23 The Boeing Company Robotic all terrain surveyor
ES2258917B1 (es) * 2005-02-17 2007-12-01 Fundacion Fatronik Robot paralelo con cuatro grados de libertad de alta velocidad.
US7878276B2 (en) * 2005-07-08 2011-02-01 H. Phillip Limbacher, Jr. Ambulatory vehicle
ES2279693B1 (es) * 2005-07-20 2008-05-16 M.Torres Diseños Industriales, S.A.U. Conjunto flexible para trabajos sobre grandes superficies.
DE102005039817A1 (de) * 2005-08-22 2007-03-22 Brötje-Automation GmbH Schreitanordnung eines Fertigungsroboters
US7707907B2 (en) * 2005-11-17 2010-05-04 Socovar, Société En Commandite Planar parallel mechanism and method
JP2011506089A (ja) * 2007-12-19 2011-03-03 メッツオ ミネラルズ インク. 処理装置用の脚、及び脚の位置を測定する方法
JP2012061116A (ja) * 2010-09-15 2012-03-29 Urakami Kk 窓ガラスなどの清掃装置
US8657042B2 (en) * 2010-10-04 2014-02-25 China Industries Limited Walking machine
CN102107371B (zh) * 2010-12-07 2013-12-11 中国商用飞机有限责任公司 用于在工件上行走并定位的行走定位装置
US9221506B1 (en) * 2011-07-18 2015-12-29 The Boeing Company Location tracking and motion control of automated marking device
CZ2011437A3 (cs) * 2011-07-19 2013-03-20 Technická univerzita v Liberci Mobilní plosina pro pohyb po vertikální stene
DE102011087253A1 (de) * 2011-11-28 2013-05-29 AMS MEKATRONIK SISTEMLER AR-GE MÜHENDISLIK YAZILIM SANAYI VE TICARET Anonim Sirketi Transportvorrichtung
CN102657492A (zh) * 2012-05-01 2012-09-12 成都理工大学 一种自动化玻璃擦洗器
CN103381860B (zh) * 2012-05-04 2015-09-09 武汉伊万博格科技有限公司 水上、水下两用作业机器人行走机构
CN102815292B (zh) * 2012-08-06 2015-11-18 山东豪迈机械制造有限公司 万向自动调节气垫模块
DE102012214561A1 (de) * 2012-08-16 2014-05-15 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Mobile Robotereinrichtung und Nutzlastmodul zur Verwendung mit einer mobilen Robotereinrichtung
CN102991602A (zh) * 2012-12-07 2013-03-27 浙江大学 一种可自动伸缩的机器人腿
CN103277449B (zh) * 2013-05-24 2015-03-11 浙江大学 具有负载保持和缓冲减振功能的控制阀组
US10988191B2 (en) * 2014-08-20 2021-04-27 Hydraulic Systems, Llc Load transporting apparatus and methods of using same
KR101660119B1 (ko) * 2014-11-05 2016-09-27 영남대학교 산학협력단 등반 로봇
US10202141B2 (en) * 2015-07-13 2019-02-12 Hurdler Motors Vehicle, vehicle drive assembly and vehicle steering assembly
CN105149137A (zh) * 2015-09-22 2015-12-16 上海理工大学 爬行式大型工件表面喷涂机器人
CN105620584B (zh) * 2016-04-01 2017-11-28 安徽理工大学 全气动迈步式行走机构及其气动控制系统
EP3446952B1 (en) * 2016-04-21 2021-06-09 Tianqi Sun General-purpose six-legged walking robot, and main structure thereof
CN105905181B (zh) * 2016-05-27 2018-01-23 燕山大学 磁盘吊挂循环爬壁机器人
CN106184456A (zh) * 2016-07-08 2016-12-07 上海大学 一种主体结构可多级伸缩的轮腿式机器人
CN107791261B (zh) * 2016-09-05 2021-10-26 徐州网递智能科技有限公司 机器人及其活动控制方法和装置
CN106828653B (zh) * 2017-01-18 2018-12-28 燕山大学 一种无线控制气动仿生爬行机器狗
CN111065574A (zh) * 2017-08-21 2020-04-24 浦上合同会社 吸附在物体表面且可沿物体表面行进的装置
CN108296686A (zh) * 2018-02-17 2018-07-20 李大德 造船用智能焊接设备行走机器人
JP6755496B2 (ja) * 2019-03-01 2020-09-16 株式会社北日本重量 重量物移動装置及び重量物の移動方法
CN110153063B (zh) * 2019-06-06 2020-10-16 深圳怪虫机器人有限公司 一种过桥式连续作业光伏清洁机器人
CN110244737B (zh) * 2019-06-26 2020-07-31 燕山大学 一种带有多方向自主避障功能的小型足式气动爬行机器人
CN110422247A (zh) * 2019-07-12 2019-11-08 广东博智林机器人有限公司 步行机器人
CN110434846B (zh) * 2019-07-23 2020-04-10 嘉兴学院 一种基于气动的仿人机器人系统
CN110842982B (zh) * 2019-11-28 2021-06-25 台州金龙大丰水暖股份有限公司 一种用于步进式移动的机器人支撑结构
CN111270608B (zh) * 2020-03-09 2021-11-16 浙江大学 一种大跨度桥梁钢箱梁内检测的爬壁机器人
CN112454245B (zh) * 2020-10-10 2021-09-14 燕山大学 一种安装空间重合2级行程6自由度并联调姿平台
CN113044134B (zh) * 2021-04-30 2021-12-24 常州大学 一种可在水平网格上爬行的四足机器人

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0265855A1 (fr) * 1986-10-24 1988-05-04 Microbo S.A. Robot industriel

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3612201A (en) * 1970-06-18 1971-10-12 Richard H Smith Self-propelled platform tower
DE2129197C3 (de) * 1971-06-12 1974-10-31 Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen Schreitwerk zum Fortbewegen von Ma-' schinenanlagen
US3734220A (en) * 1972-01-07 1973-05-22 R Smith Self-propelled platform tower having mechanical and hydraulic supporting means
SU472053A1 (ru) * 1973-01-26 1975-05-30 Государственный Научно-Исследовательский Институт Машиноведения Механизм перемещени ноги шагающего движител
DE2905793C2 (de) * 1979-02-15 1983-10-27 Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen Schreitwerk
US4333259A (en) * 1980-11-13 1982-06-08 Chen Te-Son Wall-clambering toy space bug
FR2519576B1 (fr) * 1982-01-11 1985-11-29 Int Robotic Engineerin Robot a pattes grimpeur
JPS60206791A (ja) * 1984-03-30 1985-10-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 空間走査装置
JPS60226376A (ja) * 1984-04-25 1985-11-11 Nikko Sangyo Kk 移動装置
JPH086894B2 (ja) * 1985-03-22 1996-01-29 株式会社日立製作所 熱交換器水室内作業ロボツトの移動・保持装置
SU1266941A1 (ru) * 1985-06-20 1986-10-30 Красноярское Производственное Объединение Тяжелых Экскаваторов "Крастяжмаш" Шагающе-рельсовый механизм
GB8618044D0 (en) * 1986-07-24 1986-09-03 Sheeter E Vehicle
JPS6436587A (en) * 1987-07-31 1989-02-07 Yokohama Rubber Co Ltd Wall surface walking machine
FR2625459B1 (fr) * 1987-12-31 1990-06-15 Aerospatiale Mobile autonome du type robot pour le transport d'un outil a vitesse constante
JPH03294189A (ja) * 1990-04-09 1991-12-25 Toshiba Corp 壁面走行ロボット
JPH05131382A (ja) * 1991-11-11 1993-05-28 Takeshi Yanagisawa 歩行ロボツト

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0265855A1 (fr) * 1986-10-24 1988-05-04 Microbo S.A. Robot industriel

Also Published As

Publication number Publication date
US5351773A (en) 1994-10-04
CN1097157A (zh) 1995-01-11
DE4340741A1 (de) 1994-06-09
DE4340741C2 (de) 1997-03-06
JP3365802B2 (ja) 2003-01-14
JPH06170755A (ja) 1994-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1041606C (zh) 行走机器人
CN1083782C (zh) 一种用于车辆转向轮的转向装置
CN107140052A (zh) 一种具有悬挂系统的轮腿式六足机器人
CN102310403B (zh) 具有自适应能力的轮-履复合变形移动机器人
EP1502843A3 (de) Unbemanntes Sonderfahrzeug mit Allradantrieb
CN1642408A (zh) 由运输车辆和两个工作单元组成的农业收割机
CN108032918A (zh) 一种可升降轮履结合全地形底盘
CN201231791Y (zh) 多关节型履带式移动机器人
CN108583704A (zh) 全向履带车
CN110027635A (zh) 多路况自适应的多模式驱动车形机器人
CN1488548A (zh) 自行车用后拨链器
CN1023095C (zh) 手推车转动轮的往复式方位角自行差动装置
CN109367644B (zh) 一种多模式步行机器人
CN204472947U (zh) 一种多平面流体吸附式爬墙机器人
CN107651030A (zh) 驱动内置的缓冲摇动履带移动平台及具有其的机器人
CN1306188C (zh) “门内马斯摆杆”式步行机械腿装置
CN212332809U (zh) 多足轮式机器人的长行程伸缩轮式足及多足轮式机器人
CN1974244A (zh) 移动机器人
JP4554140B2 (ja) 多脚歩行ロボット
CN207045489U (zh) 一种旋转式轮腿复合型移动机构
CN105857435B (zh) 一种八足行走机器人
CN1274197C (zh) 作业机
CN1958259A (zh) 一种可塑变形材料特别是陶土制成的条状物的切割装置
CN2136784Y (zh) 仿生有足车
CN221138267U (zh) 一种机器人底盘动力总成模块

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
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee