CN104691643B - 一种轮足混合式四足机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轮足混合式四足机器人，包括整机基座、行走足、滚轮足和支撑液压推杆，所述行走足布置在整机基座的前后两端，且每端各分布两个，每个行走足的结构相同；所述滚轮足布置在整机基座中间位置的两侧，且每侧各分布两个，一侧的两个为驱动轮滚轮足，另一侧的两个为从动轮滚轮足；所述整机基座左右两侧均设有均匀分布的两个支撑液压推杆；本发明结构简单紧凑，承载能力强，本发明的轮足混合式四足机器人能够以多种步态行进。

Description

一种轮足混合式四足机器人
技术领域
本发明涉及一种四足机器人，更具体的说，涉及一种轮足混合式四足机器人。
背景技术
四足机器人是目前比较普遍的一种机器人，从稳定性和控制难易程度及制造成本等方面综合考虑，四足机是最佳的足式机器人形式，四足机器人的研究深具社会意义和实用价值。目前，国外关于四足机器人的研究比较多，比较典型的是卡耐基梅隆大学的Bostondynamics实验室研制的BigDog四足机器人，该机器人关节通过液压系统进行驱动，具有承载一定负载的能力，很强平衡能力，野外行走能力很强，但其成本很高，控制难度大。传统的设计大都采用电机作为关节驱动源，结构简单，但由于驱动源和结构的限制，使得其样机制作简单、承载能力小、运动比较单一、行走速度很慢，很难推广。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决传统四足机器人承载能力小、运动单一、行走速度慢的不足，本发明提供一种承载能力强，多种行进步态、结构简单的轮足混合式四足机器人。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种轮足混合式四足机器人，包括整机基座、行走足、滚轮足和支撑液压推杆，所述行走足布置在整机基座的前后两端，且每端各分布两个，每个行走足的结构相同；所述滚轮足布置在整机基座中间位置的两侧，且每侧各分布两个，一侧的两个为驱动轮滚轮足，另一侧的两个为从动轮滚轮足；所述整机基座左右两侧均设有均匀分布的两个支撑液压推杆；
所述行走足包括第一液压推杆、第二液压推杆、动平台基座、动平台和两个运动链；所述第一液压推杆的基座通过转动副铰链连接整机基座，第一液压推杆的活塞杆固接动平台基座；第二液压推杆的基座通过转动副铰链连接整机基座，第二液压推杆的活塞杆通过转动副铰链连接第一液压推杆；所述动平台基座通过两个运动链连接动平台；所述两个运动链均由电机、驱动杆和连杆构成，两个运动链的电机在空间布置上互相垂直，电机的转动轴与驱动杆的一端连接，驱动杆的另一端通过转动副铰链连接连杆的一端；其中一个运动链的连杆另一端通过转动副铰链连接动平台的侧面，另一个运动链的连杆另一端固接动平台的顶面；
所述从动轮滚轮足包括从动轮、从动轮撑板、从动轮支架、第一连杆、第一最短杆和第三液压推杆；所述从动轮的轮轴通过转动副铰链连从动轮撑板，所述从动轮撑板的顶端通过转动副铰链连接从动轮支架，所述从动轮支架通过转动副铰链连接整机基座；所述第一连杆的一端通过转动副铰链连接从动轮支架，另一端通过转动副铰链与第一最短杆、第三液压推杆的活塞杆构成复合铰链；所述第一最短杆的另一端通过转动副铰链连接整机基座，第三液压推杆的基座通过转动副铰链连接整机基座；
所述驱动轮滚轮足包括电机、驱动轮、驱动轮支架、第二连杆、第二最短杆和第四液压推杆；所述驱动轮的轮轴通过转动副铰链连驱动轮支架的下端，所述电机的转动轴固接驱动轮的轮轴，电机布置在驱动轮支架内侧；所述驱动轮支架通过转动副铰链连接整机基座；所述第二连杆的一端通过转动副铰链连接驱动轮支架，另一端通过转动副铰链与第二最短杆、第四液压推杆的活塞杆构成复合铰链；所述第二最短杆的另一端通过转动副铰链连接整机基座，第四液压推杆的基座通过转动副铰链连接整机基座。
进一步的，所述两个运动链分别为第一运动链和第二运动链，所述第一运动链包括第一运动链电机、第一运动链驱动杆和第一运动链连杆，所述第二运动链包括第二运动链电机、第二运动链驱动杆和第二运动链连杆；所述第一运动链电机的转动轴和第一运动链驱动杆的一端固接，第一运动链驱动杆的另一端通过转动副铰链连接第一运动链连杆的一端，第一运动链连杆的另一端通过转动副铰链连接动平台的侧面；所述第二运动链电机的转动轴与第二运动链驱动杆的一端固接，第二运动链驱动杆的另一端通过转动副铰链连接第二运动链连杆的另一端，第二运动链连杆的另一端固接动平台的顶面。
本发明的有益效果在于：本发明结构简单紧凑，承载能力强，本发明的轮足混合式四足机器人能够以多种步态行进。
附图说明
图1是本发明一种轮足混合式四足机器人的结构示意图。
图中，1-整机基座、2-第一液压推杆、3-第二液压推杆、4-动平台基座、5-第一运动链驱动杆、6-第一运动链连杆、7-第二运动链连杆、8-第二运动链驱动杆、9-动平台、10-第一运动链电机、11-第二运动链电机、12-从动轮、13-从动轮撑板、14-从动轮支架、15-第一连杆、16-第一最短杆、17-第三液压推杆、18-驱动轮、19-驱动轮电机、20-驱动轮支架、21-支撑液压推杆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1所示，一种轮足混合式四足机器人，包括整机基座1、行走足、滚轮足和支撑液压推杆21，行走足布置在整机基座1的前后两端，且每端各分布两个，每个行走足的结构相同；滚轮足布置在整机基座1中间位置的两侧，且每侧各分布两个，一侧的两个为驱动轮滚轮足，另一侧的两个为从动轮滚轮足；整机基座1左右两侧均设有均匀分布的两个支撑液压推杆21；
整机基座1左右两侧均匀分布的两个支撑液压推杆21，保证四足机器人在倒地时能够自行调整起身。
行走足包括第一液压推杆2、第二液压推杆3、动平台基座4、动平台9和两个运动链；第一液压推杆2的基座通过转动副铰链连接整机基座1，第一液压推杆2的活塞杆固接动平台基座4；第二液压推杆3的基座通过转动副铰链连接整机基座1，第二液压推杆3的活塞杆通过转动副铰链连接第一液压推杆2；动平台基座4通过两个运动链连接动平台9；两个运动链均由电机、驱动杆和连杆构成，两个运动链的电机在空间布置上互相垂直，电机的转动轴与驱动杆的一端连接，驱动杆的另一端通过转动副铰链连接连杆的一端；其中一个运动链的连杆另一端通过转动副铰链连接动平台9的侧面，另一个运动链的连杆另一端固接动平台9的顶面；
从动轮滚轮足包括从动轮12、从动轮撑板13、从动轮支架14、第一连杆15、第一最短杆16和第三液压推杆17；从动轮12的轮轴通过转动副铰链连从动轮撑板13，从动轮撑板13的顶端通过转动副铰链连接从动轮支架14，从动轮支架14通过转动副铰链连接整机基座1；第一连杆15的一端通过转动副铰链连接从动轮支架14，另一端通过转动副铰链与第一最短杆16、第三液压推杆17的活塞杆构成复合铰链；第一最短杆16的另一端通过转动副铰链连接整机基座1，第三液压推杆17的基座通过转动副铰链连接整机基座1；
驱动轮滚轮足包括驱动轮电机19、驱动轮18、驱动轮支架20、第二连杆、第二最短杆和第四液压推杆；驱动轮18的轮轴通过转动副铰链连驱动轮支架20的下端，驱动轮电机19的转动轴固接驱动轮18的轮轴，驱动轮电机19布置在驱动轮支架20内侧；驱动轮支架20通过转动副铰链连接整机基座1；第二连杆的一端通过转动副铰链连接驱动轮支架20，另一端通过转动副铰链与第二最短杆、第四液压推杆的活塞杆构成复合铰链；第二最短杆的另一端通过转动副铰链连接整机基座1，第四液压推杆的基座通过转动副铰链连接整机基座1。
两个运动链分别为第一运动链和第二运动链，第一运动链包括第一运动链电机10、第一运动链驱动杆5和第一运动链连杆6，第二运动链包括第二运动链电机11、第二运动链驱动杆8和第二运动链连杆7；第一运动链电机10的转动轴和第一运动链驱动杆5的一端固接，第一运动链驱动杆5的另一端通过转动副铰链连接第一运动链连杆6的一端，第一运动链连杆6的另一端通过转动副铰链连接动平台9的侧面；第二运动链电机11的转动轴与第二运动链驱动杆8的一端固接，第二运动链驱动杆8的另一端通过转动副铰链连接第二运动链连杆7的另一端，第二运动链连杆7的另一端固接动平台9的顶面。第一运动链和第二运动链实现动平台9的两个自由度。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (2)

1.一种轮足混合式四足机器人，其特征在于：包括整机基座(1)、行走足、滚轮足和支撑液压推杆(21)，所述行走足布置在整机基座(1)的前后两端，且每端各分布两个，每个行走足的结构相同；所述滚轮足布置在整机基座(1)中间位置的两侧，且每侧各分布两个，一侧的两个为驱动轮滚轮足，另一侧的两个为从动轮滚轮足；所述整机基座(1)左右两侧均设有均匀分布的两个支撑液压推杆(21)；
所述行走足包括第一液压推杆(2)、第二液压推杆(3)、动平台基座(4)、动平台(9)和两个运动链；所述第一液压推杆(2)的基座通过转动副铰链连接整机基座(1)，第一液压推杆(2)的活塞杆固接动平台基座(4)；第二液压推杆(3)的基座通过转动副铰链连接整机基座(1)，第二液压推杆(3)的活塞杆通过转动副铰链连接第一液压推杆(2)；所述动平台基座(4)通过两个运动链连接动平台(9)；所述两个运动链均由电机、驱动杆和连杆构成，两个运动链的电机在空间布置上互相垂直，电机的转动轴与驱动杆的一端连接，驱动杆的另一端通过转动副铰链连接连杆的一端；其中一个运动链的连杆另一端通过转动副铰链连接动平台(9)的侧面，另一个运动链的连杆另一端固接动平台(9)的顶面；
所述从动轮滚轮足包括从动轮(12)、从动轮撑板(13)、从动轮支架(14)、第一连杆(15)、第一最短杆(16)和第三液压推杆(17)；所述从动轮(12)的轮轴通过转动副铰链连从动轮撑板(13)，所述从动轮撑板(13)的顶端通过转动副铰链连接从动轮支架(14)，所述从动轮支架(14)通过转动副铰链连接整机基座(1)；所述第一连杆(15)的一端通过转动副铰链连接从动轮支架(14)，另一端通过转动副铰链与第一最短杆(16)、第三液压推杆(17)的活塞杆构成复合铰链；所述第一最短杆(16)的另一端通过转动副铰链连接整机基座(1)，第三液压推杆(17)的基座通过转动副铰链连接整机基座(1)；
所述驱动轮滚轮足包括驱动轮电机(19)、驱动轮(18)、驱动轮支架(20)、第二连杆、第二最短杆和第四液压推杆；所述驱动轮(18)的轮轴通过转动副铰链连驱动轮支架(20)的下端，所述驱动轮电机(19)的转动轴固接驱动轮(18)的轮轴，驱动轮电机(19)布置在驱动轮支架(20)内侧；所述驱动轮支架(20)通过转动副铰链连接整机基座(1)；所述第二连杆的一端通过转动副铰链连接驱动轮支架(20)，另一端通过转动副铰链与第二最短杆、第四液压推杆的活塞杆构成复合铰链；所述第二最短杆的另一端通过转动副铰链连接整机基座(1)，第四液压推杆的基座通过转动副铰链连接整机基座(1)。
2.根据权利要求1所述的一种轮足混合式四足机器人，其特征在于：所述两个运动链分别为第一运动链和第二运动链，所述第一运动链包括第一运动链电机(10)、第一运动链驱动杆(5)和第一运动链连杆(6)，所述第二运动链包括第二运动链电机(11)、第二运动链驱动杆(8)和第二运动链连杆(7)；所述第一运动链电机(10)的转动轴和第一运动链驱动杆(5)的一端固接，第一运动链驱动杆(5)的另一端通过转动副铰链连接第一运动链连杆(6)的一端，第一运动链连杆(6)的另一端通过转动副铰链连接动平台(9)的侧面；所述第二运动链电机(11)的转动轴与第二运动链驱动杆(8)的一端固接，第二运动链驱动杆(8)的另一端通过转动副铰链连接第二运动链连杆(7)的另一端，第二运动链连杆(7)的另一端固接动平台(9)的顶面。
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Assignee: Hangzhou Yunyi Technology Co.,Ltd.

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Granted publication date: 20170118

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Application publication date: 20150610

Assignee: Hangzhou Yuxuansheng Lighting Technology Co.,Ltd.

Assignor: JIANG University OF TECHNOLOGY

Contract record no.: X2022330000929

Denomination of invention: A wheel foot hybrid quadruped robot

Granted publication date: 20170118

License type: Common License

Record date: 20221229

Application publication date: 20150610

Assignee: Hangzhou Anfeng Jiyue Cultural Creativity Co.,Ltd.

Assignor: JIANG University OF TECHNOLOGY

Contract record no.: X2022330000901

Denomination of invention: A wheel foot hybrid quadruped robot

Granted publication date: 20170118

License type: Common License

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Application publication date: 20150610

Assignee: Tiantai Honger Automotive Products Co.,Ltd.

Assignor: JIANG University OF TECHNOLOGY

Contract record no.: X2023330000243

Denomination of invention: A Hybrid Quadruped Robot with Wheels and Legs

Granted publication date: 20170118

License type: Common License

Record date: 20230414

Application publication date: 20150610

Assignee: Taizhou Rongfeng Auto Products Co.,Ltd.

Assignor: JIANG University OF TECHNOLOGY

Contract record no.: X2023330000241

Denomination of invention: A Hybrid Quadruped Robot with Wheels and Legs

Granted publication date: 20170118

License type: Common License

Record date: 20230414

Application publication date: 20150610

Assignee: Taizhou Che Lover Auto Supplies Co.,Ltd.

Assignor: JIANG University OF TECHNOLOGY

Contract record no.: X2023330000242

Denomination of invention: A Hybrid Quadruped Robot with Wheels and Legs

Granted publication date: 20170118

License type: Common License

Record date: 20230414

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Application publication date: 20150610

Assignee: NINGBO KUNYI PNEUMATIC TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Assignor: JIANG University OF TECHNOLOGY

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Denomination of invention: A Hybrid Quadruped Robot with Wheels and Legs

Granted publication date: 20170118

License type: Common License

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Assignee: Yichang Minfu Hospital Co.,Ltd.

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Denomination of invention: A Hybrid Quadruped Robot with Wheels and Legs

Granted publication date: 20170118

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Assignee: FOSHAN YIQING TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Assignor: JIANG University OF TECHNOLOGY

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Granted publication date: 20170118

License type: Common License

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Denomination of invention: A Hybrid Quadruped Robot with Wheels and Legs

Granted publication date: 20170118

License type: Common License

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Application publication date: 20150610

Assignee: Foshan WanChen Technology Co.,Ltd.

Assignor: JIANG University OF TECHNOLOGY

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Denomination of invention: A hybrid quadruped robot with wheels and feet

Granted publication date: 20170118

License type: Common License

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