CN105835983A - 一种新型六足仿生机器人 - Google Patents

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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
    • B62D57/02—Vehicles 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
    • B62D57/032—Vehicles 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

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Abstract

本发明涉及一种新型六足仿生机器人，包括躯体框架、安装于所述躯体框架内的控制器及供电电源，还包括六组行走装置；所述行走装置包括传动装置及行走器，所述行走器与所述传动装置的动力输出端固定连接，所述行走器由所述传动装置驱动进行旋转运动；六组所述行走装置分别固定于所述躯体框架前部、中部、后部的两侧，并且前部两侧、中部两侧、后部两侧的所述行走装置交错布置。该机器人机动性、灵活性均大大提高，适应能力更强。

Description

一种新型六足仿生机器人
技术领域
本发明涉及到移动机器人领域，尤其涉及到一种应用于野外复杂地形的六足弧形腿式爬行机器人。
背景技术
在军事侦查、地质勘探、野外救援等室外场景下，环境复杂，地貌未知且多变，可适应野外地形的特种机器人应运而生。当前可用于野外场景的机器人主要有轮式、履带式、仿生多足式等形式。因为腿是大自然进化的产物，对野外复杂地形具有天然的适应性，所以其中以多足式机器人的地形适应能力最佳，但其又有构造复杂、重量大、关节数多、不易维护等缺点。
对现有专利文档进行检索发现，专利申请公开号：CN 104802875A,名称：一种六足仿生爬行机器人，该发明采用外置齿轮来驱动位置传感器，从而获取位置信息，该装置在野外环境下易发生异物进入、撞击而导致故障。此外，该发明因双层齿轮结构，导致躯干主体厚度较单层结构增加近一倍，翻身后离地间隙小，越障能力下降。此外，该发明采用六腿对称式布局，躯干宽度较大，进而重量加大，导致承载力更低、机动性差,灵活度较低。
因此，如何使机器人的布局更加合理，提高机器人的灵活性及适应能力，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种新型六足仿形机器人，该机器人机动性、灵活性均大大提高，适应能力更强。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种新型六足仿生机器人，包括躯体框架、安装于所述躯体框架内的控制器及供电电源，与现有技术不同的是，还包括六组行走装置；所述行走装置包括传动装置及行走器，所述行走器与所述传动装置的动力输出端固定连接，所述行走器由所述传动装置驱动进行旋转运动；六组所述行走装置分别固定于所述躯体框架前部、中部、后部的两侧，并且前部两侧、中部两侧、后部两侧的所述行走装置交错布置。
本发明的有益效果是：通过行走装置的交错布置，在同等躯干宽度下，相比对称布局，可容下更大尺寸电机，从而使机器人在不增加躯体框架重量的同时，可拥有更高扭矩，以增强负载能力、越障能力、脱困能力。采用非对称布局的同时，保证机器人重心依然位于躯干中心，有助于提高本发明机器人转弯、跳跃等动作的灵活性、稳定性。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述行走装置在所述躯体框架中固定于同一水平面内，且为单层布置。相比现有技术常用的双层躯干结构、单层复杂躯干结构，本发明在正、反面离地间隙高度上具有明显优势，即正常站立、摔倒后翻身站立均有较大的离地间隙，从而有更强的越障能力。
进一步，还包括安装于所述躯体框架内的六个电机驱动器，所述传动装置包括驱动所述行走器运转的电机，六个所述电机驱动器分别一一对应与六个所述电机连接，并且均与所述控制器电路连接，通过控制器控制所述电机驱动器进而驱动所述电机工作。
采用上述进一步方案的有益效果是通过六个电机单独驱动传动装置，可以使机器人具有更加灵活多样的运行姿态，适应各种各样的野外环境。
进一步，所述供电电源为两块电池，安装于所述躯体框架的中部，并且两块电池所形成的整体的重心与所述躯体框架的中心一致。
采用上述进一步方案的有益效果是，由于电池的重量一般比较重，设置两块电池并且安装的时候靠中部的两侧安装，可以通过两块电池的配合，调整其重心位于躯体框架的中心上，有助于机器人保持平衡，同时有助于机器人转弯、跳跃等动作的灵活性、稳定性。
进一步，所述行走器为C形腿，通过六个C形腿的配合旋转，实现各种行走及姿态。
进一步，位于所述躯体框架两侧且中间的所述C形腿与同侧相邻的所述C形腿沿着与行走方向垂直的方向交错布置，防止前后腿互相干涉。
进一步，还包括安装于所述躯体框架前端和后端的环境感应器，所述环境感应器均与所述控制器电路连接。
进一步，所述环境感应器包括摄像头、测距传感器及温度传感器中一种或几种的组合。
进一步，所述测距传感器为红外测距传感器或激光测距传感器或超声测距传感器。
附图说明
图1为本发明所提供的一种新型六足机器人的具体实施方式的立体结构示意图；
图2为图1所示具体实施方式的俯视图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
躯体框架1，控制器2，传动装置3，行走器4，电机驱动器5，电机6，电池7，环境感应器8。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，图1为本发明所提供的一种新型六足机器人的具体实施方式的立体结构示意图；图2为图1所示具体实施方式的俯视图。
在本发明所提供的一种新型六足机器人的具体实施方式中，包括躯体框架1、安装于所述躯体框架1内的控制器2及供电电源，还包括六组行走装置；所述行走装置包括传动装置3及行走器4，所述行走器4与所述传动装置3的动力输出端固定连接，所述行走器4由所述传动装置3驱动进行旋转运动；六组所述行走装置分别固定于所述躯体框架1前部、中部、后部的两侧，并且前部两侧、中部两侧、后部两侧的所述行走装置交错布置。
躯体框架1可以为整体冲压结构，也可以为多块部件组合而成。
所述行走装置在所述躯体框架1中固定于同一水平面内，且为单层布置。单层布置意味着可以最大限度的是机器人的躯干变得扁平，这种结构对于机器人灵活性的实现有着重要意义。
本发明所提供的一种新型六足机器人的具体实施方式中，还包括安装于所述躯体框架1内的六个电机驱动器5，所述传动装置3包括驱动所述行走器4运转的电机6，六个所述电机驱动器5分别一一对应与六个所述电机6连接，并且均与所述控制器2电路连接，通过控制器2控制所述电机驱动器5进而驱动所述电机6工作。
所述供电电源为两块电池7，安装于所述躯体框架1的中部，并且两块电池7所形成的整体的重心与所述躯体框架1的中心一致。
所述行走器4为C形腿，也可以为O形或其它形状。在C形腿外部还可以安装防滑垫，以保证行走时不打滑，运行可靠。
位于所述躯体框架1两侧且中间的所述C形腿与同侧相邻的所述C形腿沿着与行走方向垂直的方向交错布置。可以把位于中部的两个C形腿设于更靠外的位置，与前后两个C形腿错开，同时躯体框架1的中部要凸出，这样也可以给躯体框架1内留有更加充足的空间置放电池7等部件。
还包括安装于所述躯体框架1前端和后端的环境感应器8，所述环境感应器8均与所述控制器2电路连接。所述环境感应器8包括摄像头、测距传感器及温度传感器中一种或几种的组合。所述测距传感器为红外测距传感器或激光测距传感器或超声测距传感器。环境传感器的设置，可以增强机器人环境感知能力，有效提升机器人步态的有效性、对地形的自适应性。
本发明所提供的一种新型六足仿生机器人，采用六腿非对称布局，电机交错布置，在同等躯干宽度下，相比对称布局，可容下更大尺寸电机，从而使本发明机器人在不增加躯干框架重量的同时，可拥有更高扭矩，以增强负载能力、越障能力、脱困能力。采用非对称布局的同时，保证机器人重心依然位于躯干中心，有助于提高本发明机器人转弯、跳跃等动作的灵活性、稳定性。躯干框架中部采用非对称外凸设计，防止前后腿与中腿碰撞，同时也为躯干框架内部提供更大的电池、电路安装空间。
采用扁平式躯干形状设计，相比现有技术常用的双层躯干结构、单层复杂躯干结构，本发明在正、反面离地间隙高度上具有明显优势，即正常站立、摔倒后翻身站立均有较大的离地间隙，从而有更强的越障能力。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新型六足仿生机器人，包括躯体框架(1)、安装于所述躯体框架(1)内的控制器(2)及供电电源，其特征在于，还包括六组行走装置；
所述行走装置包括传动装置(3)及行走器(4)，所述行走器(4)与所述传动装置(3)的动力输出端固定连接，所述行走器(4)由所述传动装置(3)驱动进行旋转运动；
六组所述行走装置分别固定于所述躯体框架(1)前部、中部、后部的两侧，并且前部两侧、中部两侧、后部两侧的所述行走装置交错布置。
2.根据权利要求1所述的一种新型六足仿生机器人，其特征在于，所述行走装置在所述躯体框架(1)中固定于同一水平面内，且为单层布置。
3.根据权利要求2所述的一种新型六足仿生机器人，其特征在于，还包括安装于所述躯体框架(1)内的六个电机驱动器(5)，所述传动装置(3)包括驱动所述行走器(4)运转的电机(6)，六个所述电机驱动器(5)分别一一对应与六个所述电机(6)连接，并且均与所述控制器(2)电路连接，通过控制器(2)控制所述电机驱动器(5)进而驱动所述电机(6)工作。
4.根据权利要求3所述的一种新型六足仿生机器人，其特征在于，所述供电电源为两块电池(7)，安装于所述躯体框架(1)的中部，并且两块电池(7)所形成的整体的重心与所述躯体框架(1)的中心一致。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种新型六足仿生机器人，其特征在于，所述行走器(4)为C形腿。
6.根据权利要求5所述的一种新型六足仿生机器人，其特征在于，位于所述躯体框架(1)两侧且中间的所述C形腿与同侧相邻的所述C形腿沿着与行走方向垂直的方向交错布置。
7.根据权利要求5所述的一种新型六足仿生机器人，其特征在于，还包括安装于所述躯体框架(1)前端和后端的环境感应器(8)，所述环境感应器(8)均与所述控制器(2)电路连接。
8.根据权利要求7所述的一种新型六足仿生机器人，其特征在于，所述环境感应器(8)包括摄像头、测距传感器及温度传感器中一种或几种的组合。
9.根据权利要求7所述的一种新型六足仿生机器人，其特征在于，所述测距传感器为红外测距传感器或激光测距传感器或超声测距传感器。
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