CN105905183B - 对分上体行走装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对分上体行走装置，包括髋部和腿部，腿部包括两条行走腿，髋部包括支架，支架的上端设有水平的螺纹丝杆，支架的下端设有与螺纹丝杆垂直的主轴，且主轴上设有分别位于支架两侧的连接件；螺纹丝杆上设有两段外螺纹，两段外螺纹上分别设有滑块，位于支架同一侧的滑块和连接件之间设有双铰连杆相连；行走腿旋转配合安装在对应的连接件上；还包括行走动力机构，行走动力机构包括直行动力机构和横向行走动力机构；直行动力机构包括直行动力装置，直行动力装置的输出轴与主轴传动连接，主轴与两条行走腿之间设有传动机构；横向行走动力机构包括用于驱动两个滑块同步相向或相背移动的横向动力装置，横向动力装置与螺纹丝杆传动连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种行走器械，具体的为一种对分上体行走装置。
背景技术
行走是仿人机器人研究的基础难题。目前，世界上大多数机器人均通过实时驱动以模仿人类行走形态，因此会导致机器人行走动作缓慢，且能耗超出人的十倍的缺点，这严重制约了机器人的续航、作业、载荷能力。
被动动态行走是研究双足（两条腿）步行系统的一种方法，这个系统包括人类或其他双足动物，或你想制作或控制的双足步行机器人。被动动态行走是看待双足步行的一种方式。与其把它作为一个持续不断的努力保持平衡，不如把双足行走看做一个在足部接触变化的间歇干扰下的持续的被动跌倒，我们可以对它有一个更好的理解。然后可以将一串稳定持续的步子看做周期运动进行分析。
被动行走原理的提出为实现高效自然行走提供了一个可能的解决途径，被动行走系统是仅依靠重力来被动地转动机器人各关节，有许多优秀的基于被动动力学的双足行走机器人被设计出来, 包括荷兰Delft 大学的机器人Leo ；美国密歇根大学的机器人MABEL；英国斯特灵大学的机器人Runbot 等。
现有的基于被动动力学的双足行走机器人虽然在一定程度上能够满足模仿人类行走的技术目的，但在平走平衡的控制上仍存在不足。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种对分上体行走装置，能够始终保持上体对分，以提高行走稳定性。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种对分上体行走装置，包括髋部和腿部，所述腿部包括两条行走腿，所述髋部包括支架，所述支架的上端与其旋转配合设有水平的螺纹丝杆，所述支架的下端与其旋转配合设有与所述螺纹丝杆垂直的主轴，且所述主轴上与其旋转配合套装设有分别位于所述支架两侧的连接件；所述螺纹丝杆上设有分别位于所述支架两侧的两段外螺纹，两段所述外螺纹上分别设有与其旋转配合的滑块，位于所述支架同一侧的所述滑块和所述连接件之间设有双铰连杆相连；所述行走腿旋转配合安装在对应的所述连接件上，且所述行走腿的旋转轴线与所述主轴垂直；
还包括行走动力机构，所述行走动力机构包括用于驱动所述主轴旋转的直行动力机构和用于驱动所述螺纹丝杆旋转的横向行走动力机构；所述直行动力机构包括直行动力装置，所述直行动力装置的输出轴与所述主轴传动连接，所述主轴与两条所述行走腿之间设有用于驱动两条所述行走腿沿着相反的方向同步转动的传动机构；所述横向行走动力机构包括用于驱动两个所述滑块同步相向或相背移动的横向动力装置，所述横向动力装置与所述螺纹丝杆传动连接。
进一步，所述传动机构包括设置在所述主轴上并与所述主轴同步转动的主动锥齿轮，两个所述连接件上分别与其旋转配合安装设有与所述主动锥齿轮啮合的从动锥齿轮，两个所述从动锥齿轮对称设置在所述支架的两侧，所述主动锥齿轮和从动锥齿轮的轴线垂直，且所述行走腿与对应的所述从动锥齿轮同步转动。
进一步，所述行走腿的上端设有腿部连接件，所述腿部连接件与对应的所述从动锥齿轮的转轴相连。
进一步，所述直行动力装置采用电机。
进一步，所述螺纹丝杆分体设置为两段，两段所述螺纹丝杆分别位于所述支架的两侧并与所述支架旋转配合，且两段所述外螺纹分别设置在两段所述螺纹丝杆上。
进一步，所述横向动力装置设置为两个并分别与两段所述螺纹丝杆传动连接。
进一步，所述横向动力装置采用电机。
本发明的有益效果在于：
本发明的对分上体行走装置，通过在支架的上下两端分别设置螺纹丝杆和连接件，并在连接件与滑块之间采用双铰连杆相连，如此，启动横向动力装置驱动螺纹丝杆转动，能够驱动两个滑块同步沿着相向或相背的方向移动，进而驱动两个连接杆绕主轴转动，以达到驱动两条行走腿沿着主轴转动的目的，进而实现横向行走；通过在主轴与两条行走腿之间设置传动机构，启动直行动力装置，能够驱动两条行走腿分别沿着与主轴垂直的轴线朝相反的方向同步转动，实现直行的目的；综上可知，在直行和横向行走过程中，髋部等上体结构始终保持对称状态，以实现重力平衡，能够提高行走稳定性。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明对分上体行走装置实施例在横向行走时的结构示意图；
图2为本发明对分上体行走装置实施例在直行时的结构示意图；
图3为髋部的结构示意图；
图4为传动机构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1所示，为本发明对分上体行走装置实施例在横向行走时的结构示意图。本实施例的对分上体行走装置，包括髋部和腿部，腿部包括两条行走腿1，髋部包括支架2，支架2的上端与其旋转配合设有水平的螺纹丝杆3，支架2的下端与其旋转配合设有与螺纹丝杆3垂直的主轴4，且主轴4上与其旋转配合套装设有分别位于支架2两侧的连接件5。螺纹丝杆3包括分别位于支架2两侧的两段外螺纹，两段外螺纹上分别设有与其旋转配合的滑块6，位于支架2同一侧的滑块6和连接件5之间设有双铰连杆7相连。行走腿1旋转配合安装在对应的连接件5上，且行走腿1的旋转轴线与主轴4垂直。
本实施例的对分上体行走装置还包括行走动力机构，行走动力机构包括用于驱动主轴4旋转的直行动力机构和用于驱动螺纹丝杆3旋转的横向行走动力机构。本实施例的直行动力机构包括直行动力装置11，直行动力装置11的输出轴与主轴4传动连接，主轴4与两条行走腿1之间设有用于驱动两条行走腿1沿着相反的方向同步转动的传动机构。本实施例的传动机构包括设置在主轴4上并与主轴4同步转动的主动锥齿轮8，两个连接件5上分别与其旋转配合安装设有与主动锥齿轮8啮合的从动锥齿轮9，两个从动锥齿轮9对称设置在支架2的两侧，主动锥齿轮8和从动锥齿轮9的轴线垂直，且行走腿1与对应的从动锥齿轮9同步转动。
具体的，行走腿1的上端设有腿部连接件10，腿部连接件10与对应的从动锥齿轮9的转轴相连。本实施例的直行动力装置11采用电机。
本实施例的横向行走动力机构包括用于驱动两个滑块6同步相向或相背移动的横向动力装置12，横向动力装置12与螺纹丝杆3传动连接。具体的，本实施例的螺纹丝杆3分体设置为两段，两段螺纹丝杆3分别位于支架2的两侧并与支架2旋转配合，且两段外螺纹分别设置在两段螺纹丝杆3上。对应的，横向动力装置12设置为两个并分别与两段螺纹丝杆3传动连接。本实施例的横向动力装置12采用电机。
本实施例的对分上体行走装置的行走方式如下：
直行：启动直行动力装置11，关闭两个横向动力装置12，此时横向行走被锁死；直行动力装置11驱动主轴旋转，进而驱动主动锥齿轮8旋转，两个从动锥齿轮9分别与主动锥齿轮8啮合并以相反的旋向驱动两条行走腿1分别沿着垂直于主轴4的转轴旋转，即驱动两条行走腿1前后摆动，由于两个从动锥齿轮9采用相同的锥齿轮，因此两条行走腿1前后摆动的角度相同，髋部等上体部分不受影响，始终保持对分平衡状态；以其中一条行走腿1为支撑腿，另一条为摆动腿，完成半步行走后，再切换支撑腿和摆动腿，驱动主轴4反向旋转，以完成后半步行走；以此往复，可实现直行行走；
横向行走：启动两个横向动力装置12，关闭直行动力装置11，此时直行被锁死；横向动力装置12驱动两个滑块6同步相向或相背移动，利用双铰连杆7驱动对应的连接件5绕着主轴4转动，进而驱动两条行走腿1同步向外侧摆动或同步向内侧摆动，在行走腿1摆动过程中，髋部及其上部结构始终保持对称平衡状态；以其中一条行走腿1为支撑腿，另一条为摆动腿，完成半步横向行走后，再切换支撑腿和摆动腿，驱动两个滑块6向相反的方向移动，以完成后半步行走；以此往复，可实现横向行走。
本实施例的对分上体行走装置，通过在支架2的上下两端分别设置螺纹丝杆3和连接件5，并在连接件5与滑块6之间采用双铰连杆7相连，如此，启动横向动力装置12驱动螺纹丝杆3转动，能够驱动两个滑块6同步沿着相向或相背的方向移动，进而驱动两个连接杆5绕主轴4转动，以达到驱动两条行走腿1沿着主轴转动的目的，进而实现横向行走；通过在主轴4与两条行走腿1之间设置传动机构，启动直行动力装置11，能够驱动两条行走腿1分别沿着与主轴4垂直的轴线朝相反的方向同步转动，实现直行的目的；综上可知，在直行和横向行走过程中，髋部等上体结构始终保持对称状态，以实现重力平衡，能够提高行走稳定性。
注：两条行走腿1的旋转轴线可以共线，也可以为两条相交的直线。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (7)
1.一种对分上体行走装置，包括髋部和腿部，所述腿部包括两条行走腿；所述髋部包括支架，所述支架的下端与其旋转配合设有主轴；还包括行走动力机构，所述行走动力机构包括用于驱动所述主轴旋转的直行动力机构，所述直行动力机构包括直行动力装置，所述直行动力装置的输出轴与所述主轴传动连接，所述主轴与两条所述行走腿之间设有用于驱动两条所述行走腿沿着相反的方向同步转动的传动机构；其特征在于：所述支架的上端与其旋转配合设有与所述主轴垂直的水平的螺纹丝杆，所述主轴上与其旋转配合套装设有分别位于所述支架两侧的连接件；所述螺纹丝杆上设有分别位于所述支架两侧的两段外螺纹，两段所述外螺纹上分别设有与其旋转配合的滑块，位于所述支架同一侧的所述滑块和所述连接件之间设有双铰连杆相连；所述行走腿旋转配合安装在对应的所述连接件上，且所述行走腿的旋转轴线与所述主轴垂直；
所述行走动力机构还包括用于驱动所述螺纹丝杆旋转的横向行走动力机构，所述横向行走动力机构包括用于驱动两个所述滑块同步相向或相背移动的横向动力装置，所述横向动力装置与所述螺纹丝杆传动连接。
2.根据权利要求1所述的对分上体行走装置，其特征在于：所述传动机构包括设置在所述主轴上并与所述主轴同步转动的主动锥齿轮，两个所述连接件上分别与其旋转配合安装设有与所述主动锥齿轮啮合的从动锥齿轮，两个所述从动锥齿轮对称设置在所述支架的两侧，所述主动锥齿轮和从动锥齿轮的轴线垂直，且所述行走腿与对应的所述从动锥齿轮同步转动。
3.根据权利要求2所述的对分上体行走装置，其特征在于：所述行走腿的上端设有腿部连接件，所述腿部连接件与对应的所述从动锥齿轮的转轴相连。
4.根据权利要求3所述的对分上体行走装置，其特征在于：所述直行动力装置采用电机。
5.根据权利要求1-4任一项所述的对分上体行走装置，其特征在于：所述螺纹丝杆分体设置为两段，两段所述螺纹丝杆分别位于所述支架的两侧并与所述支架旋转配合，且两段所述外螺纹分别设置在两段所述螺纹丝杆上。
6.根据权利要求5所述的对分上体行走装置，其特征在于：所述横向动力装置设置为两个并分别与两段所述螺纹丝杆传动连接。
7.根据权利要求6所述的对分上体行走装置，其特征在于：所述横向动力装置采用电机。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0119409A1 (en) * | 1983-03-18 | 1984-09-26 | Odetics, Inc. | A leg mechanism and actuator therefor |
| JPS60206791A (ja) * | 1984-03-30 | 1985-10-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 空間走査装置 |
| CN203473047U (zh) * | 2013-10-16 | 2014-03-12 | 哈尔滨工大天才智能科技有限公司 | 基于多自由度的仿人舞蹈机器人 |
| CN103692453A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-02 | 宁波市鄞州科启动漫工业技术有限公司 | 自动机器人髋部 |
| CN104228993A (zh) * | 2014-10-17 | 2014-12-24 | 浙江大学 | 一种快速行走的双足机器人 |
-
2016
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0119409A1 (en) * | 1983-03-18 | 1984-09-26 | Odetics, Inc. | A leg mechanism and actuator therefor |
| JPS60206791A (ja) * | 1984-03-30 | 1985-10-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 空間走査装置 |
| CN203473047U (zh) * | 2013-10-16 | 2014-03-12 | 哈尔滨工大天才智能科技有限公司 | 基于多自由度的仿人舞蹈机器人 |
| CN103692453A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-02 | 宁波市鄞州科启动漫工业技术有限公司 | 自动机器人髋部 |
| CN104228993A (zh) * | 2014-10-17 | 2014-12-24 | 浙江大学 | 一种快速行走的双足机器人 |
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