CN106515890B - 一种六面体移动机器人 - Google Patents

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Abstract

一种六面体移动机器人，包括第一至第八三角形顶点、第一至第十二杆组。第一三角形顶点与第一杆组、第二杆组、第五杆组连接；第二三角形顶点与第二杆组、第三杆组、第六杆组连接；第三三角形顶点与第五杆组、第九杆组、第十杆组连接；第四三角形顶点与第六杆组、第十杆组、第十一杆组连接；第五三角形顶点与第一杆组、第四杆组、第七杆组连接；第六三角形顶点与第三杆组、第四杆组、第八杆组连接；第七三角形顶点与第七杆组、第九杆组、第十二杆组连接；第八三角形顶点与第八杆组、第十一杆组、第十二杆组连接。该机器人能够利用自身变形到达地面任意指定区域。本发明可用于星球探测、军事、玩具教学等领域。

Description

一种六面体移动机器人
技术领域
本发明涉及一种六面体移动机器人，通过对六面体杆件和顶点的重新设计和布置，使得单个杆组具有三个轴线平行的转动副，并以此为基础使得该机器人获得较大变形能力，并能够在地面向任意方向移动。本发明可用于星球探测、军事、玩具教学等领域。
背景技术
六面体移动机器人相较于其他类型机器人，具有较大变形能力，地面适应性好，移动能力强。
中国专利CN101973319A公开了一种“一种滚动六面体步行机构”，该机器人交叉布置两平行四边形机构，使得在机构其中四面着地时能够依靠惯性作用进行滚动。该机构着地面为杆件侧边，着地面积小，不稳定。
发明内容
本发明要解决的技术问题：针对现有六面体移动机器人移动方式单一，着地面不稳定，易侧翻等问题，提供一种全新的六面体杆件和顶点的设计方式，使得六面体机器人的移动能力增强。
本发明的技术方案：
一种六面体移动机器人，其特征在于：该六面体移动机器人包括第一至第八三角形顶点，第一至第十二杆组。
所述第一三角形顶点均布有三处连接孔，分别与第一杆组、第二杆组、第五杆组由螺钉连接，构成转动副。
所述第二三角形顶点均布有三处连接孔，分别与第二杆组、第三杆组、第六杆组由螺钉连接，构成转动副。
所述第三三角形顶点均布有三处连接孔，分别与第五杆组、第九杆组、第十杆组由螺钉连接，构成转动副。
所述第四三角形顶均布有三处连接孔，分别与第六杆组、第十杆组、第十一杆组由螺钉连接，构成转动副。
所述第五三角形顶点均布有三处连接孔，分别与第一杆组、第四杆组、第七杆组由螺钉连接，构成转动副。
所述第六三角形顶点均布有三处连接孔，分别与第三杆组、第四杆组、第八杆组由螺钉连接，构成转动副。
所述第七三角形顶点均布有三处连接孔，分别与第七杆组、第九杆组、第十二杆组由螺钉连接，构成转动副。
所述第八三角形顶点均布有三处连接孔，分别与第八杆组、第十一杆组、第十二杆组由螺钉连接，构成转动副。
所述第一杆组包括：公接头、母接头a、内侧板、支撑板、电机、法兰、窄支撑板、外侧板、母接头b。
其中两个内侧板固定连接于电机两侧，内侧板一端固定有母接头a，两内侧板中部有支撑板支撑，两法兰由顶丝固定链接于电机两侧出轴，两外侧板中的每一个分别与两法兰中的其中一个固定连接，外侧板一端固定有母接头b。
母接头a的C孔、D孔，母接头b的E孔、F孔均为螺纹孔，并安装有分度销，用于母接头a、母接头b与公接头的快速拼插。
第一杆组两端转动轴线与电机轴线互相平行。
所述第二至第十二杆组结构与第一杆组完全相同。
本发明的有益效果：
本发明所述的六面体移动机器人，驱动部件为十二个杆组，通过双出轴电机改变杆件角度，进而改变机器人重心，使得其能够在任意面着地情况下，均能向前后左右四个方向移动，具有在任意状态下的各向同性的特性；同时快速拼装接口设计使得在现有零部件情况下能够拼接成几何条件允许的各种多面体移动机器人，例如四面体移动机器人等。
附图说明
图1六面体移动机器人整体三维图；
图2六面体移动机器人第一杆组整体三维图；
图3六面体移动机器人第一杆组母接头a三维图；
图4六面体移动机器人第一杆组母接头b三维图；
图5六面体移动机器人改变重心状态示意图；
图6六面体移动机器人一步翻滚状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
一种六面体移动机器人，如图1所示，包括第一至第八三角形顶点(1、2、3、4、5、6、7、8)、第一至第十二杆组(9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20)。
第一三角形顶点(1)均布有三处连接孔，分别与第一杆组(9)、第二杆组(10)、第五杆组(13)由螺钉连接，构成转动副。
第二三角形顶点(2)均布有三处连接孔，分别与第二杆组(10)、第三杆组(11)、第六杆组(14)由螺钉连接，构成转动副。
第三三角形顶点(3)均布有三处连接孔，分别与第五杆组(13)、第九杆组(17)、第十杆组(18)由螺钉连接，构成转动副。
第四三角形顶点(4)均布有三处连接孔，分别与第六杆组(14)、第十杆组(18)、第十一杆组(19)由螺钉连接，构成转动副。
第五三角形顶点(5)均布有三处连接孔，分别与第一杆组(9)、第四杆组(12)、第七杆组(15)由螺钉连接，构成转动副。
第六三角形顶点(6)均布有三处连接孔，分别与第三杆组(11)、第四杆组(12)、第八杆组(16)由螺钉连接，构成转动副。
第七三角形顶点(7)均布有三处连接孔，分别与第七杆组(15)、第九杆组(17)、第十二杆组(20)由螺钉连接，构成转动副。
第八三角形顶点(8)均布有三处连接孔，分别与第八杆组(16)、第十一杆组(19)、第十二杆组(20)由螺钉连接，构成转动副。
第一杆组(9)，如图2所示，包括：公接头(9-1)、母接头a(9-2)、内侧板(9-3)、支撑板(9-4)、电机(9-5)、法兰(9-6)、窄支撑板(9-7)、外侧板(9-8)、母接头b(9-9)。
其中两个内侧板(9-3)固定连接于电机(9-5)两侧，内侧板(9-3)一端固定有母接头a(9-2)，两内侧板(9-3)中部有支撑板(9-4)支撑，两法兰(9-6)由顶丝固定链接于电机(9-5)两侧出轴，两外侧板(9-8)中的每一个分别与两法兰(9-6)中的其中一个固定连接，外侧板(9-8)一端固定有母接头b(9-9)。
母接头a(9-2)的C孔、D孔，母接头b(9-9)的E孔、F孔均为螺纹孔，如图3、图4所示，并安装有分度销，用于母接头a(9-2)、母接头b(9-9)与公接头(9-1)的快速拼插。
第一杆组(9)两端转动轴线与电机(9-5)轴线互相平行。
第二至第十二杆组(10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20)结构与第一杆组(9)完全相同。
当六面体机器人选定行走方向后，首先进行第一步变形以改变机器人重心，使得机器人重心偏向行走方向，如图5所示；之后使用着地杆组将其抬起，并利用其速度和加速度变化使翻到，如图6所示；最终各杆组恢复初始形态，完成向指定方向的一步移动。
如此，此六面体移动机器人便能够达到地面任意指定区域。

Claims (1)

1.一种六面体移动机器人，其特征在于：该六面体移动机器人包括第一至第八三角形顶点(1、2、3、4、5、6、7、8)、第一至第十二杆组(9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20)；
所述第一三角形顶点(1)均布有三处连接孔，分别与第一杆组(9)、第二杆组(10)、第五杆组(13)由螺钉连接，构成转动副；
所述第二三角形顶点(2)均布有三处连接孔，分别与第二杆组(10)、第三杆组(11)、第六杆组(14)由螺钉连接，构成转动副；
所述第三三角形顶点(3)均布有三处连接孔，分别与第五杆组(13)、第九杆组(17)、第十杆组(18)由螺钉连接，构成转动副；
所述第四三角形顶点(4)均布有三处连接孔，分别与第六杆组(14)、第十杆组(18)、第十一杆组(19)由螺钉连接，构成转动副；
所述第五三角形顶点(5)均布有三处连接孔，分别与第一杆组(9)、第四杆组(12)、第七杆组(15)由螺钉连接，构成转动副；
所述第六三角形顶点(6)均布有三处连接孔，分别与第三杆组(11)、第四杆组(12)、第八杆组(16)由螺钉连接，构成转动副；
所述第七三角形顶点(7)均布有三处连接孔，分别与第七杆组(15)、第九杆组(17)、第十二杆组(20)由螺钉连接，构成转动副；
所述第八三角形顶点(8)均布有三处连接孔，分别与第八杆组(16)、第十一杆组(19)、第十二杆组(20)由螺钉连接，构成转动副；
所述第一杆组(9)包括：公接头(9-1)、母接头a(9-2)、内侧板(9-3)、支撑板(9-4)、电机(9-5)、法兰(9-6)、窄支撑板(9-7)、外侧板(9-8)、母接头b(9-9)；
其中两个内侧板(9-3)固定连接于电机(9-5)两侧，内侧板(9-3)一端固定有母接头a(9-2)，两内侧板(9-3)中部有支撑板(9-4)支撑，两法兰(9-6)由顶丝固定链接于电机(9-5)两侧出轴，两外侧板(9-8)中的每一个分别与两法兰(9-6)中的其中一个固定连接，外侧板(9-8)一端固定有母接头b(9-9)；
母接头a(9-2)的C孔、D孔，母接头b(9-9)的E孔、F孔均为螺纹孔，并安装有分度销，用于母接头a(9-2)、母接头b(9-9)与公接头(9-1)的快速拼插；
第一杆组(9)两端转动轴线与电机(9-5)轴线互相平行；
所述第二至第十二杆组(10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20)结构与第一杆组(9)完全相同。
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