CN107200079A - 六足机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种六足机器人，包括机架、传动系统和拐弯机构；所述机架包括上机架和下机架，上机架与下机架可相对转动地连接在一起；所述传动系统，用于将动力传递给拐弯机构，所述传动系统包括电机和动力齿轮；所述拐弯机构，包括滑移齿轮、偏心轮曲柄和连杆，所述偏心轮曲柄固定在下机架上，偏心轮曲柄所在轴上设有滑移齿轮，滑移齿轮在该轴表面上下移动，所述偏心轮曲柄与连杆的一端转动连接，连杆另一端与上机架转动连接，当滑移齿轮移动至动力齿轮位置处时，滑移齿轮与动力齿轮相啮合，由动力齿轮带动滑移齿轮转动，从而带动偏心轮曲柄转动，进而推动连杆转动；本发明的拐弯机构简单，电机负荷小，同时可调节机器人的移动速度。
Description
技术领域
本发明涉及一种六足机器人，属于机器人技术领域。
背景技术
随着科学技术的发展，机器人的研究不仅仅局限于结构化环境的定点作业，还向非结构化环境下的自主作业方向发展，从而替代人类完成一些危险的任务。因此从一些复杂环境下不断进化的生物身上汲取灵感，本发明从螃蟹的结构和爬动机理入手，公开了一种六足机器人。目前现有的一些六足机器人在爬行过程中由于需要承受自重，大大加大了电机的负荷，拐弯结构设计的过于复杂，加大了机器人自重，也提高了机构的复杂程度，提高了制作成本，一些机器人不存在加速结构，或者通过一些繁琐的传动系统来实现加速。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种六足机器人，其拐弯机构简单，电机负荷小，同时可调节机器人的移动速度。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种六足机器人，包括机架、传动系统和拐弯机构；
所述机架包括上机架和下机架，上机架与下机架可相对转动地连接在一起
所述传动系统，用于将动力传递给拐弯机构，所述传动系统包括电机和动力齿轮，电机向动力齿轮传动；
所述拐弯机构，包括滑移齿轮、偏心轮曲柄和连杆，所述偏心轮曲柄固定在下机架上，偏心轮曲柄所在轴上设有滑移齿轮，滑移齿轮在该轴表面上下移动，所述偏心轮曲柄与连杆的一端转动连接，连杆另一端与上机架转动连接，当滑移齿轮移动至动力齿轮位置处时，滑移齿轮与动力齿轮相啮合，由动力齿轮带动滑移齿轮转动，从而带动偏心轮曲柄转动，进而推动连杆转动，使上机架相对于下机架转动，完成拐弯。
进一步，所述传动系统还包括第一圆齿轮组，所述第一圆齿轮组包括A齿轮、B齿轮、C齿轮和D齿轮，所述A齿轮与电机的转动轴同轴设置，该转动轴位于竖直方向，所述B齿轮与A齿轮啮合，B齿轮与C齿轮同轴设置，C齿轮与D齿轮啮合，从而将电机的运动速度减速，所述D齿轮与动力齿轮同轴设置。
进一步，所述传动系统还包括锥齿轮组，锥齿轮组用于将电机的水平转动转化为垂直方向的向左或向右的转动。
进一步，所述的锥齿轮组包括第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮和第四锥齿轮，所述第一锥齿轮与动力齿轮同轴设置，第二锥齿轮与第一锥齿轮相垂直并相互啮合，所述第三锥齿轮与第二锥齿轮通过一水平轴同轴设置，第四锥齿轮与第三锥齿轮相垂直并相互啮合，从而将电机的传动转向。
进一步，它还包括抬腿机构，所述抬腿机构包括第一偏心齿轮、A连杆、第一摇杆、偏心棘轮、B连杆和C连杆，所述第四锥齿轮通过第二圆齿轮组向第一偏心齿轮传动，A连杆的一端铰接在第一偏心齿轮的非中心位置处，A连杆的另一端与第一摇杆的一端铰接，第一摇杆另一端连接有活动棘爪，第一摇杆的中部与偏心棘轮转动连接，所述C连杆的一端铰接在偏心棘轮的非中心位置处，C连杆的另一端铰接在B连杆上，所述B连杆的一端固定在上机架或下机架的固定件上，所述偏心棘轮还设有固定棘爪。
进一步，所述第二圆齿轮组包括相互啮合的E齿轮和第一齿轮，所述E齿轮与第四锥齿轮同轴设置，第一齿轮与第一偏心齿轮啮合。
进一步，它还包括摆腿机构，所述摆腿机构包括第二齿轮、第二偏心齿轮、E连杆、D连杆和第二摇杆，所述第二齿轮与第一偏心齿轮同轴，第二齿轮与第二偏心齿轮啮合，所述E连杆的一端转动连接在第二偏心齿轮上，E连杆的另一端铰接在第二摇杆上，所述D连杆的一端与B连杆的另一端铰接，D连杆的另一端与第二摇杆的一端铰接，E连杆在第二偏心齿轮的作用下推动第二摇杆来回摆动完成摆脚动作。
进一步，所述第二偏心齿轮的径向设置有调节块，第二偏心齿轮通过调节块与E连杆的一端转动连接以调节每次摆脚的距离。
进一步，所述上机架和下机架两侧对称分布三对腿部机构，每个腿部机构均包括抬腿机构和摆腿机构，每个腿部机构都由对应的第一齿轮传动，在三对第一齿轮中，只有一对第一齿轮与E齿轮直接啮合，其余两对第一齿轮由该第一齿轮通过齿轮轴带动。
进一步，所述动力齿轮只在一侧机架下端设有。
采用了上述技术方案，本发明通过第一圆齿轮组、锥齿轮组和动力齿轮的传动，达到将电机的运动速度减速的目的，并且实现电机传动转向，具有传动平稳、运动可靠、震动小的优点；拐弯机构由滑移齿轮、偏心轮曲柄和连杆组成，通过滑移齿轮的移动来控制与动力齿轮的啮合与分离，从而带动偏心轮曲柄摇杆转动，达到拐弯的目的，结构简单，高效可靠；抬腿机构中通过偏心棘轮的间歇性转动来控制第二摇杆着地时B连杆处于竖直状态，可以大大减轻电机的负荷，提高机构的可靠性与合理性；摆腿机构中设有调节块，来调节E连杆在第二偏心齿轮上的连接位置，以改变第二摇杆一次摆动的距离，从而改变机器人的移动速度。
附图说明
图1为本发明的六足机器人的俯视示意图；
图2为本发明的机架与传动机构的装配关系示意图；
图3为本发明的腿部结构的结构示意图；
图4为本发明的抬腿机构的结构示意图；
图5为本发明的摆腿机构的结构示意图；
图6为本发明的第一偏心齿轮与第二齿轮的同轴关系的示意图；
图7为本发明的第四锥齿轮与E齿轮的同轴关系的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
如图1～6所示，一种六足机器人，包括机架、传动系统和拐弯机构；
所述机架包括上机架10和下机架20，上机架10与下机架20可相对转动地连接在一起；
所述传动系统，用于将动力传递给拐弯机构，所述传动系统包括电机40和动力齿轮45，电机40向动力齿轮45传动；上机架10和下机架20的下端均固定连接有电机40；
所述拐弯机构，包括滑移齿轮31、偏心轮曲柄30和连杆32，所述偏心轮曲柄30固定在下机架20上，偏心轮曲柄30所在轴上设有滑移齿轮31，滑移齿轮31在该轴表面上下移动，所述偏心轮曲柄30与连杆32的一端转动连接，连杆32另一端与上机架10转动连接，当滑移齿轮31移动至动力齿轮45位置处时，滑移齿轮31与动力齿轮45相啮合，由动力齿轮45带动滑移齿轮31转动，从而带动偏心轮曲柄30转动，进而推动连杆32转动，使上机架10相对于下机架20转动，完成拐弯。
如图2所示，所述传动系统还包括第一圆齿轮组，所述第一圆齿轮组包括A齿轮41、B齿轮42、C齿轮43和D齿轮44，所述A齿轮41与电机40的转动轴同轴设置，该转动轴位于竖直方向，所述B齿轮42与A齿轮41啮合，B齿轮42与C齿轮43同轴设置，C齿轮43与D齿轮44啮合，从而将电机40的运动速度减速，所述D齿轮44与动力齿轮45同轴设置。
如图2所示，所述传动系统还包括锥齿轮组，锥齿轮组用于将电机40的水平转动转化为垂直方向的向左或向右的转动。
如图2所示，所述的锥齿轮组包括第一锥齿轮46、第二锥齿轮47、第三锥齿轮48和第四锥齿轮49，所述第一锥齿轮46与动力齿轮45同轴设置，第二锥齿轮47与第一锥齿轮46相垂直并相互啮合，所述第三锥齿轮48与第二锥齿轮47通过一水平轴同轴设置，第四锥齿轮49与第三锥齿轮48相垂直并相互啮合，从而将电机40的传动转向。
如图3、4所示，它还包括抬腿机构，所述抬腿机构包括第一偏心齿轮50、A连杆52、第一摇杆58、偏心棘轮57、B连杆56和C连杆510，所述第四锥齿轮49通过第二圆齿轮组向第一偏心齿轮50传动，A连杆52的一端铰接在第一偏心齿轮50的非中心位置处，A连杆52的另一端与第一摇杆58的一端铰接，第一摇杆58另一端连接有活动棘爪59，第一摇杆58的中部与偏心棘轮57转动连接，所述C连杆510的一端铰接在偏心棘轮57的非中心位置处，C连杆510的另一端铰接在B连杆56上，所述B连杆56的一端固定在上机架10或下机架20的固定件54上，所述偏心棘轮57还设有固定棘爪55。
如图2所示，所述第二圆齿轮组包括相互啮合的E齿轮410和第一齿轮11，所述E齿轮410与第四锥齿轮49同轴设置，第一齿轮11与第一偏心齿轮50啮合。
如图3、5所示，它还包括摆腿机构，所述摆腿机构包括第二齿轮51、第二偏心齿轮53、E连杆513、D连杆511和第二摇杆512，所述第二齿轮51与第一偏心齿轮50同轴，第二齿轮51与第二偏心齿轮53啮合，所述E连杆513的一端转动连接在第二偏心齿轮53上，E连杆513的另一端铰接在第二摇杆512上，所述D连杆511的一端与B连杆56的另一端铰接，D连杆511的另一端与第二摇杆512的一端铰接，E连杆513在第二偏心齿轮53的作用下推动第二摇杆512来回摆动完成摆脚动作。
如图3、5所示，所述第二偏心齿轮53的径向设置有调节块514，第二偏心齿轮53通过调节块514与E连杆513的一端转动连接以调节每次摆脚的距离。
如图1、2所示，所述上机架10和下机架20两侧对称分布三对腿部机构，每个腿部机构均包括抬腿机构和摆腿机构，每个腿部机构都由对应的第一齿轮11传动，在三对第一齿轮11中，只有一对第一齿轮11与E齿轮410直接啮合，其余两对第一齿轮11由该第一齿轮11通过齿轮轴带动。
如图2所示，所述动力齿轮45只在一侧机架下端设有。
下机架20为空心结构。
本发明的工作原理如下：
电机40启动，通过第一圆齿轮组传动后减速的同时将运动传递给第一锥齿轮46，然后通过第二锥齿轮47、第三锥齿轮48和第四锥齿轮49传动将运动方向改变，并传递给E齿轮410，E齿轮410将运动传递给第一齿轮11，第一齿轮11与第一偏心齿轮50相啮合，从而将运动传递到了腿部结构，使腿部结构向左或向右移动；第一偏心齿轮50与A连杆52连接，从而促使了偏心棘轮57的转动，偏心棘轮57的转动带动了抬腿机构进行曲柄摇杆机构的运动从而实现抬腿动作，和第一偏心齿轮50同轴的第二齿轮51与第二偏心齿轮53啮合，来控制摆腿机构进行曲柄摇杆机构的运动，从而实现摆腿动作，当需要调速时，通过调节调节块514来调节E连杆513在第二偏心齿轮53上的连接位置，以改变第二摇杆512一次摆动的距离，从而改变机器人的移动速度，当需要转弯时，将滑移齿轮31向下移动并与动力齿轮45啮合，使得偏心轮曲柄30转动，从而使得上下机架产生相对转动，达到转向的目的。
以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种六足机器人，其特征在于：包括机架、传动系统和拐弯机构；
所述机架包括上机架(10)和下机架(20)，上机架(10)与下机架(20)可相对转动地连接在一起；
所述传动系统，用于将动力传递给拐弯机构，所述传动系统包括电机(40)和动力齿轮(45)，电机(40)向动力齿轮(45)传动；
所述拐弯机构，包括滑移齿轮(31)、偏心轮曲柄(30)和连杆(32)，所述偏心轮曲柄(30)固定在下机架(20)上，偏心轮曲柄(30)所在轴上设有滑移齿轮(31)，滑移齿轮(31)在该轴表面上下移动，所述偏心轮曲柄(30)与连杆(32)的一端转动连接，连杆(32)另一端与上机架(10)转动连接，当滑移齿轮(31)移动至动力齿轮(45)位置处时，滑移齿轮(31)与动力齿轮(45)相啮合，由动力齿轮(45)带动滑移齿轮(31)转动，从而带动偏心轮曲柄(30)转动，进而推动连杆(32)转动，使上机架(10)相对于下机架(20)转动，完成拐弯。
2.根据权利要求1所述的六足机器人，其特征在于：所述传动系统还包括第一圆齿轮组，所述第一圆齿轮组包括A齿轮(41)、B齿轮(42)、C齿轮(43)和D齿轮(44)，所述A齿轮(41)与电机(40)的转动轴同轴设置，该转动轴位于竖直方向，所述B齿轮(42)与A齿轮(41)啮合，B齿轮(42)与C齿轮(43)同轴设置，C齿轮(43)与D齿轮(44)啮合，从而将电机(40)的运动速度减速，所述D齿轮(44)与动力齿轮(45)同轴设置。
3.根据权利要求2所述的六足机器人，其特征在于：所述传动系统还包括锥齿轮组，锥齿轮组用于将电机(40)的水平转动转化为垂直方向的向左或向右的转动。
4.根据权利要求3所述的六足机器人，其特征在于：所述的锥齿轮组包括第一锥齿轮(46)、第二锥齿轮(47)、第三锥齿轮(48)和第四锥齿轮(49)，所述第一锥齿轮(46)与动力齿轮(45)同轴设置，第二锥齿轮(47)与第一锥齿轮(46)相垂直并相互啮合，所述第三锥齿轮(48)与第二锥齿轮(47)通过一水平轴同轴设置，第四锥齿轮(49)与第三锥齿轮(48)相垂直并相互啮合，从而将电机(40)的传动转向。
5.根据权利要求4所述的六足机器人，其特征在于：它还包括抬腿机构，所述抬腿机构包括第一偏心齿轮(50)、A连杆(52)、第一摇杆(58)、偏心棘轮(57)、B连杆(56)和C连杆(510)，所述第四锥齿轮(49)通过第二圆齿轮组向第一偏心齿轮(50)传动，A连杆(52)的一端铰接在第一偏心齿轮(50)的非中心位置处，A连杆(52)的另一端与第一摇杆(58)的一端铰接，第一摇杆(58)另一端连接有活动棘爪(59)，第一摇杆(58)的中部与偏心棘轮(57)转动连接，所述C连杆(510)的一端铰接在偏心棘轮(57)的非中心位置处，C连杆(510)的另一端铰接在B连杆(56)上，所述B连杆(56)的一端固定在上机架(10)或下机架(20)的固定件(54)上，所述偏心棘轮(57)还设有固定棘爪(55)。
6.根据权利要求5所述的六足机器人，其特征在于：所述第二圆齿轮组包括相互啮合的E齿轮(410)和第一齿轮(11)，所述E齿轮(410)与第四锥齿轮(49)同轴设置，第一齿轮(11)与第一偏心齿轮(50)啮合。
7.根据权利要求6所述的六足机器人，其特征在于：它还包括摆腿机构，所述摆腿机构包括第二齿轮(51)、第二偏心齿轮(53)、E连杆(513)、D连杆(511)和第二摇杆(512)，所述第二齿轮(51)与第一偏心齿轮(50)同轴，第二齿轮(51)与第二偏心齿轮(53)啮合，所述E连杆(513)的一端转动连接在第二偏心齿轮(53)上，E连杆(513)的另一端铰接在第二摇杆(512)上，所述D连杆(511)的一端与B连杆(56)的另一端铰接，D连杆(511)的另一端与第二摇杆(512)的一端铰接，E连杆(513)在第二偏心齿轮(53)的作用下推动第二摇杆(512)来回摆动完成摆脚动作。
8.根据权利要求7所述的六足机器人，其特征在于：所述第二偏心齿轮(53)的径向设置有调节块(514)，第二偏心齿轮(53)通过调节块(514)与E连杆(513)的一端转动连接以调节每次摆脚的距离。
9.根据权利要求8所述的六足机器人，其特征在于：所述上机架(10)和下机架(20)两侧对称分布三对腿部机构，每个腿部机构均包括抬腿机构和摆腿机构，每个腿部机构都由对应的第一齿轮(11)传动，在三对第一齿轮(11)中，只有一对第一齿轮(11)与E齿轮(410)直接啮合，其余两对第一齿轮(11)由该第一齿轮(11)通过齿轮轴带动。
10.根据权利要求9所述的六足机器人，其特征在于：所述动力齿轮(45)只在一侧机架下端设有。
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| CN201710400192.9A CN107200079A (zh) | 2017-05-31 | 2017-05-31 | 六足机器人 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201710400192.9A CN107200079A (zh) | 2017-05-31 | 2017-05-31 | 六足机器人 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109326191A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-02-12 | 合肥磐石自动化科技有限公司 | 一种鸟类机械结构模型 |
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2017
- 2017-05-31 CN CN201710400192.9A patent/CN107200079A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109326191A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-02-12 | 合肥磐石自动化科技有限公司 | 一种鸟类机械结构模型 |
| CN109326191B (zh) * | 2018-10-12 | 2023-12-08 | 合肥磐石智能科技股份有限公司 | 一种鸟类机械结构模型 |
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