CN107776703B - 一种四足仿生行走机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种四足仿生行走机器人，包括驱动电机、中心轴、齿轮箱、第一内曲柄、第一内摆杆、空间连杆、凸轮、抬腿杠杆、钢丝拉索、膀体连接件、腿部、转向机构、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第一滑槽、第一滑块、第一磙子、第二磙子、第一曲线滑槽、第二曲线滑槽、第二滑槽、第一球副、十字节、膀内滑轨、膀、第三磙子、肩部滑槽、大腿、小腿、第四磙子、第二内曲柄、第二滑块、第三滑槽、第二内摆杆、第四滑槽、第二球副和连杆，所述第一齿轮为完整齿轮，第二齿轮为180°扇形齿轮，第三齿轮为180°扇形齿轮，第四齿轮为180°扇形齿轮，该四足仿生行走机器人，转向灵活自然、负重能力强，制造成本低等优点，适合普遍推广。

Description

一种四足仿生行走机器人

技术领域

本发明涉及一种行走机器人，尤其是一种四足仿生行走机器人。

背景技术

现有的四足行走类机器人技术大多不能实现灵活自然的转向、负重能力差，如专利申请号CN201620061099.0、CN201520498866.X、CN201520468830.7、CN201520345226.5所述技术方案。美国大狗类型的智能机器人制造成本高，不利于民用产业化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种四足仿生行走机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现：一种四足仿生行走机器人，包括驱动电机、中心轴、齿轮箱、第一内曲柄、第一内摆杆、空间连杆、凸轮、抬腿杠杆、钢丝拉索、膀体连接件、腿部、转向机构、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第一滑槽、第一滑块、第一磙子、第二磙子、第一曲线滑槽、第二曲线滑槽、第二滑槽、第一球副、十字节、膀内滑轨、膀、第三磙子、肩部滑槽、大腿、小腿、第四磙子、第二内曲柄、第二滑块、第三滑槽、第二内摆杆、第四滑槽、第二球副和连杆，所述驱动电机与中心轴传动连接；所述齿轮箱包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮；所述中心轴上固定有第一齿轮和第二齿轮；所述第一内曲柄同轴固定有第三齿轮和第四齿轮；所述第一内曲柄上设有第一滑槽；所述第一滑槽内有第一滑块；所述第二内曲柄上设有第二滑槽；所述第二滑槽内有第二滑块；所述第一滑块上固定有第一磙子；所述第二滑块上固定有第二磙子；所述第一磙子与第二磙子同轴；所述第一曲线滑槽和第二曲线滑槽设置在机架上；所述第一磙子位于第一曲线滑槽内；所述第二磙子位于第一曲线滑槽内；所述第一内摆杆上设有第三滑槽，且第一磙子位于第三滑槽内；所述第二内摆杆上设有第四滑槽，且第二磙子位于第四滑槽内；所述第一内摆杆下端与机架铰接，上端通过第一球副与空间连杆连接；所述第二内摆杆下端与机架铰接，上端安装有第二球副；所述空间连杆通过十字节与膀内滑轨上端连接；所述膀内滑轨的下端与膀体连接件同轴连接；所述腿部上面一段为膀，膀与膀内滑轨滑动连接，膀的上端设有第三磙子,第三磙子位于肩部滑槽之内，肩部滑槽位于膀体连接件上；所述膀下端与大腿铰接，大腿与小腿铰接；所述连杆一端与膀铰接，另一端与小腿铰接；所述钢丝拉索的套管一端与膀固定，另一端与机架固定，所述钢丝拉索的内钢丝一端与大腿连接，另一端与抬腿杠杆下端连接；所述抬腿杠杆上端有第四磙子，第四磙子绕凸轮滚动；所述凸轮与第三齿轮和第四齿轮同轴固定；所述转向机构通过驱动电机带动，且连杆的对称中心安装在转向机构上。

进一步的，所述第一齿轮与第三齿轮啮合，传动比为1:3。

进一步的，所述第二齿轮与第四齿轮啮合，传动比为1:1。

进一步的，所述第一齿轮为完整齿轮，第二齿轮为180°扇形齿轮，第三齿轮为180°扇形齿轮，第四齿轮为180°扇形齿轮。

与现有技术相比，本发明的有益效果是该新型一种四足仿生行走机器人，转向灵活自然、负重能力强，制造成本低等优点，适合普遍推广。

附图说明

图1是本发明整体结构组成效果图；

图2是本发明行走原理效果图；

图3是本发明转向原理效果图；

图中：1-驱动电机、2-中心轴、3-齿轮箱、4-第一内曲柄、5-第一内摆杆、6-空间连杆、7-凸轮、8-抬腿杠杆、9-钢丝拉索、10-膀体连接件、11-腿部、12-转向机构、13-第一齿轮、14-第二齿轮、15-第三齿轮、16-第四齿轮、17-第一滑槽、18-第一滑块、19-第一磙子、20-第二磙子、21-第一曲线滑槽、22-第二曲线滑槽、23-第二滑槽、24-第一球副、25-十字节、26-膀内滑轨、27-膀、28-第三磙子、29-肩部滑槽、30-大腿、31-小腿、32-第四磙子、33-第二内曲柄、34-第二滑块、35-第三滑槽、36-第二内摆杆、37-第四滑槽、38-第二球副、39-连杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，本发明公开了一种四足仿生行走机器人，包括驱动电机1、中心轴2、齿轮箱3、第一内曲柄4、第一内摆杆5、空间连杆6、凸轮7、抬腿杠杆8、钢丝拉索9、膀体连接件10、腿部11、转向机构12、第一齿轮13、第二齿轮4、第三齿轮15、第四齿轮16、第一滑槽17、第一滑块18、第一磙子19、第二磙子20、第一曲线滑槽21、第二曲线滑槽22、第二滑槽23、第一球副24、十字节25、膀内滑轨26、膀27、第三磙子28、肩部滑槽29、大腿30、小腿31、第四磙子32、第二内曲柄33、第二滑块34、第三滑槽35、第二内摆杆36、第四滑槽37、第二球副38和连杆39，所述驱动电机1与中心轴2传动连接；所述齿轮箱包括第一齿轮13、第二齿轮14、第三齿轮15和第四齿轮16；所述中心轴2上固定有第一齿轮13和第二齿轮14；所述第一内曲柄4同轴固定有第三齿轮15和第四齿轮16；所述第一内曲柄4上设有第一滑槽17；所述第一滑槽17内有第一滑块18；所述第二内曲柄33上设有第二滑槽23；所述第二滑槽23内有第二滑块34；所述第一滑块18上固定有第一磙子19；所述第二滑块34上固定有第二磙子20；所述第一磙子19与第二磙子20同轴；所述第一曲线滑槽21和第二曲线滑槽22设置在机架上；所述第一磙子19位于第一曲线滑槽21内；所述第二磙子20位于第一曲线滑槽22内；所述第一内摆杆5上设有第三滑槽35，且第一磙子19位于第三滑槽35内；所述第二内摆杆36上设有第四滑槽37，且第二磙子20位于第四滑槽37内；所述第一内摆杆5下端与机架铰接，上端通过第一球副24与空间连杆6连接；所述第二内摆杆36下端与机架铰接，上端安装有第二球副38；所述空间连杆6通过十字节25与膀内滑轨26上端连接；所述膀内滑轨26的下端与膀体连接件10同轴连接；所述腿部11上面一段为膀27，膀27与膀内滑轨26滑动连接，膀27的上端设有第三磙子28,第三磙子28位于肩部滑槽29之内，肩部滑槽29位于膀体连接件10上；所述膀27下端与大腿30铰接，大腿30与小腿31铰接；所述连杆39一端与膀27铰接，另一端与小腿31铰接；所述钢丝拉索9的套管一端与膀27固定，另一端与机架固定，所述钢丝拉索9的内钢丝一端与大腿30连接，另一端与抬腿杠杆8下端连接；所述抬腿杠杆8上端有第四磙子32，第四磙子32绕凸轮7滚动；所述凸轮7与第三齿轮15和第四齿轮16同轴固定；所述转向机构12通过驱动电机1带动，且连杆39的对称中心安装在转向机构上，所述第一齿轮13与第三齿轮15啮合，传动比为1:3，所述第二齿轮14与第四齿轮16啮合，传动比为1:1，所述第一齿轮13为完整齿轮，第二齿轮14为180°扇形齿轮，第三齿轮15为180°扇形齿轮，第四齿轮16为180°扇形齿轮。

工作原理：摆腿运动：驱动电机1带动中心轴2转动，中心轴2通过齿轮组3带动第一内曲柄4转动，第一内曲柄4带动第一内摆杆5摆动，第一内摆杆5通过空间连杆6带动膀内滑轨26摆动，膀27跟随膀内滑轨26同步运动，大腿30和小腿31与膀27连接构成完整腿部跟随膀27同步摆动。

抬腿运动：驱动电机1带动中心轴2转动，中心轴2通过齿轮组带动与第一内曲柄4同轴的凸轮7转动，凸轮7推动抬腿杠杆8摆动，抬腿杠杆8通过钢丝拉索9拉动大腿30转动，小腿31通过连杆39与大腿30联动。

转向运动：驱动电机1带动转向机构12摆动，转向机构12摆动带动连杆39运动，连杆39带动左右的膀体连接件10同时转动，膀27以及整个腿部11跟随膀体连接件10同步转动。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种四足仿生行走机器人，其特征在于：包括驱动电机(1)、中心轴(2)、齿轮箱(3)、第一内曲柄(4)、第一内摆杆(5)、空间连杆(6)、凸轮(7)、抬腿杠杆(8)、钢丝拉索(9)、膀体连接件(10)、腿部(11)、转向机构(12)、第一齿轮(13)、第二齿轮(14)、第三齿轮(15)、第四齿轮(16)、第一滑槽(17)、第一滑块(18)、第一磙子(19)、第二磙子(20)、第一曲线滑槽(21)、第二曲线滑槽(22)、第二滑槽(23)、第一球副(24)、十字节(25)、膀内滑轨(26)、膀(27)、第三磙子(28)、肩部滑槽(29)、大腿(30)、小腿(31)、第四磙子(32)、第二内曲柄(33)、第二滑块(34)、第三滑槽(35)、第二内摆杆(36)、第四滑槽(37)、第二球副(38)和连杆(39)，所述驱动电机(1)与中心轴(2)传动连接；所述齿轮箱包括第一齿轮(13)、第二齿轮(14)、第三齿轮(15)和第四齿轮(16)；所述中心轴(2)上固定有第一齿轮(13)和第二齿轮(14)；所述第一内曲柄(4)同轴固定有第三齿轮(15)和第四齿轮(16)；所述第一内曲柄(4)上设有第一滑槽(17)；所述第一滑槽(17)内有第一滑块(18)；所述第二内曲柄(33)上设有第二滑槽(23)；所述第二滑槽(23)内有第二滑块(34)；所述第一滑块(18)上固定有第一磙子(19)；所述第二滑块(34)上固定有第二磙子(20)；所述第一磙子(19)与第二磙子(20)同轴；所述第一曲线滑槽(21)和第二曲线滑槽(22)设置在机架上；所述第一磙子(19)位于第一曲线滑槽(21)内；所述第二磙子(20)位于第二曲线滑槽 (22)内；所述第一内摆杆(5)上设有第三滑槽(35)，且第一磙子(19)位于第三滑槽(35)内；

所述第二内摆杆(36)上设有第四滑槽(37)，且第二磙子(20)位于第四滑槽(37)内；所述第一内摆杆(5)下端与机架铰接，上端通过第一球副(24)与空间连杆(6)连接；所述第二内摆杆(36)下端与机架铰接，上端安装有第二球副(38)；所述空间连杆(6)通过十字节(25)与膀内滑轨(26)上端连接；所述膀内滑轨(26)的下端与膀体连接件(10)同轴连接；所述腿部(11)上面一段为膀(27)，膀(27)与膀内滑轨(26)滑动连接，膀(27)的上端设有第三磙子(28),第三磙子(28)位于肩部滑槽(29)之内；肩部滑槽(29)位于膀体连接件(10)上；所述膀(27)下端与大腿(30)铰接，大腿(30)与小腿(31)铰接；所述连杆(39)一端与膀(27)铰接，另一端与小腿(31)铰接；所述钢丝拉索(9)的套管一端与膀(27)固定，另一端与机架固定，所述钢丝拉索(9)的内钢丝一端与大腿(30)连接，另一端与抬腿杠杆(8)下端连接；所述抬腿杠杆(8)上端有第四磙子(32)，第四磙子(32)绕凸轮(7)滚动；所述凸轮(7)与第三齿轮(15)和第四齿轮(16)同轴固定；所述转向机构(12)通过驱动电机(1)带动，且连杆(39)的对称中心安装在转向机构上。

2.根据权利要求1所述的一种四足仿生行走机器人，其特征在于：所述第一齿轮(13)与第三齿轮(15)啮合，传动比为1:3。

3.根据权利要求1所述的一种四足仿生行走机器人，其特征在于：所述第二齿轮(14)与第四齿轮(16)啮合，传动比为1:1。

4.根据权利要求1所述的一种四足仿生行走机器人，其特征在于：所述第一齿轮(13)为完整齿轮，第二齿轮(14)为180°扇形齿轮，第三齿轮(15)为180°扇形齿轮，第四齿轮(16)为180°扇形齿轮。

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