CN108371820A - 一种变形机器人及其变形方法和组合舵机自动复位方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变形机器人及其变形方法和组合舵机自动复位方法，其中，所述变形机器人包括机身主体（1）、站立组件（3）和支撑组件（4），站立组件（3）设置在机身主体（1）下部，支撑组件（4）设置在机身主体（1）上部两侧，站立组件（3）和支撑组件（4）分别与机身主体（1）之间转动连接，还包括工作执行组件，所述工作执行组件设置在机身主体（1）背部。本发明与现有技术相比的有益效果是：通过工作执行组件实现工程车的变形，通过支撑组件使得变形时所述支撑组件能够对所述机身主体进行支撑，大幅减小所述站立组件在进行站立时的驱动力，保证变形时的受力平衡，实现快速变形，同时本发明还能够实现变形机器人的组合舵机自动复位。

Description

一种变形机器人及其变形方法和组合舵机自动复位方法

技术领域

本发明涉及一种变形机器人及其变形方法和组合舵机自动复位方法。

背景技术

现有的变形机器人及其变形方法存在如下技术缺陷：一方面，由于现有变形机器人未设置工作执行组件，因而不能实现工程车的变形；另一方面，现有变形机器人的变形支撑力不平衡、驱动马达功率大、变形速度缓慢，同时也不能实现组合舵机自动复位。因此亟待改进。

专利号为ZL201220557371.6的中国实用新型专利公开了一种变形机器人，包括头部连接件、设置有箱型的胸腔本体和胸腔上盖的胸腔装置、均设置有U型架的左腿装置和右腿装置、设置有左支架的左胳膊装置、设置有右支架的右胳膊装置以及舵机，头部连接件连接在胸腔上盖上方，胸腔上盖连接在胸腔本体的上端中部，左胳膊装置和右胳膊装置分别通过连接有舵机的左支架和右支架设置在胸腔本体的肩部，左腿装置和右腿装置分别通过连接有舵机的U型架设置在胸腔本体下部的两侧。机器人所使用的电源，传感器，控制电路部分均设置在胸腔内部。该实用新型变形结构简单，变形自由度大，形态变化灵活，使得玩家更具有趣味性。但该实用新型未设置工作执行组件和支撑组件，因而既不能实现人形态与工程车形态之间的相互变形过程，又不能在人形态与车形态之间的相互变形过程中对胸腔本体进行有效支撑，因此会增大左腿装置和右腿装置在站立或复位时的驱动力，难以保证人形态与车形态在变形过程中的受力平衡，进而也难以实现人形态与车形态之间的快速变形过程。

专利号为ZL201320178070.7的中国实用新型专利公开了一种教学用变形机器人。该变形机器人的胸部(2)与臂部(3)之间设置肩部(31)，肩部(31)上固定一支架(32)，从动轮(5)固定支架(32)上；所述臂部(3)由一伺服舵机(7)将其分成大臂与小臂；所述腿部(4)包括胯部(41)、大腿部(42)、小腿部(43)和扁平脚板(44)，胯部(41)的顶部通过伺服舵机(7)与胸部(2)连接，大腿部(42)与小腿部(43)之间的伺服舵机(7)为360度舵机，主动轮(6)连接在大腿部(42)与小腿部(43)之间的伺服舵机(7)上，主动轮(6)位于大腿部(42)的外侧。该实用新型具有运动机动性和灵活性，有利于提高学生的实践能力和创新能力。但该实用新型未设置工作执行组件和支撑组件，因而既不能实现人形态与工程车形态之间的相互变形过程，又不能在人形态与车形态之间的相互变形过程中对胸部进行有效支撑，因此会增大腿部在站立或复位时的驱动力，难以保证人形态与车形态在变形过程中的受力平衡，进而也难以实现人形态与车形态之间的快速变形过程。

发明内容

为了解决现有变形机器人和教学用变形机器人存在的上述技术缺陷，本发明的变形机器人采用的技术方案如下：

一种变形机器人，包括机身主体、站立组件和支撑组件，所述站立组件设置在所述机身主体下部，所述支撑组件设置在所述机身主体上部两侧，所述站立组件和支撑组件分别与所述机身主体之间转动连接，还包括工作执行组件，所述工作执行组件设置在所述机身主体背部。

优选的是，所述机身主体包括框体，所述框体内上中部设置有头部组件，所述头部组件包括头部、头部驱动舵机和螺杆，所述头部与所述头部驱动舵机之间通过所述螺杆相连接，所述头部驱动舵机包括头部驱动舵机转轴和头部驱动舵机齿轮，所述头部驱动舵机齿轮套装在所述螺杆上，所述头部驱动舵机转轴上套装有齿轮并与所述头部驱动舵机齿轮相啮合。

在上述任一方案中优选的是，所述支撑组件包括两手臂机构，所述两手臂机构设置在所述框体上部两侧，所述框体上部两侧装有两手臂驱动舵机，所述手臂驱动舵机包括手臂驱动舵机转轴，所述手臂机构包括肩部U形件、前轮、大臂驱动舵机、大臂固定件、肘部驱动舵机、肘部连接件、小臂驱动舵机和手掌部件，所述肩部U形件与所述手臂驱动舵机转轴相连接并形成肩部关节，所述大臂驱动舵机外侧装有前轮，所述大臂驱动舵机转轴与所述肩部U形件相连接并形成大臂关节，所述大臂驱动舵机通过所述大臂固定件与所述肘部驱动舵机相连接，所述肘部驱动舵机转轴通过所述肘部连接件与所述小臂驱动舵机转轴相连接并分别形成肘部关节和小臂关节，所述小臂驱动舵机与所述手掌部件相连接，所述小臂驱动舵机端部装有支撑件，所述支撑件的长度大于所述手掌部件的长度。

在上述任一方案中优选的是，所述站立组件包括两腿部机构，所述两腿部机构设置在所述框体下部，框体下部装有两腿部驱动舵机，所述腿部驱动舵机包括腿部驱动舵机转轴，所述腿部机构包括腿部组件和站立支撑组件，所述腿部组件包括腿部连接十字架、大腿驱动舵机、大腿固定件、小腿驱动舵机、小腿固定件、后轮驱动舵机和后轮，所述腿部驱动舵机转轴与所述腿部连接十字架相连接并形成胯部关节，所述腿部连接十字架与所述大腿驱动舵机转轴相连接，所述大腿驱动舵机通过所述大腿固定件与所述小腿驱动舵机转轴相连接并形成大腿关节，所述小腿固定件外侧装有所述后轮驱动舵机，所述后轮驱动舵机转轴上套装有所述后轮，所述站立支撑组件包括脚踝驱动舵机、脚踝固定件、脚部驱动舵机、脚部外壳，所述小腿驱动舵机通过所述小腿固定件与所述脚踝驱动舵机转轴相连接并形成膝盖关节，所述脚踝驱动舵机通过所述脚踝固定件与所述脚部驱动舵机转轴相连接并形成脚踝关节，所述脚部驱动舵机底部装有所述脚部外壳并形成脚部关节，所述头部驱动舵机转轴中心线、手臂驱动舵机转轴中心线和腿部驱动舵机转轴中心线之间设置成两两相互垂直状态，所述腿部驱动舵机转轴中心线与所述大腿驱动舵机转轴中心线之间相互垂直，所述脚踝驱动舵机转轴中心线与所述脚部驱动舵机转轴中心线之间相互垂直。

在上述任一方案中优选的是，所述工作执行组件采用铲斗组件，所述铲斗组件包括铲斗、铲斗大臂、铲斗上臂、铲斗外臂、驾驶室，铲斗与铲斗大臂之间固定连接，所述铲斗大臂分别与所述铲斗上臂和铲斗外臂之间转动连接，所述驾驶室包括驾驶室壳体，所述驾驶室壳体内壁设有铲斗舵机固定件，所述铲斗舵机固定件上装有左铲斗驱动舵机和右铲斗驱动舵机，所述左铲斗驱动舵机包括左铲斗驱动舵机转轴，所述右铲斗驱动舵机包括右铲斗驱动舵机转轴，所述左铲斗驱动舵机转轴和所述右铲斗驱动舵机转轴上均套装有铲斗小臂，所述铲斗小臂上套装有铲斗內臂并形成转动连接，与所述左铲斗驱动舵机转动连接的一所述铲斗内臂与所述铲斗外臂之间转动连接，与所述右铲斗驱动舵机转动连接的另一所述铲斗内臂与所述铲斗上臂转动连接。

在上述任一方案中优选的是，与所述左铲斗驱动舵机转动连接的所述铲斗内臂与所述铲斗外臂之间的转动连接采用滑轮组连接结构或者履带式连接结构，与所述右铲斗驱动舵机转动连接的所述铲斗内臂与所述铲斗上臂之间的转动连接采用滑轮组连接结构或者履带式连接结构。

在上述任一方案中优选的是，所述工作执行组件采用压路滚子组件或者挖斗组件的任意一种。

为了解决现有变形机器人和教学用变形机器人的变形方法存在的上述技术缺陷，本发明的一种变形机器人的变形方法采用的技术方案如下：

一种变形机器人的变形方法，包括车形态变形为人形态的变形方法，实施该变形方法的变形机器人包括上述任一项的变形机器人，包括以下步骤：

步骤一：在所述各个驱动舵机保持车形态时开机启动变形程序；

步骤二：所述工作执行组件的左右驱动舵机转动并带动所述两小臂及两内臂向下转动，随后带动所述两外臂和两上臂向上方抬起，与此同时所述两上臂带动所述两大臂向内侧转动，与此同时所述两小腿驱动舵机向外侧转动并拉动所述两小腿及两脚部向外侧翻转；

步骤三：所述两手臂驱动舵机同时向下方转动并带动所述两大臂向下方转动，与此同时所述两小臂驱动舵机向外侧转动并带动所述两小臂转动，使得所述两小臂伸展并支撑起所述机身主体，与此同时所述两小腿驱动舵机继续向外侧转动，使得所述两脚部接触地面并支撑起所述两腿部机构；

步骤四：所述两大腿驱动舵机向内侧转动收回所述两腿部机构，同时所述两脚踝驱动舵机向外侧转动，使得所述两脚部始终保持接触地面状态以便实现对所述变形机器人的支撑作用，与此同时所述两小臂驱动舵机继续向下方转动，使得所述两小臂与所述两大臂之间保持平行状态；

步骤五：所述两大腿驱动舵机继续转动并拉动所述机身主体与所述两腿部机构保持平行状态，与此同时所述两肘部驱动舵机向外侧转动90°，使得所述两手掌部件的手心指向内侧；

步骤六：所述头部驱动舵机转动，使得所述头部从所述框体上方内部伸出，与此同时所述两腿部驱动舵机向外侧转动，所述两脚部驱动舵机向内侧转动，使所述两腿部机构同时向外侧分开一定角度并形成平稳站立状态，此时即完成由车形态向人形态的变形过程。

一种变形机器人的变形方法，包括人形态变形为车形态的变形方法，实施该变形方法的变形机器人包括上述任一项的变形机器人，包括以下步骤：

步骤一：在所述各个驱动舵机保持人形态时开机启动变形程序；

步骤二：所述头部驱动舵机转动，使得所述头部从所述框体上方收缩回内部，与此同时所述两腿部驱动舵机向内侧转动，所述两脚部驱动舵机向外侧转动，使所述两腿部机构同时向内侧合并在一起；

步骤三：所述两大腿驱动舵机继续转动并拉动所述机身主体旋转至所述两腿部机构前方呈水平状态，与此同时所述两肘部驱动舵机向内侧转动90°，使得所述两手掌部件的手心指向后方；

步骤四：所述两大腿驱动舵机向外侧转动放开所述两腿部机构，同时所述两脚踝驱动舵机向内侧转动，使得所述两脚部保持接触地面状态以便实现对所述变形机器人的支撑作用，与此同时所述两小臂驱动舵机继续向上方转动，使得所述两小臂与所述两大臂之间保持垂直状态；

步骤五：所述两手臂驱动舵机同时向上方转动并带动所述两大臂向上方转动，与此同时所述两小臂驱动舵机向内侧转动并带动所述两小臂转动，使得所述两小臂收回并使所述前轮接触地面，与此同时所述两小腿驱动舵机继续向内侧转动并使所述后轮接触地面；

步骤六：所述工作执行组件的左右驱动舵机转动并带动所述两小臂及内臂向上转动，随后带动所述两外臂和两上臂向下方放下，与此同时所述两上臂带动所述两大臂向外侧转动直至所述工作执行组件复位，与此同时所述两小腿驱动舵机向内侧转动并拉动所述两小腿及两脚部向内侧翻转直至复位，此时即完成由人形态向车形态的变形过程。

为了解决现有变形机器人和教学用变形机器人的变形方法存在的不能实现组合舵机自动复位的技术缺陷，本发明的一种变形机器人的组合舵机自动复位方法采用的技术方案如下：

一种变形机器人的组合舵机自动复位方法，实施该自动复位方法的变形机器人包括上述任一项的变形机器人，包括以下步骤：

步骤一：开机并给所述各个驱动舵机供电，启动组合舵机自动复位程序；

步骤二：所述工作执行组件的左右驱动舵机转动并拉动工作执行元件向上方及外侧伸展，与此同时一个处于上抬状态的所述腿部机构的所述腿部驱动舵机收回，实现双腿并拢直立状态；

步骤三：所述两腿部驱动舵机同时向外侧转动，此时所述两脚部驱动舵机同时向外侧转动，使得所述两腿部机构向两侧分开一定角度形成平稳站立状态；

步骤四：所述头部驱动舵机转动，使得所述头部从所述框体上方内部伸出；

步骤五：一个处于上抬状态的所述手臂机构的所述手臂驱动舵机向下方转动，使得所述大臂收回至所述框体一侧；

步骤六：收回的所述手臂机构的所述肘部驱动舵机向外侧转动90°，使得所述手掌部件的手心指向内侧，至此即完成组合舵机自动复位过程。

本发明与现有技术相比的有益效果是：一方面，通过设置工作执行组件如铲斗组件或压路滚子组件或挖斗组件，从而能够实现工程车的变形；另一方面，通过设置支撑组件使得变形时所述支撑组件能够对所述机身主体进行支撑，因此大幅减小所述站立组件在进行站立时的驱动力，且能保证变形时的受力平衡，进而实现快速变形；再一方面，本发明还能够实现变形机器人的组合舵机自动复位。

附图说明

图1作为本发明的变形机器人的优选实施例之一铲车的人形态立体图；

图2为按照本发明的变形机器人图1所示实施例的主视图；

图3为按照本发明的变形机器人图1所示实施例中的机身主体立体图；

图4为按照本发明的变形机器人图1所示实施例中的机身主体主视图；

图5为按照本发明的变形机器人图1所示实施例中的头部立体图；

图6为按照本发明的变形机器人图1所示实施例中的头部侧视图；

图7为按照本发明的变形机器人图1所示实施例中的手臂主视图；

图8为按照本发明的变形机器人图1所示实施例中的腿部立体图；

图9为按照本发明的变形机器人图1所示实施例中的铲斗组件立体图；

图10为按照本发明的变形机器人图1所示实施例中的铲斗组件驾驶室内部结构立体图；

图11为按照本发明的变形机器人图1所示实施例中的铲斗组件驾驶室外壳结构立体图；

图12为按照本发明的变形机器人图1所示实施例中的铲斗组件驾驶室外壳结构俯视图；

图13为按照本发明的变形机器人图1所示实施例的车形态立体图；

图14为按照本发明的变形机器人图1所示实施例的车形态俯视图；

图15作为本发明的变形机器人的优选实施例之二压路车的人形态立体图；

图16作为本发明的变形机器人的优选实施例之二压路车的车形态立体图；

图17作为本发明的变形机器人的优选实施例之三挖掘车的人形态立体图；

图18作为本发明的变形机器人的优选实施例之三挖掘车的车形态立体图；

图19作为本发明的变形机器人的优选实施例之一铲车变形方法的步骤一形态示意图；

图20作为本发明的变形机器人的优选实施例之一铲车变形方法的步骤二形态示意图；

图21作为本发明的变形机器人的优选实施例之一铲车变形方法的步骤三形态示意图；

图22作为本发明的变形机器人的优选实施例之一铲车变形方法的步骤四形态示意图；

图23作为本发明的变形机器人的优选实施例之一铲车变形方法的步骤五形态示意图；

图24作为本发明的变形机器人的优选实施例之一铲车变形方法的步骤六形态示意图；

图25作为本发明的变形机器人的优选实施例之一铲车的组合舵机自动复位方法的步骤一形态示意图；

图26作为本发明的变形机器人的优选实施例之一铲车的组合舵机自动复位方法的步骤二形态示意图；

图27作为本发明的变形机器人的优选实施例之一铲车的组合舵机自动复位方法的步骤三形态示意图；

图28作为本发明的变形机器人的优选实施例之一铲车的组合舵机自动复位方法的步骤四形态示意图；

图29作为本发明的变形机器人的优选实施例之一铲车的组合舵机自动复位方法的步骤五形态示意图；

图30作为本发明的变形机器人的优选实施例之一铲车的组合舵机自动复位方法的步骤六形态示意图。

附图标记说明：

1机身主体；2铲斗组件；3站立组件；4支撑组件；5前轮；6后轮；7头部组件；8框体；9腿部驱动舵机；10手臂驱动舵机；11头部驱动舵机；12螺杆；13腿部驱动舵机转轴；14手臂驱动舵机转轴；15头部驱动舵机转轴；16头部驱动舵机齿轮；17肘部驱动舵机；18小臂驱动舵机；19肩部U形件；20大臂驱动舵机；21大臂固定件；22肘部连接件；23手掌部件；24腿部连接十字架；25大腿驱动舵机；26大腿固定件；27小腿驱动舵机；28小腿固定件；29脚踝驱动舵机；30脚部驱动舵机；31脚部外壳；32后轮驱动舵机；33铲斗；34铲斗大臂；35铲斗上臂；36铲斗外臂；37驾驶室；38铲斗內臂；39铲斗小臂；40左铲斗驱动舵机；41右铲斗驱动舵机；42左铲斗驱动舵机转轴；43驾驶室壳体；44铲斗舵机固定件；45压路滚子组件；46挖斗组件。

具体实施方式

下面结合图1-18详细描述所述变形机器人的技术方案：

一种变形机器人，包括机身主体1、站立组件3和支撑组件4，站立组件3设置在机身主体1下部，支撑组件4设置在机身主体1上部两侧，站立组件3和支撑组件4分别与机身主体1之间转动连接，还包括工作执行组件，所述工作执行组件设置在机身主体1背部。

机身主体1包括框体8，框体8内上中部设置有头部组件7，头部组件7包括头部、头部驱动舵机11和螺杆12，所述头部与头部驱动舵机11之间通过螺杆12相连接，头部驱动舵机11包括头部驱动舵机转轴15和头部驱动舵机齿轮16，头部驱动舵机齿轮16套装在螺杆12上，头部驱动舵机转轴15上套装有齿轮并与头部驱动舵机齿轮16相啮合，头部驱动舵机11驱动螺杆12实现所述头部升降。

支撑组件4包括两手臂机构，所述两手臂机构设置在框体8上部两侧，框体8上部两侧装有两手臂驱动舵机10，手臂驱动舵机10包括手臂驱动舵机转轴14，所述手臂机构包括肩部U形件19、前轮5、大臂驱动舵机20、大臂固定件21、肘部驱动舵机17、肘部连接件22、小臂驱动舵机18和手掌部件23，肩部U形件19与手臂驱动舵机转轴14相连接，大臂驱动舵机20外侧装有前轮5，大臂驱动舵机20转轴与肩部U形件19相连接，大臂驱动舵机20通过大臂固定件21与肘部驱动舵机17相连接，肘部驱动舵机17转轴通过肘部连接件22与小臂驱动舵机18转轴相连接，小臂驱动舵机18与手掌部件23相连接，小臂驱动舵机18端部装有支撑件，所述支撑件的长度大于手掌部件23的长度，两手臂驱动舵机10驱动所述两手臂机构转动。

站立组件3包括两腿部机构，所述两腿部机构设置在框体8下部，框体8下部装有两腿部驱动舵机9，腿部驱动舵机9包括腿部驱动舵机转轴13，所述腿部机构包括腿部组件和站立支撑组件，所述腿部组件包括腿部连接十字架24、大腿驱动舵机25、大腿固定件26、小腿驱动舵机27、小腿固定件28、后轮驱动舵机32和后轮6，腿部驱动舵机转轴13与腿部连接十字架24相连接，腿部连接十字架24与大腿驱动舵机25转轴相连接，大腿驱动舵机25通过大腿固定件26与小腿驱动舵机27转轴相连接，小腿固定件28外侧装有后轮驱动舵机32，后轮驱动舵机32转轴上套装有后轮6，所述站立支撑组件包括脚踝驱动舵机29、脚踝固定件、脚部驱动舵机30、脚部外壳31，小腿驱动舵机27通过小腿固定件28与脚踝驱动舵机29转轴相连接，脚踝驱动舵机29通过所述脚踝固定件与脚部驱动舵机30转轴相连接，脚部驱动舵机30底部装有脚部外壳31，头部驱动舵机转轴15中心线、手臂驱动舵机转轴14中心线和腿部驱动舵机转轴13中心线之间设置成两两相互垂直状态，腿部驱动舵机转轴13中心线与大腿驱动舵机25转轴中心线之间相互垂直，脚踝驱动舵机29转轴中心线与脚部驱动舵机30转轴中心线之间相互垂直，两腿部驱动舵机9驱动所述两腿部机构实现张开与合并动作。

所述工作执行组件采用铲斗组件2，铲斗组件2包括铲斗33、铲斗大臂34、铲斗上臂35、铲斗外臂36、驾驶室37，铲斗33与铲斗大臂34之间固定连接，铲斗大臂34分别与铲斗上臂35和铲斗外臂36之间转动连接，驾驶室37包括驾驶室壳体43，驾驶室壳体43内壁设有铲斗舵机固定件44，铲斗舵机固定件44上装有左铲斗驱动舵机40、右铲斗驱动舵机41、铲斗小臂39和铲斗內臂38，左铲斗驱动舵机40包括左铲斗驱动舵机转轴42，右铲斗驱动舵机41包括右铲斗驱动舵机转轴，左铲斗驱动舵机转轴42和所述右铲斗驱动舵机转轴上均套装有铲斗小臂39，铲斗小臂39与铲斗內臂38之间转动连接，与左铲斗驱动舵机40转动连接的铲斗内臂38与铲斗外臂36之间转动连接，与右铲斗驱动舵机41转动连接的铲斗内臂38与铲斗上臂35转动连接，左铲斗驱动舵机40驱动铲斗上臂35并带动铲斗33进行升降动作，右铲斗驱动舵机41驱动铲斗外臂36并带动铲斗33进行升降动作，通过左铲斗驱动舵机40和右铲斗驱动舵机41的联合驱动实现铲斗组件2的升降动作。

与左铲斗驱动舵机40转动连接的铲斗内臂38与铲斗外臂36之间的转动连接可以选择采用滑轮组连接结构或者履带式连接结构中的任意一种，与右铲斗驱动舵机41转动连接的铲斗内臂38与铲斗上臂35之间的转动连接可以选择采用滑轮组连接结构或者履带式连接结构中的任意一种。

所述工作执行组件可以选择采用压路滚子组件45或者挖斗组件46中的任意一种。

本发明的工作原理：本变形机器人在由车形态变形为人形态时，通过所述支撑组件对所述机身主体向下进行支撑，通过所述站立组件与所述机身主体相连接的所述胯部关节往上拱起弯曲，使所述站立组件的端部翻转并支撑在地面，所述机身主体绕着所述胯部关节向上转动，实现变形机器人的平稳站立。

下面结合图19-24详细描述所述变形机器人的变形方法的技术方案：

一种变形机器人的变形方法，包括车形态变形为人形态的变形方法，实施该变形方法的变形机器人包括上述实施例中任一项的变形机器人，包括以下步骤：

步骤一：在所述各个驱动舵机保持车形态时开机启动变形程序；

步骤二：所述工作执行组件的左右驱动舵机40，41转动并带动所述两小臂39及两内臂38向下转动，随后带动所述两外臂36和两上臂35向上方抬起，与此同时所述两上臂35带动所述两大臂34向内侧转动，与此同时两小腿驱动舵机27向外侧转动并拉动所述两小腿及两脚部向外侧翻转；

步骤三：两手臂驱动舵机10同时向下方转动并带动所述两大臂34向下方转动，与此同时两小臂驱动舵机18向外侧转动并带动所述两小臂39转动，使得所述两小臂39伸展并支撑起机身主体1，与此同时两小腿驱动舵机27继续向外侧转动，使得所述两脚部接触地面并支撑起所述两腿部机构；

步骤四：两大腿驱动舵机25向内侧转动收回所述两腿部机构，同时两脚踝驱动舵机29向外侧转动，使得所述两脚部始终保持接触地面状态以便实现对所述变形机器人的支撑作用，与此同时两小臂驱动舵机18继续向下方转动，使得所述两小臂39与所述两大臂34之间保持平行状态；

步骤五：两大腿驱动舵机25继续转动并拉动机身主体1与所述两腿部机构保持平行状态，与此同时两肘部驱动舵机17向外侧转动90°，使得两手掌部件23的手心指向内侧；

步骤六：头部驱动舵机11转动，使得所述头部从框体8上方内部伸出，与此同时两腿部驱动舵机9向外侧转动，两脚部驱动舵机30向内侧转动，使所述两腿部机构同时向外侧分开一定角度并形成平稳站立状态，此时即完成由车形态向人形态的变形过程。

一种变形机器人的变形方法，包括人形态变形为车形态的变形方法，实施该变形方法的变形机器人包括上述实施例中任一项的变形机器人，包括以下步骤：

步骤一：在所述各个驱动舵机保持人形态时开机启动变形程序；

步骤二：头部驱动舵机11转动，使得所述头部从框体8上方收缩回内部，与此同时两腿部驱动舵机9向内侧转动，两脚部驱动舵机30向外侧转动，使所述两腿部机构同时向内侧合并在一起；

步骤三：两大腿驱动舵机25继续转动并拉动机身主体1旋转至所述两腿部机构前方呈水平状态，与此同时两肘部驱动舵机17向内侧转动90°，使得两手掌部件23的手心指向后方；

步骤四：两大腿驱动舵机25向外侧转动放开所述两腿部机构，同时两脚踝驱动舵机29向内侧转动，使得所述两脚部保持接触地面状态以便实现对所述变形机器人的支撑作用，与此同时两小臂驱动舵机18继续向上方转动，使得所述两小臂与所述两大臂之间保持垂直状态；

步骤五：两手臂驱动舵机10同时向上方转动并带动所述两大臂34向上方转动，与此同时两小臂驱动舵机18向内侧转动并带动所述两小臂39转动，使得所述两小臂39收回并使前轮5接触地面，与此同时两小腿驱动舵机27继续向内侧转动并使后轮6接触地面；

步骤六：所述工作执行组件的左右驱动舵机40,41转动并带动所述两小臂39及内臂38向上转动，随后带动所述两外臂36和两上臂35向下方放下，与此同时所述两上臂35带动所述两大臂34向外侧转动直至所述工作执行组件复位，与此同时两小腿驱动舵机27向内侧转动并拉动所述两小腿及两脚部向内侧翻转直至复位，此时即完成由人形态向车形态的变形过程。

下面结合图25-30详细描述所述变形机器人的组合舵机自动复位方法的技术方案：

一种变形机器人的组合舵机自动复位方法，实施该自动复位方法的变形机器人包括上述实施例中任一项的变形机器人，包括以下步骤：

步骤一：开机并给所述各个驱动舵机供电，启动组合舵机自动复位程序；

步骤二：所述工作执行组件的左右驱动舵机40,41转动并拉动工作执行元件向上方及外侧伸展，与此同时一个处于上抬状态的所述腿部机构的腿部驱动舵机9收回，实现双腿并拢直立状态；

步骤三：两腿部驱动舵机9同时向外侧转动，此时两脚部驱动舵机30同时向外侧转动，使得所述两腿部机构向两侧分开一定角度形成平稳站立状态；

步骤四：头部驱动舵机11转动，使得所述头部从框体8上方内部伸出；

步骤五：一个处于上抬状态的所述手臂机构的手臂驱动舵机10向下方转动，使得所述大臂收回至框体8一侧；

步骤六：收回的所述手臂机构的肘部驱动舵机17向外侧转动90°，使得手掌部件23的手心指向内侧，至此即完成组合舵机自动复位过程。

本实施例仅为一优选技术方案，其中所涉及的各个组成部件以及连接关系并不限于该实施例所描述的以上这一种实施方案，该优选方案中的各个组成部件的设置以及连接关系可以进行任意的排列组合并形成完整的技术方案。

Claims (10)

1.一种变形机器人，包括机身主体(1)、站立组件(3)和支撑组件(4)，站立组件(3)设置在机身主体(1)下部，支撑组件(4)设置在机身主体(1)上部两侧，站立组件(3)和支撑组件(4)分别与机身主体(1)之间转动连接，其特征在于，还包括工作执行组件，所述工作执行组件设置在机身主体(1)背部。

2.如权利要求1所述的变形机器人，其特征在于，机身主体(1)包括框体(8)，框体(8)内上中部设置有头部组件(7)，头部组件(7)包括头部、头部驱动舵机(11)和螺杆(12)，所述头部与头部驱动舵机(11)之间通过螺杆(12)相连接，头部驱动舵机(11)包括头部驱动舵机转轴(15)和头部驱动舵机齿轮(16)，头部驱动舵机齿轮(16)套装在螺杆(12)上，头部驱动舵机转轴(15)上套装有齿轮并与头部驱动舵机齿轮(16)相啮合。

3.如权利要求2所述的变形机器人，其特征在于，支撑组件(4)包括两手臂机构，所述两手臂机构设置在框体(8)上部两侧，框体(8)上部两侧装有两手臂驱动舵机(10)，手臂驱动舵机(10)包括手臂驱动舵机转轴(14)，所述手臂机构包括肩部U形件(19)、前轮(5)、大臂驱动舵机(20)、大臂固定件(21)、肘部驱动舵机(17)、肘部连接件(22)、小臂驱动舵机(18)和手掌部件(23)，肩部U形件(19)与手臂驱动舵机转轴(14)相连接，大臂驱动舵机(20)外侧装有前轮(5)，大臂驱动舵机(20)转轴与肩部U形件(19)相连接，大臂驱动舵机(20)通过大臂固定件(21)与肘部驱动舵机(17)相连接，肘部驱动舵机(17)转轴通过肘部连接件(22)与小臂驱动舵机(18)转轴相连接，小臂驱动舵机(18)与手掌部件(23)相连接，小臂驱动舵机(18)端部装有支撑件，所述支撑件的长度大于手掌部件(23)的长度。

4.如权利要求3所述的变形机器人，其特征在于，站立组件(3)包括两腿部机构，所述两腿部机构设置在框体(8)下部，框体(8)下部装有两腿部驱动舵机(9)，腿部驱动舵机(9)包括腿部驱动舵机转轴(13)，所述腿部机构包括腿部组件和站立支撑组件，所述腿部组件包括腿部连接十字架(24)、大腿驱动舵机(25)、大腿固定件(26)、小腿驱动舵机(27)、小腿固定件(28)、后轮驱动舵机(32)和后轮(6)，腿部驱动舵机转轴(13)与腿部连接十字架(24)相连接，腿部连接十字架(24)与大腿驱动舵机(25)转轴相连接，大腿驱动舵机(25)通过大腿固定件(26)与小腿驱动舵机(27)转轴相连接，小腿固定件(28)外侧装有后轮驱动舵机(32)，后轮驱动舵机(32)转轴上套装有后轮(6)，所述站立支撑组件包括脚踝驱动舵机(29)、脚踝固定件、脚部驱动舵机(30)、脚部外壳(31)，小腿驱动舵机(27)通过小腿固定件(28)与脚踝驱动舵机(29)转轴相连接，脚踝驱动舵机(29)通过所述脚踝固定件与脚部驱动舵机(30)转轴相连接，脚部驱动舵机(30)底部装有脚部外壳(31)，头部驱动舵机转轴(15)中心线、手臂驱动舵机转轴(14)中心线和腿部驱动舵机转轴(13)中心线之间设置成两两相互垂直状态，腿部驱动舵机转轴(13)中心线与大腿驱动舵机(25)转轴中心线之间相互垂直，脚踝驱动舵机(29)转轴中心线与脚部驱动舵机(30)转轴中心线之间相互垂直。

5.如权利要求1所述的变形机器人，其特征在于，所述工作执行组件采用铲斗组件(2)，铲斗组件(2)包括铲斗(33)、铲斗大臂(34)、铲斗上臂(35)、铲斗外臂(36)、驾驶室(37)，铲斗(33)与铲斗大臂(34)之间固定连接，铲斗大臂(34)分别与铲斗上臂(35)和铲斗外臂(36)之间转动连接，驾驶室(37)包括驾驶室壳体(43)，驾驶室壳体(43)内壁设有铲斗舵机固定件(44)，铲斗舵机固定件(44)上装有左铲斗驱动舵机(40)和右铲斗驱动舵机(41)，左铲斗驱动舵机(40)包括左铲斗驱动舵机转轴(42)，右铲斗驱动舵机(41)包括右铲斗驱动舵机转轴，左铲斗驱动舵机转轴(42)和所述右铲斗驱动舵机转轴上均套装有铲斗小臂(39)，铲斗小臂(39)上套装有铲斗內臂(38)并形成转动连接，与左铲斗驱动舵机(40)转动连接的一铲斗内臂(38)与铲斗外臂(36)之间转动连接，与右铲斗驱动舵机(41)转动连接的另一铲斗内臂(38)与铲斗上臂(35)转动连接。

6.如权利要求5所述的变形机器人，其特征在于，与左铲斗驱动舵机(40)转动连接的铲斗内臂(38)与铲斗外臂(36)之间的转动连接采用滑轮组连接结构或者履带式连接结构，与右铲斗驱动舵机(41)转动连接的铲斗内臂(38)与铲斗上臂(35)之间的转动连接采用滑轮组连接结构或者履带式连接结构。

7.如权利要求1所述的变形机器人，其特征在于，所述工作执行组件采用压路滚子组件(45)或者挖斗组件(46)的任意一种。

8.一种变形机器人的变形方法，包括车形态变形为人形态的变形方法，实施该变形方法的变形机器人包括如权利要求1至7中任一项的变形机器人，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：在所述各个驱动舵机保持车形态时开机启动变形程序；

步骤二：所述工作执行组件的左右驱动舵机(40,41)转动并带动所述两小臂(39)及两内臂(38)向下转动，随后带动所述两外臂(36)和两上臂(35)向上方抬起，与此同时所述两上臂(35)带动所述两大臂(34)向内侧转动，与此同时两小腿驱动舵机(27)向外侧转动并拉动所述两小腿及两脚部向外侧翻转；

步骤三：两手臂驱动舵机(10)同时向下方转动并带动所述两大臂(34)向下方转动，与此同时两小臂驱动舵机(18)向外侧转动并带动所述两小臂(39)转动，使得所述两小臂(39)伸展并支撑起机身主体(1)，与此同时两小腿驱动舵机(27)继续向外侧转动，使得所述两脚部接触地面并支撑起所述两腿部机构；

步骤四：两大腿驱动舵机(25)向内侧转动收回所述两腿部机构，同时两脚踝驱动舵机(29)向外侧转动，使得所述两脚部始终保持接触地面状态以便实现对所述变形机器人的支撑作用，与此同时两小臂驱动舵机(18)继续向下方转动，使得所述两小臂(39)与所述两大臂(34)之间保持平行状态；

步骤五：两大腿驱动舵机(25)继续转动并拉动机身主体(1)与所述两腿部机构保持平行状态，与此同时两肘部驱动舵机(17)向外侧转动90°，使得两手掌部件(23)的手心指向内侧；

步骤六：头部驱动舵机(11)转动，使得所述头部从框体(8)上方内部伸出，与此同时两腿部驱动舵机(9)向外侧转动，两脚部驱动舵机(30)向内侧转动，使所述两腿部机构同时向外侧分开一定角度并形成平稳站立状态，此时即完成由车形态向人形态的变形过程。

9.一种变形机器人的变形方法，包括人形态变形为车形态的变形方法，实施该变形方法的变形机器人包括如权利要求1至7中任一项的变形机器人，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：在所述各个驱动舵机保持人形态时开机启动变形程序；

步骤二：头部驱动舵机(11)转动，使得所述头部从框体(8)上方收缩回内部，与此同时两腿部驱动舵机(9)向内侧转动，两脚部驱动舵机(30)向外侧转动，使所述两腿部机构同时向内侧合并在一起；

步骤三：两大腿驱动舵机(25)继续转动并拉动机身主体(1)旋转至所述两腿部机构前方呈水平状态，与此同时两肘部驱动舵机(17)向内侧转动90°，使得两手掌部件(23)的手心指向后方；

步骤四：两大腿驱动舵机(25)向外侧转动放开所述两腿部机构，同时两脚踝驱动舵机(29)向内侧转动，使得所述两脚部保持接触地面状态以便实现对所述变形机器人的支撑作用，与此同时两小臂驱动舵机(18)继续向上方转动，使得所述两小臂与所述两大臂之间保持垂直状态；

步骤五：两手臂驱动舵机(10)同时向上方转动并带动所述两大臂(34)向上方转动，与此同时两小臂驱动舵机(18)向内侧转动并带动所述两小臂(39)转动，使得所述两小臂(39)收回并使前轮(5)接触地面，与此同时两小腿驱动舵机(27)继续向内侧转动并使后轮(6)接触地面；

步骤六：所述工作执行组件的左右驱动舵机(40,41)转动并带动所述两小臂(39)及内臂(38)向上转动，随后带动所述两外臂(36)和两上臂(35)向下方放下，与此同时所述两上臂(35)带动所述两大臂(34)向外侧转动直至所述工作执行组件复位，与此同时两小腿驱动舵机(27)向内侧转动并拉动所述两小腿及两脚部向内侧翻转直至复位，此时即完成由人形态向车形态的变形过程。

10.一种变形机器人的组合舵机自动复位方法，实施该自动复位方法的变形机器人包括如权利要求1至7中任一项的变形机器人，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：开机并给所述各个驱动舵机供电，启动组合舵机自动复位程序；

步骤二：所述工作执行组件的左右驱动舵机(40,41)转动并拉动工作执行元件向上方及外侧伸展，与此同时一个处于上抬状态的所述腿部机构的腿部驱动舵机(9)收回，实现双腿并拢直立状态；

步骤三：两腿部驱动舵机(9)同时向外侧转动，此时两脚部驱动舵机(30)同时向外侧转动，使得所述两腿部机构向两侧分开一定角度形成平稳站立状态；

步骤四：头部驱动舵机(11)转动，使得所述头部从框体(8)上方内部伸出；

步骤五：一个处于上抬状态的所述手臂机构的手臂驱动舵机(10)向下方转动，使得所述大臂收回至框体(8)一侧；

步骤六：收回的所述手臂机构的肘部驱动舵机(17)向外侧转动90°，使得手掌部件(23)的手心指向内侧，至此即完成组合舵机自动复位过程。