CN108748183A - 一种足式行走机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种足式行走机器人，其结构包括机械脚、内部调节装置、控制面板、机械手、护肩、机体、前视眼、顶部吊耳，机械脚顶部与机体底部固定连接，机械脚内部装有内部调节装置，顶部吊耳底部与机体顶部焊接，前视眼安装在机体顶端前侧，机械手顶端与机体内部采用机械连接，机械手顶端外侧设有护肩，控制面板侧面镶嵌在机体底端前侧，该装置能够对行走机器人行走步伐的大小进行限制，这样机器人在行走时身体的稳定程度就会更高，同时装置能够对机器人行走时产生的冲击力进行缓冲，这样能够降低机器人内部的冲击力，同时增加机器人的使用寿命。

Description

一种足式行走机器人

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体地说是一种足式行走机器人。

背景技术

随着科技的进步，机器人越来越广泛地应用于工业生产、医疗保健、国防太空、服务业等领域，足式行走机器人具有行动灵活、环境适应性强、鲁棒性高等优点，能在人类不能涉足的极端环境下工作，而被应用于野外作业、减灾救援、军事侦察、太空探索、极地科考等领域，成为人类不可缺少的重要工具。

目前足式行走机器人在进行使用时，我们无法对行走机器人行走步伐的大小进行限制，这样机器人容易因为行走跨度过大而造成行走时身体不够稳定。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种足式行走机器人。

本发明采用如下技术方案来实现：一种足式行走机器人，其结构包括机械脚、内部调节装置、控制面板、机械手、护肩、机体、前视眼、顶部吊耳，所述机械脚顶部与机体底部固定连接，所述机械脚内部装有内部调节装置，所述顶部吊耳底部与机体顶部焊接，所述前视眼安装在机体顶端前侧，所述机械手顶端与机体内部采用机械连接，所述机械手顶端外侧设有护肩，所述控制面板侧面镶嵌在机体底端前侧；所述内部调节装置由联动装置、左限位装置、左缓冲装置、右缓冲装置、右限位装置、调节装置、中间传动装置组成；所述联动装置右端与中间传动装置底端左侧相啮合，所述联动装置左端顶部与左限位装置底端内部活动连接，所述中间传动装置顶端与左缓冲装置底部右端、右缓冲装置底部左端进行传动连接，所述左缓冲装置顶部右端与右缓冲装置顶部左端固定连接，所述调节装置左端与中间传动装置底部右端相啮合，所述述调节装置右端与右限位装置顶部左侧活动连接。

作为优化，所述联动装置由半齿架、凸杆、限位杆、平移框、T形架、转动架组成，所述半齿架左侧与转动架右侧固定连接，所述凸杆背部与转动架右端前侧垂直连接，所述限位杆右端与转动架背部固定连接，所述限位杆左端前侧与平移框内部活动连接，所述平移框底部与T形架右端顶部垂直连接，所述半齿架右端与中间传动装置底部左端相啮合，所述T形架顶端与左限位装置底端内部活动连接。

作为优化，所述左限位装置由电机、齿轮盘、传动带、定位杆、传动杆、限位调节杆、第二传动带、传动外筒、支撑架组成，所述电机左端后侧面与齿轮盘右端前侧相啮合，所述齿轮盘前端侧面通过传动带与定位杆顶端侧面进行传动连接，所述传动杆右端顶侧与定位杆中端左侧相啮合，所述第二传动带两端分别连接到传动杆与传动外筒左端侧面，所述传动外筒内部与限位调节杆左端侧面通过螺纹进行连接，所述支撑架顶端内部与传动外筒侧面采用过度配合。

作为优化，所述左缓冲装置由联动齿轮、联动带、顶块、第一V形架、第一拉力杆、第二V形架、弹簧、连接架、伸缩杆、第一交叉臂、第二交叉臂组成，所述联动齿轮左侧与中间传动装置左端顶部右侧相啮合，所述联动带两端分别连接到联动齿轮与顶块前端侧面，所述顶块左端与第一V形架右端顶部活动连接，所述第一拉力杆一端连接到第一V形架左端，另一端固定于第二V形架左端，所述第二V形架右端与连接架左端固定连接，所述第一交叉臂左端与连接架右端垂直连接，所述伸缩杆两端分别连接到连接架中端右侧与第一交叉臂中端左侧，所述第一交叉臂右端上下两侧与第二交叉臂左端上下两侧固定连接，所述弹簧两端分别连接到第一交叉臂中端右侧与第二交叉臂中端左侧。

作为优化，所述右缓冲装置由导向齿轮、导向带、导向顶块、右V形架、右拉力杆、第二右V形架、右连接架、伸缩杆、第四交叉臂、第三交叉臂组成，所述导向齿轮右侧与中间传动装置右端顶部左侧相啮合，所述导向带两端分别连接到导向齿轮与导向顶块前端侧面，所述导向顶块右端与右V形架左端顶部活动连接，所述右拉力杆两端分别连接到右V形架右端与第二右V形架右端，所述第二右V形架左端与右连接架右端固定连接，所述右连接架左端与第四交叉臂右端垂直连接，所述第四交叉臂左端上下两侧与第三交叉臂右端上下两侧固定连接，所述伸缩杆一端连接到第三交叉臂中端右侧，另一端固定于伸缩杆中端左侧。

作为优化，所述右限位装置由手摇架、主动齿轮、连接传动带、被动齿轮、平移齿条、平移限位杆组成，所述手摇架顶端与主动齿轮底端相啮合，所述连接传动带两端分别连接到被动齿轮与主动齿轮前端侧面，所述被动齿轮顶侧与平移齿条底部相啮合，所述平移齿条顶部与平移限位杆底部垂直连接。

作为优化，所述调节装置由L形升降架、连接块、推力交叉臂、限位轨道框、定位块组成，所述L形升降架左端与中间传动装置底部左端相啮合，所述L形升降架右端顶部与连接块底部垂直连接，所述推力交叉臂底端与连接块内部固定连接，所述推力交叉臂中端背部侧面与限位轨道框内部活动连接，所述推力交叉臂顶端与定位块内部固定连接。

作为优化，所述中间传动装置由转向杆、转向联动齿轮、顶部传动拉力杆、升降架、右齿条、左齿条组成，所述转向杆顶端与转向联动齿轮后端焊接，所述顶部传动拉力杆一端连接到转向联动齿轮外圈前侧，另一端固定于升降架底部，所述左齿条底部与升降架右端顶部垂直连接，所述左齿条底部与升降架左端顶部垂直连接。

有益效果

本发明一种足式行走机器人，在进行使用时，机器人行走会带动转向杆左右摇动，从而带动转向联动齿轮转动，转向联动齿轮通过顶部传动拉力杆拉动升降架、右齿条、左齿条进行升降，左齿条能够带动导向齿轮转动，导向齿轮通过导向带拉动导向顶块转动，导向顶块能够顶动右V形架，右V形架通过右拉力杆拉动第二右V形架转动，第二右V形架转动通过右连接架将第四交叉臂、第三交叉臂往右拉，伸缩杆能够起到缓冲作用，左齿条能够带动联动齿轮转动，联动齿轮通过联动带拉动顶块转动，顶块能够顶动第一V形架，第一V形架通过第一拉力杆拉动第二V形架转动，第二V形架将连接架、第一交叉臂、第二交叉臂往左拉，弹簧与伸缩杆起到缓冲的左右，这样能够对机体能产生的冲击力进行缓冲，电机能够带动齿轮盘转动，齿轮盘通过传动带拉动定位杆转动，定位杆通过传动杆、第二传动带、传动外筒之间的传动控制限位调节杆的右移，这样就能够对T形架左右移动距离进行限制，半齿架通过限位杆拉动平移框、T形架左右移动，转向联动齿轮能够带动L形升降架上下移动，L形升降架向上移动时会将推力交叉臂往右顶，这时我们改变平移齿条、平移限位杆的位置，就能够对推力交叉臂的活动位置进行限制，从而控制L形升降架的升降距离，这样就能够对行走机器人行走步伐的大小进行限制，左限位装置能够对联动装置的移动位置进行限定，左缓冲装置与右缓冲装置能够对机体产生的冲击力进行缓冲，右限位装置能够对调节装置进行移动位置限定，中间传动装置能够同机器人的移动一起运动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该装置能够对行走机器人行走步伐的大小进行限制，这样机器人在行走时身体的稳定程度就会更高，同时装置能够对机器人行走时产生的冲击力进行缓冲，这样能够降低机器人内部的冲击力，同时增加机器人的使用寿命。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种足式行走机器人的结构示意图。

图2为本发明内部调节装置的结构示意图。

图3为本发明内部调节装置细化的结构示意图。

图4为本发明内部调节装置工作状态的结构示意图。

图中：机械脚1、内部调节装置2、控制面板3、机械手4、护肩5、机体6、前视眼7、顶部吊耳8、联动装置21、左限位装置22、左缓冲装置23、右缓冲装置24、右限位装置25、调节装置26、中间传动装置27、半齿架211、凸杆212、限位杆213、平移框214、T形架215、转动架216、电机221、齿轮盘222、传动带223、定位杆224、传动杆225、限位调节杆226、第二传动带227、传动外筒228、支撑架229、联动齿轮231、联动带232、顶块233、第一V形架234、第一拉力杆235、第二V形架236、弹簧237、连接架238、伸缩杆239、第一交叉臂2310、第二交叉臂2311、导向齿轮241、导向带242、导向顶块243、右V形架244、右拉力杆245、第二右V形架246、右连接架247、伸缩杆248、第四交叉臂249、第三交叉臂2410、手摇架251、主动齿轮252、连接传动带253、被动齿轮254、平移齿条255、平移限位杆256、L形升降架261、连接块262、推力交叉臂263、限位轨道框264、定位块265、转向杆271、转向联动齿轮272、顶部传动拉力杆273、升降架274、右齿条275、左齿条276。

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。

请参阅图1-4，本发明提供一种足式行走机器人技术方案：其结构包括机械脚1、内部调节装置2、控制面板3、机械手4、护肩5、机体6、前视眼7、顶部吊耳8，所述机械脚1顶部与机体6底部固定连接，所述机械脚1内部装有内部调节装置2，所述顶部吊耳8底部与机体6顶部焊接，所述前视眼7安装在机体6顶端前侧，所述机械手4顶端与机体6内部采用机械连接，所述机械手4顶端外侧设有护肩5，所述控制面板3侧面镶嵌在机体6底端前侧；所述内部调节装置2由联动装置21、左限位装置22、左缓冲装置23、右缓冲装置24、右限位装置25、调节装置26、中间传动装置27组成；所述联动装置21右端与中间传动装置27底端左侧相啮合，所述联动装置21左端顶部与左限位装置22底端内部活动连接，所述中间传动装置27顶端与左缓冲装置23底部右端、右缓冲装置24底部左端进行传动连接，所述左缓冲装置23顶部右端与右缓冲装置24顶部左端固定连接，所述调节装置26左端与中间传动装置27底部右端相啮合，所述述调节装置26右端与右限位装置25顶部左侧活动连接，所述联动装置21由半齿架211、凸杆212、限位杆213、平移框214、T形架215、转动架216组成，所述半齿架211左侧与转动架216右侧固定连接，所述凸杆212背部与转动架216右端前侧垂直连接，所述限位杆213右端与转动架216背部固定连接，所述限位杆213左端前侧与平移框214内部活动连接，所述平移框214底部与T形架215右端顶部垂直连接，所述半齿架211右端与中间传动装置27底部左端相啮合，所述T形架215顶端与左限位装置22底端内部活动连接，所述左限位装置22由电机221、齿轮盘222、传动带223、定位杆224、传动杆225、限位调节杆226、第二传动带227、传动外筒228、支撑架229组成，所述电机221左端后侧面与齿轮盘222右端前侧相啮合，所述齿轮盘222前端侧面通过传动带223与定位杆224顶端侧面进行传动连接，所述传动杆225右端顶侧与定位杆224中端左侧相啮合，所述第二传动带227两端分别连接到传动杆225与传动外筒228左端侧面，所述传动外筒228内部与限位调节杆226左端侧面通过螺纹进行连接，所述支撑架229顶端内部与传动外筒228侧面采用过度配合，所述左缓冲装置23由联动齿轮231、联动带232、顶块233、第一V形架234、第一拉力杆235、第二V形架236、弹簧237、连接架238、伸缩杆239、第一交叉臂2310、第二交叉臂2311组成，所述联动齿轮231左侧与中间传动装置27左端顶部右侧相啮合，所述联动带232两端分别连接到联动齿轮231与顶块233前端侧面，所述顶块233左端与第一V形架234右端顶部活动连接，所述第一拉力杆235一端连接到第一V形架234左端，另一端固定于第二V形架236左端，所述第二V形架236右端与连接架238左端固定连接，所述第一交叉臂2310左端与连接架238右端垂直连接，所述伸缩杆239两端分别连接到连接架238中端右侧与第一交叉臂2310中端左侧，所述第一交叉臂2310右端上下两侧与第二交叉臂2311左端上下两侧固定连接，所述弹簧237两端分别连接到第一交叉臂2310中端右侧与第二交叉臂2311中端左侧，所述右缓冲装置24由导向齿轮241、导向带242、导向顶块243、右V形架244、右拉力杆245、第二右V形架246、右连接架247、伸缩杆248、第四交叉臂249、第三交叉臂2410组成，所述导向齿轮241右侧与中间传动装置27右端顶部左侧相啮合，所述导向带242两端分别连接到导向齿轮241与导向顶块243前端侧面，所述导向顶块243右端与右V形架244左端顶部活动连接，所述右拉力杆245两端分别连接到右V形架244右端与第二右V形架246右端，所述第二右V形架246左端与右连接架247右端固定连接，所述右连接架247左端与第四交叉臂249右端垂直连接，所述第四交叉臂249左端上下两侧与第三交叉臂2410右端上下两侧固定连接，所述伸缩杆248一端连接到第三交叉臂2410中端右侧，另一端固定于伸缩杆248中端左侧，所述右限位装置25由手摇架251、主动齿轮252、连接传动带253、被动齿轮254、平移齿条255、平移限位杆256组成，所述手摇架251顶端与主动齿轮252底端相啮合，所述连接传动带253两端分别连接到被动齿轮254与主动齿轮252前端侧面，所述被动齿轮254顶侧与平移齿条255底部相啮合，所述平移齿条255顶部与平移限位杆256底部垂直连接，所述调节装置26由L形升降架261、连接块262、推力交叉臂263、限位轨道框264、定位块265组成，所述L形升降架261左端与中间传动装置27底部左端相啮合，所述L形升降架261右端顶部与连接块262底部垂直连接，所述推力交叉臂263底端与连接块262内部固定连接，所述推力交叉臂263中端背部侧面与限位轨道框264内部活动连接，所述推力交叉臂263顶端与定位块265内部固定连接，所述中间传动装置27由转向杆271、转向联动齿轮272、顶部传动拉力杆273、升降架274、右齿条275、左齿条276组成，所述转向杆271顶端与转向联动齿轮272后端焊接，所述顶部传动拉力杆273一端连接到转向联动齿轮272外圈前侧，另一端固定于升降架274底部，所述左齿条276底部与升降架274右端顶部垂直连接，所述左齿条276底部与升降架274左端顶部垂直连接。

在进行使用时，机器人行走会带动转向杆271左右摇动，从而带动转向联动齿轮272转动，转向联动齿轮272通过顶部传动拉力杆273拉动升降架274、右齿条275、左齿条276进行升降，左齿条276能够带动导向齿轮241转动，导向齿轮241通过导向带242拉动导向顶块243转动，导向顶块243能够顶动右V形架244，右V形架244通过右拉力杆245拉动第二右V形架246转动，第二右V形架246转动通过右连接架247将第四交叉臂249、第三交叉臂2410往右拉，伸缩杆248能够起到缓冲作用，左齿条276能够带动联动齿轮231转动，联动齿轮231通过联动带232拉动顶块233转动，顶块233能够顶动第一V形架234，第一V形架234通过第一拉力杆235拉动第二V形架236转动，第二V形架236将连接架238、第一交叉臂2310、第二交叉臂2311往左拉，弹簧237与伸缩杆239起到缓冲的左右，这样能够对机体能产生的冲击力进行缓冲，电机221能够带动齿轮盘222转动，齿轮盘222通过传动带223拉动定位杆224转动，定位杆224通过传动杆225、第二传动带227、传动外筒228之间的传动控制限位调节杆226的右移，这样就能够对T形架215左右移动距离进行限制，半齿架211通过限位杆213拉动平移框214、T形架215左右移动，转向联动齿轮272能够带动L形升降架261上下移动，L形升降架261向上移动时会将推力交叉臂263往右顶，这时我们改变平移齿条255、平移限位杆256的位置，就能够对推力交叉臂263的活动位置进行限制，从而控制L形升降架261的升降距离，这样就能够对行走机器人行走步伐的大小进行限制，左限位装置22能够对联动装置21的移动位置进行限定，左缓冲装置23与右缓冲装置24能够对机体产生的冲击力进行缓冲，右限位装置25能够对调节装置26进行移动位置限定，中间传动装置27能够同机器人的移动一起运动。

本发明相对现有技术获得的技术进步是：该装置能够对行走机器人行走步伐的大小进行限制，这样机器人在行走时身体的稳定程度就会更高，同时装置能够对机器人行走时产生的冲击力进行缓冲，这样能够降低机器人内部的冲击力，同时增加机器人的使用寿命。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种足式行走机器人，其结构包括机械脚、内部调节装置、控制面板、机械手、护肩、机体、前视眼、顶部吊耳，其特征在于：

所述机械脚顶部与机体底部固定连接，所述机械脚内部装有内部调节装置，所述顶部吊耳底部与机体顶部焊接，所述前视眼安装在机体顶端前侧，所述机械手顶端与机体内部采用机械连接，所述机械手顶端外侧设有护肩，所述控制面板侧面镶嵌在机体底端前侧；

所述内部调节装置由联动装置、左限位装置、左缓冲装置、右缓冲装置、右限位装置、调节装置、中间传动装置组成；

所述联动装置右端与中间传动装置底端左侧相啮合，所述联动装置左端顶部与左限位装置底端内部活动连接，所述中间传动装置顶端与左缓冲装置底部右端、右缓冲装置底部左端进行传动连接，所述左缓冲装置顶部右端与右缓冲装置顶部左端固定连接，所述调节装置左端与中间传动装置底部右端相啮合，所述述调节装置右端与右限位装置顶部左侧活动连接。

2.根据权利要求1所述的一种足式行走机器人，其特征在于：所述联动装置由半齿架、凸杆、限位杆、平移框、T形架、转动架组成，所述半齿架左侧与转动架右侧固定连接，所述凸杆背部与转动架右端前侧垂直连接，所述限位杆右端与转动架背部固定连接，所述限位杆左端前侧与平移框内部活动连接，所述平移框底部与T形架右端顶部垂直连接，所述半齿架右端与中间传动装置底部左端相啮合，所述T形架顶端与左限位装置底端内部活动连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种足式行走机器人，其特征在于：所述左限位装置由电机、齿轮盘、传动带、定位杆、传动杆、限位调节杆、第二传动带、传动外筒、支撑架组成，所述电机左端后侧面与齿轮盘右端前侧相啮合，所述齿轮盘前端侧面通过传动带与定位杆顶端侧面进行传动连接，所述传动杆右端顶侧与定位杆中端左侧相啮合，所述第二传动带两端分别连接到传动杆与传动外筒左端侧面，所述传动外筒内部与限位调节杆左端侧面通过螺纹进行连接，所述支撑架顶端内部与传动外筒侧面采用过度配合。

4.根据权利要求1所述的一种足式行走机器人，其特征在于：所述左缓冲装置由联动齿轮、联动带、顶块、第一V形架、第一拉力杆、第二V形架、弹簧、连接架、伸缩杆、第一交叉臂、第二交叉臂组成，所述联动齿轮左侧与中间传动装置左端顶部右侧相啮合，所述联动带两端分别连接到联动齿轮与顶块前端侧面，所述顶块左端与第一V形架右端顶部活动连接，所述第一拉力杆一端连接到第一V形架左端，另一端固定于第二V形架左端，所述第二V形架右端与连接架左端固定连接，所述第一交叉臂左端与连接架右端垂直连接，所述伸缩杆两端分别连接到连接架中端右侧与第一交叉臂中端左侧，所述第一交叉臂右端上下两侧与第二交叉臂左端上下两侧固定连接，所述弹簧两端分别连接到第一交叉臂中端右侧与第二交叉臂中端左侧。

5.根据权利要求1所述的一种足式行走机器人，其特征在于：所述右缓冲装置由导向齿轮、导向带、导向顶块、右V形架、右拉力杆、第二右V形架、右连接架、伸缩杆、第四交叉臂、第三交叉臂组成，所述导向齿轮右侧与中间传动装置右端顶部左侧相啮合，所述导向带两端分别连接到导向齿轮与导向顶块前端侧面，所述导向顶块右端与右V形架左端顶部活动连接，所述右拉力杆两端分别连接到右V形架右端与第二右V形架右端，所述第二右V形架左端与右连接架右端固定连接，所述右连接架左端与第四交叉臂右端垂直连接，所述第四交叉臂左端上下两侧与第三交叉臂右端上下两侧固定连接，所述伸缩杆一端连接到第三交叉臂中端右侧，另一端固定于伸缩杆中端左侧。

6.根据权利要求1所述的一种足式行走机器人，其特征在于：所述右限位装置由手摇架、主动齿轮、连接传动带、被动齿轮、平移齿条、平移限位杆组成，所述手摇架顶端与主动齿轮底端相啮合，所述连接传动带两端分别连接到被动齿轮与主动齿轮前端侧面，所述被动齿轮顶侧与平移齿条底部相啮合，所述平移齿条顶部与平移限位杆底部垂直连接。

7.根据权利要求1所述的一种足式行走机器人，其特征在于：所述调节装置由L形升降架、连接块、推力交叉臂、限位轨道框、定位块组成，所述L形升降架左端与中间传动装置底部左端相啮合，所述L形升降架右端顶部与连接块底部垂直连接，所述推力交叉臂底端与连接块内部固定连接，所述推力交叉臂中端背部侧面与限位轨道框内部活动连接，所述推力交叉臂顶端与定位块内部固定连接。

8.根据权利要求1或2或4或5或7所述的一种足式行走机器人，其特征在于：所述中间传动装置由转向杆、转向联动齿轮、顶部传动拉力杆、升降架、右齿条、左齿条组成，所述转向杆顶端与转向联动齿轮后端焊接，所述顶部传动拉力杆一端连接到转向联动齿轮外圈前侧，另一端固定于升降架底部，所述左齿条底部与升降架右端顶部垂直连接，所述左齿条底部与升降架左端顶部垂直连接。