CN110126938A - 一种适用于安防巡逻的四足机器人 - Google Patents

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袁培江
宋博
史震云
李建民
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
    • B62D57/02—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
    • B62D57/032—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members with alternately or sequentially lifted supporting base and legs; with alternately or sequentially lifted feet or skid

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Abstract

本发明公开了一种适用于安防巡逻的四足机器人，包括机器人本体，机器人本体包括固定壳体、驱动机构、摄像机构，驱动机构、摄像机构均与固定壳体连接；所述驱动机构包括杆一、杆二、杆三、杆四、脚板、驱动电机、电机固定架；所述杆二呈T型状，杆二底端与脚板固定连接，杆二上部一端与杆一的一端销轴连接，杆一的另一端与固定壳体侧面销轴连接，杆二上部另一端与杆三的一端销轴连接，杆三的另一端与杆四的一端销轴连接，杆四的另一端与驱动电机的输出轴连接；驱动机构有四个且分别设置在固定壳体的左前、右前、左后、右后端角处，固定壳体左前、右前端角处的驱动机构与固定壳体左后、右后端角处的驱动机构对称设置。

Description

一种适用于安防巡逻的四足机器人
技术领域
本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种适用于安防巡逻的四足机器人。
背景技术
随着社会的发展，机器人技术已经应用于各个领域，其具有省时省力、智能化监控等优点。但是在安全防护领域经常会遇到各种复杂、崎岖的地面环境，同时这些环境充满未知，需要机器人巡逻勘察，这就要求在安防巡逻过程中机器人需要具备一定的越障能力，同时为了便于在市面上进行推广使用，要避免其结构以及控制方式过于复杂。
发明内容
本发明目的是针对上述问题，提供一种可以快速稳定地穿越崎岖地形的安防巡逻的四足机器人。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种适用于安防巡逻的四足机器人，包括机器人本体，所述机器人本体包括固定壳体、驱动机构、摄像机构，驱动机构、摄像机构均与固定壳体连接；所述驱动机构包括杆一、杆二、杆三、杆四、脚板、驱动电机、电机固定架；所述杆二呈T型状，杆二底端与脚板固定连接，杆二上部一端与杆一的一端销轴连接，杆一的另一端与固定壳体侧面销轴连接，杆二上部另一端与杆三的一端销轴连接，杆三的另一端与杆四的一端销轴连接，杆四的另一端与驱动电机的输出轴连接；驱动机构有四个且分别设置在固定壳体的左前、右前、左后、右后端角处，固定壳体左前、右前端角处的驱动机构与固定壳体左后、右后端角处的驱动机构对称设置。
进一步的，所述杆四呈对称的片状，其底端内侧与杆三外侧面销轴连接，其顶端一侧与驱动电机的输出轴固定连接，顶端另一侧与固定壳体内侧面销轴连接。
进一步的，所述固定壳体呈顶端开口的空心矩形状，固定壳体上端一体成型有连接板。
进一步的，所述摄像机构包括摄像头固定架、摄像头，摄像头固定架底端固定连接在连接板上端面，摄像头固定架顶端固定连接摄像头。
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：
本发明通过在固定壳体的四个端角处分别连接驱动机构的设计，使得四个驱动机构进行配合即可实现机器人本体的移动操作，并且驱动结构采用单自由度四连杆机构，该设计结构在进行移动时和人腿移动结构相类似，具有良好的越障能力，可快速稳定地通过崎岖地形，其结构简单、易于操控，提高了机器人越障能力的同时给机器人的发展做出了贡献。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图；
图2为固定壳体与驱动机构的连接示意图；
图3为摄像机构的结构示意图；
图4为本发明的行走操作流程图。
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，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。
如图1至图3所示，一种适用于安防巡逻的四足机器人，包括机器人本体，所述机器人本体包括固定壳体1、驱动机构、摄像机构，驱动机构、摄像机构均与固定壳体1连接；所述驱动机构为单自由度四杆机构，包括杆一13、杆二9、杆三10、杆四11、脚板14、驱动电机12、电机固定架15；所述杆二9呈T型状，杆二9底端与脚板14固定连接，杆二9上部一端与杆一13的一端销轴连接，杆一13的另一端与固定壳体1侧面销轴连接，杆二9上部另一端与杆三10的一端销轴连接，杆三10的另一端与杆四11的一端销轴连接，杆四11的另一端与驱动电机12的输出轴连接；驱动机构有四个且分别设置在固定壳体1的左前、右前、左后、右后端角处(即左前驱动机构4、右前驱动机构5、左后驱动机构7、右后驱动机构6)，固定壳体1左前、右前端角处的驱动机构(即左前驱动机构4、右前驱动机构5)与固定壳体1左后、右后端角处的驱动机构(即左后驱动机构7、右后驱动机构6)对称设置。
所述杆四11呈对称的片状，其底端内侧与杆三10外侧面销轴连接，其顶端一侧与驱动电机12的输出轴固定连接，顶端另一侧与固定壳体1内侧面销轴连接。该设计使得杆四可以在驱动电机与固定壳体之间转动，其结构更加稳固，杆三位于杆四的两个片状之间且与杆四销轴连接，在杆四旋转时，杆三同样随着旋转，杆三与杆四互不影响。
所述固定壳体1呈顶端开口的空心矩形状，固定壳体1上端一体成型有连接板2；所述摄像机构包括摄像头固定架3、摄像头8，摄像头固定架3底端固定连接在连接板2上端面，摄像头固定架3顶端固定连接摄像头8。
本发明在移动过程中，左前驱动机构的电机，右前驱动机构的电机，左后驱动机构的电机和右后驱动机构的电机分别驱动左前驱动机构的杆四，右前驱动机构的杆四，左后驱动机构的杆四和右后驱动机构的杆四，使得左前驱动机构的杆二，右前驱动机构的杆二，左后驱动机构的杆二和右后驱动机构的杆二分别完成迈步动作，从而使得整个四足机器人可以轻松越过障碍，向前运动。由于驱动机构均为单自由度四杆机构，因此控制简单，腿部刚度高。此外，该四足安防机器人还具有越障能力强的优点。
机器人的向前移动过程如图4所示：首先左前驱动机构的电机和右后驱动机构的电机正转，使得左前驱动机构的杆二和右后驱动机构的杆二抬起，同时左后驱动机构的电机和右前驱动机构的电机反转，固定壳体被左后驱动机构的杆二和右前驱动机构的杆二抬起并向前运动，直到左前驱动机构的杆二和右后驱动机构的杆二落地，之后左前驱动机构的电机，右前驱动机构的电机，左后驱动机构的电机和右后驱动机构的电机快速恢复到初始状态，至此机器人本体完成向前移动操作。

Claims (4)

1.一种适用于安防巡逻的四足机器人，包括机器人本体，其特征在于：所述机器人本体包括固定壳体、驱动机构、摄像机构，驱动机构、摄像机构均与固定壳体连接；所述驱动机构包括杆一、杆二、杆三、杆四、脚板、驱动电机、电机固定架；所述杆二呈T型状，杆二底端与脚板固定连接，杆二上部一端与杆一的一端销轴连接，杆一的另一端与固定壳体侧面销轴连接，杆二上部另一端与杆三的一端销轴连接，杆三的另一端与杆四的一端销轴连接，杆四的另一端与驱动电机的输出轴连接；驱动机构有四个且分别设置在固定壳体的左前、右前、左后、右后端角处，固定壳体左前、右前端角处的驱动机构与固定壳体左后、右后端角处的驱动机构对称设置。
2.如权利要求1所述的适用于安防巡逻的四足机器人，其特征在于：所述杆四呈对称的片状，其底端内侧与杆三外侧面销轴连接，其顶端一侧与驱动电机的输出轴固定连接，顶端另一侧与固定壳体内侧面销轴连接。
3.如权利要求1所述的适用于安防巡逻的四足机器人，其特征在于：所述固定壳体呈顶端开口的空心矩形状，固定壳体上端一体成型有连接板。
4.如权利要求3所述的适用于安防巡逻的四足机器人，其特征在于：所述摄像机构包括摄像头固定架、摄像头，摄像头固定架底端固定连接在连接板上端面，摄像头固定架顶端固定连接摄像头。
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