CN110371193A - 六足机器人车架系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机器人技术领域，尤其是六足机器人车架系统，针对现有的矩形车体、圆形车体、圈梁形车体、矩形与椭圆形车体相结合的车体都存在一定的不足问题，现提出以下方案，包括多个固定桁架以及驾驶室框架，多个所述固定桁架构成矩形车体，且每个固定桁架均包括两个主杆，所述主杆之间固定安装有等距离分布的斜杆以及竖杆，所述矩形车体的相对一侧固定安装有支撑件，且支撑件与矩形车体的相对一侧均固定安装有加强槽钢，所述加强槽钢与支撑件构成发动机安装底座，所述矩形车体固定安装有均匀分布的阀块以及过滤器固定板，所述驾驶室框架的内部设置有控制室。本发明桁架的设计、制作、安装均较为简便，能够降低加工制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及六足机器人车架系统。
背景技术
我国对六足仿生机器人的研究较国外起步较晚，在基础理论和研究成果上落后于国外先进水平，但随着国家对科技发展的支持力度逐渐加大，我国在仿生机器人领域，也取得了很大的成果。
目前来说，现有的六足机器人车体有英国MantisRobot设计时采用的是一种六边形结构的车体；美国NASA研发的全地形六足探测器“ATHLETE”的车体采用的是一种圈梁结构；哈尔滨工业大学的六足机器人有采用圆形机体结构和矩形机体结构的设计。对比来看，与采用桁架结构的铰点呈椭圆形分布的矩形机体结构有明显的的差别。且桁架结构受力状态良好，在重载的情况下较其它结构有较大的优势。就目前六足机器人的快速发展趋势来看，发明一种适用于一般用途的六足机器人的桁架结构车体有较大的实用意义。
发明内容
本发明的发明目的在于：目前现有的矩形车体、圆形车体、圈梁形车体、矩形与椭圆形车体相结合的车体都存在一定的不足，如：矩形车体会降低六足机器人的越障能力；圆形车体结构会降低六足机器人的行进速度；圈梁结构增加了车体的整体性和稳定性，有更大的承载能力，但不具有很好的普适性和稳定性；矩形与椭圆形相结合的车体虽然能很好地满足六足机器人越障和快速行进的要求，但是较桁架结构的车体来说，其受力状态不如桁架结构且在满足相同强度要求时，桁架结构在轻量化方面更有优势。针对以上不足，考虑将多种车架结构相结合，得到一种既能满足六足机器人运动能力要求，又有较好的受力状态的普遍适用的车体结构，即铰点呈椭圆形分布的矩形桁架式车体结构，充分发挥桁架结构的优点。
本发明提出的六足机器人车架系统，包括多个固定桁架以及驾驶室框架，多个所述固定桁架构成矩形车体，且每个固定桁架均包括两个主杆，所述主杆之间固定安装有等距离分布的斜杆以及竖杆，所述矩形车体的相对一侧固定安装有支撑件，且支撑件与矩形车体的相对一侧均固定安装有加强槽钢，所述加强槽钢与支撑件构成发动机安装底座，所述矩形车体固定安装有均匀分布的阀块以及过滤器固定板，所述驾驶室框架的内部设置有控制室，所述矩形车体的侧端均铰接有等距离分布的液压缸安装耳板活动件，且液压缸安装耳板活动件包括安装板以及固定安装于安装板两端的卡座，所述安装板固定安装有安装卡槽，所述矩形车体的底端固定安装有等距离分布的支撑腿，所述矩形车体固定安装有均匀分布的小型加强筋。
优选地，所述固定桁架为多边形固定式结构。
优选地，所述液压缸安装耳板活动件的数量为六个，且六个液压缸安装耳板活动件关于矩形车体长宽方向的中轴线对称。
优选地，所述支撑腿的数量为四个，且四个支撑腿分布于矩形车体的四个端点位置上，支撑腿底端均固定安装有扩展撑板，扩展撑板的底部外壁固定安装有等距离分布的凸块。
优选地，所述矩形车体以及控制室均安装有座椅，且控制室为流线型并由钢管焊接而成。
优选地，所述座椅和驾驶室框架均为单独的活动件，活动件采用一定数量的特制连接件固定安装到矩形车体上，特制连接件由连接杆、螺纹连接杆构成。
优选地，所述发动机的安装位置设计成沉于矩形车体的内部。
优选地，所述阀块以及过滤器固定板均固定安装于合适的缝隙中。
优选地，上述所述固定安装方式首先采用点焊再进行满焊。
优选地，所述矩形车体固定安装有大量的小型加强筋。
本发明中的有益效果为：
1、该六足机器人车架系统，桁架的设计、制作、安装均较为简便，能够降低加工制造成本；
2、该六足机器人车架系统，桁架适应跨度范围很大，能够满足多方面的需求；
3、该六足机器人车架系统，杆件主要承受拉力或压力，可以充分发挥材料的作用，节约材料，减轻结构重量，采用桁架结构，能够发挥桁架结构的长处，弥补现有重载液压六足机器人车体在减重、承载等方面的不足。
该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
附图说明
图1为本发明提出的六足机器人车架系统的成品桁架结构车体的整体三维结构示意图；
图2为本发明提出的六足机器人车架系统的固定桁架结构三维结构示意图；
图3为本发明提出的六足机器人车架系统的液压缸安装耳板活动件三维结构示意图；
图4为本发明提出的六足机器人车架系统的支撑腿三维结构示意图；
图5为本发明提出的六足机器人车架系统的驾驶室框架三维结构示意图；
图6为本发明提出的六足机器人车架系统中增加桁架结构侧向刚度的加强槽钢三维结构示意图；
图7为本发明提出的六足机器人车架系统中增加桁架侧向刚度的小型加强筋三维结构示意图；
图8为本发明提出的六足机器人车架系统使用大量小型加强筋加强后的车架三维结构示意图。
图中：1固定桁架、101斜杆、102竖杆、103主杆、2液压缸安装耳板活动件、201安装板、202安装卡槽、203卡座、3驾驶室框架、301控制室、4支撑件、5小型加强筋、6加强槽钢、7支撑腿、701扩展撑板、702凸块、8阀块、9过滤器固定板。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
实施例1
参照图1-7，六足机器人车架系统，包括多个固定桁架1以及驾驶室框架3，多个固定桁架1构成矩形车体，且每个固定桁架1均包括两个主杆103，主杆103之间焊接有等距离分布的斜杆101以及竖杆102，矩形车体的相对一侧焊接有支撑件4，且支撑件4与矩形车体的相对一侧均焊接有加强槽钢6，加强槽钢6与支撑件4构成发动机安装底座，矩形车体焊接有均匀分布的阀块8以及过滤器固定板9，驾驶室框架3的内部设置有控制室301，矩形车体的侧端均铰接有等距离分布的液压缸安装耳板活动件2，且液压缸安装耳板活动件2包括安装板201以及焊接于安装板201两端的卡座203，安装板201焊接有安装卡槽202，矩形车体的底端焊接有等距离分布的支撑腿7，矩形车体焊接有均匀分布的小型加强筋5。
本发明中，固定桁架1为多边形固定式结构。
其中，液压缸安装耳板活动件2的数量为六个，且六个液压缸安装耳板活动件2关于矩形车体长宽方向的中轴线对称。
其中，支撑腿7的数量为四个，且四个支撑腿7分布于矩形车体的四个端点位置上，支撑腿7底端均焊接有扩展撑板701，扩展撑板701的底部外壁焊接有等距离分布的凸块702，通过设置的凸块702有效提高支撑腿7的防滑性能。
其中，矩形车体以及控制室301均安装有座椅，且控制室301为流线型并由钢管焊接而成。
其中，座椅和驾驶室框架3均为单独的活动件，活动件采用一定数量的特制连接件安装到矩形车体上，特制连接件由连接杆、螺纹连接杆构成，以降低焊接难度并减少车体变形。
其中，发动机的安装位置设计成沉于矩形车体的内部，以降低矩形车体的重心，提高该矩形车体的稳定性。
其中，阀块8以及过滤器固定板9均安装于合适的缝隙中，以保证该矩形车架的结构紧凑。
其中，上述焊接方式为首先采用点焊以减小焊接变形，再进行满焊和加热时效以降低应力集中，保证矩形车架整体性能。
实施例2
参考图1和图8，六足机器人车架系统，本实施例相较于实施例1矩形车体焊接有大量的小型加强筋5。
在本发明中采用大量的小型加强筋5可以来弥补桁架结构侧向刚度差的弱点，以提高矩形车架的整体刚度及强度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.六足机器人车架系统，包括多个固定桁架（1）以及驾驶室框架（3），其特征在于，多个所述固定桁架（1）构成矩形车体，且每个固定桁架（1）均包括两个主杆（103），所述主杆（103）之间固定安装有等距离分布的斜杆（101）以及竖杆（102），所述矩形车体的相对一侧固定安装有支撑件（4），且支撑件（4）与矩形车体的相对一侧均固定安装有加强槽钢（6），所述加强槽钢（6）与支撑件（4）构成发动机安装底座，所述矩形车体固定安装有均匀分布的阀块（8）以及过滤器固定板（9），所述驾驶室框架（3）的内部设置有控制室（301），所述矩形车体的侧端均铰接有等距离分布的液压缸安装耳板活动件（2），且液压缸安装耳板活动件（2）包括安装板（201）以及固定安装于安装板（201）两端的卡座（203），所述安装板（201）固定安装有安装卡槽（202），所述矩形车体的底端固定安装有等距离分布的支撑腿（7），所述矩形车体固定安装有均匀分布的小型加强筋（5）。
2.根据权利要求1所述的六足机器人车架系统，其特征在于，所述固定桁架（1）为多边形固定式结构。
3.根据权利要求1所述的六足机器人车架系统，其特征在于，所述液压缸安装耳板活动件（2）的数量为六个，且六个液压缸安装耳板活动件（2）关于矩形车体长宽方向的中轴线对称。
4.根据权利要求1所述的六足机器人车架系统，其特征在于，所述支撑腿（7）的数量为四个，且四个支撑腿（7）分布于矩形车体的四个端点位置上，支撑腿（7）底端均固定安装有扩展撑板（701），扩展撑板（701）的底部外壁固定安装有等距离分布的凸块（702）。
5.根据权利要求1所述的六足机器人车架系统，其特征在于，所述矩形车体以及控制室（301）均安装有座椅，且控制室（301）为流线型并由钢管焊接而成。
6.根据权利要求5所述的六足机器人车架系统，其特征在于，所述座椅和驾驶室框架（3）均为单独的活动件，活动件采用一定数量的特制连接件固定安装到矩形车体上，特制连接件由连接杆、螺纹连接杆构成。
7.根据权利要求1所述的六足机器人车架系统，其特征在于，所述发动机的安装位置设计成沉于矩形车体的内部。
8.根据权利要求1所述的六足机器人车架系统，其特征在于，所述阀块（8）以及过滤器固定板（9）均固定安装于合适的缝隙中。
9.根据权利要求1所述的六足机器人车架系统，其特征在于，上述所述固定安装方式首为先采用点焊再进行满焊。
10.根据权利要求1所述的六足机器人车架系统，其特征在于，所述矩形车体固定安装有大量的小型加强筋（5）。
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