CN111301555B - 行走腿组件、行走装置和行走机器人 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种行走腿组件、行走装置和行走机器人。行走腿组件包括行走腿支架、第一行走足、第二行走足、第一凸轮以及第二凸轮，第一凸轮和第二凸轮分别可转动地连接于行走腿支架，第一凸轮和第二凸轮同步转动且均连接于第一行走足和第二行走足之间，第一凸轮的转动带动第一行走足和第二行走足在第一方向周期性运动，第二凸轮的转动带动第一行走足和第二行走足在第二方向周期性运动，相比利用液压缸和连杆、或者曲柄遥杆等传动方式不仅有助于减小行走腿组件的体积、行走腿组件行走时所占据的行走空间，有助于行走机器人穿过与机身等宽的通道，有助于根据行走装置或行走机器人的应用场景使多个行走腿组件之间形成与之匹配的行走关系。

Description

行走腿组件、行走装置和行走机器人

技术领域

本申请涉及机械设备技术领域，具体而言，涉及一种行走腿组件、行走装置和行走机器人。

背景技术

现有的螳螂式爬行机器人、蜘蛛式爬行机器人等机器人的多个爬行腿是利用液压缸的伸缩来带动连杆相对机身向外摆动而实现爬行移动的，导致机器人移动时爬行腿占据的爬行空间较大，不利于机器人穿过与机身等宽的通，并且由于多个爬行腿之间是独立摆动的，爬行腿之间形成不了相互配合的爬行关系。

发明内容

本申请实施例提出了一种行走腿组件、行走装置和行走机器人，以解决上述技术问题。

本申请实施例通过以下技术方案来实现上述目的。

第一方面，本申请实施例提供一种行走腿组件。行走腿组件包括行走腿支架、第一行走足、第二行走足、第一凸轮以及第二凸轮，第一凸轮和第二凸轮分别可转动地连接于行走腿支架，第一凸轮和第二凸轮同步转动且均连接于第一行走足和第二行走足之间，第一凸轮的转动带动第一行走足和第二行走足在第一方向周期性运动，第二凸轮的转动带动第一行走足和第二行走足在第二方向周期性运动。

在一些实施方式中，第一凸轮包括依次首尾相接的第一行程段、第二行程段、第三行程段以及第四行程段，第一行走足与第一凸轮的连接点为第一连接点，第二行走足与第一凸轮的连接点为第二连接点，自第一连接点至第二连接点所形成的相位角大于第一行程段所占的相位角。第二凸轮包括依次首尾相接的与第一行程段对应的第五行程段、与第二行程段对应的第六行程段、与第三行程段对应的第七行程段以及与第四行程段对应的第八行程段，第一行走足与第二凸轮的连接点为第三连接点，第二行走足与第二凸轮的连接点为第四连接点，自第三连接点至第四连接点所形成的相位角大于第五行程段所占的相位角。

在一些实施方式中，第一行走足包括第一脚和第一连接件，第一连接件连接于第一脚，且与第一凸轮和第二凸轮连接，并沿第一方向和第二方向可滑动地安装于行走腿支架。第二行走足包括第二脚和第二连接件，第二连接件连接于第二脚，且与第一凸轮和第二凸轮连接，并沿第一方向和第二方向可滑动地安装于行走腿支架。

在一些实施方式中，第一连接件包括第一滑动部和第二滑动部，行走腿支架包括第一导向部和第二导向部，第一滑动部沿第一方向可滑动的连接于第一导向部，第二滑动部沿第二方向可滑动的连接于第二导向部。第二连接件包括第三滑动部和第四滑动部，行走腿支架包括第三导向部和第四导向部，第三滑动部沿第一方向可滑动的连接于第三导向部，第四滑动部沿第二方向可滑动的连接于第四导向部。

在一些实施方式中，第一凸轮设有第一环形凹槽，第二凸轮设置第二环形凹槽。第一连接件还包括第一连接凸柱和第二连接凸柱，第一连接凸柱可滑动地安装于第一环形凹槽，第二连接凸柱可滑动地安装于第二环形凹槽。第二连接件还包括第三连接凸柱和第四连接凸柱，第三连接凸柱可滑动地安装于第一环形凹槽，第四连接凸柱可滑动地安装于第二环形凹槽。

在一些实施方式中，第一方向垂直于第二方向，行走腿组件的行走方向为第一方向。

第二方面，本申请实施例提供一种行走装置。行走装置包括上述任一实施方式的行走腿组件，行走腿组件的数量为至少四个，至少四个行走腿组件的第一凸轮按照顺序排列的相位差均为第一相位差值，至少四个行走腿组件的第二凸轮按照顺序排列的相位差均为第二相位差值，顺序排列为依顺时针方向或逆时针方向的顺序排列，第一相位差值等于第二相位差值。

在一些实施方式中，至少四个行走腿组件沿行走装置的行走方向排列成等数量的两列，至少四个行走腿组件的数量为N，第一相位差值等于180/N度。

在一些实施方式中，第一凸轮包括依次首尾相接的第一行程段、第二行程段、第三行程段以及第四行程段，第二凸轮包括依次首尾相接的与第一行程段对应的第五行程段、与第二行程段对应的第六行程段、与第三行程段对应的第七行程段以及与第四行程段对应的第八行程段。第一行程段所占的相位角等于第五行程段所占的相位角，第二行程段所占的相位角等于第六行程段所占的相位角，第三行程段所占的相位角等于第七行程段所占的相位角，第四行程段所占的相位角等于第八行程段所占的相位角。至少四个行走腿组件的按照顺序排列的首位行走腿组件的第一凸轮和末位行走腿组件的第一凸轮的相位差等于第一行程段所占的相位角。至少四个行走腿组件的按照顺序排列的首位行走腿组件的第二凸轮和末位行走腿组件的第二凸轮的相位差等于第五行程段所占的相位角。

在一些实施方式中，至少四个行走腿组件仅包括四个行走腿组件，第一相位差值为45度，第一行程段所占的相位角为135度。第二行程段所占的相位角为60度。第三行程段所占的相位角为105度。第四行程段所占的相位角为60度。

第二方面，本申请实施例提供一种机器人。机器人包括上述任一实施例的行走装置和机身，行走装置连接于机身。

本申请实施例提供的行走腿组件、行走装置和行走机器人中，行走腿组件利用第一凸轮来带动第一行走足和第二行走足在第一方向周期性运动，利用第二凸轮带动第一行走足和第二行走足在第二方向周期性运动，由于采用第一凸轮和第二凸轮作为传动机构，相比利用液压缸和连杆、或者曲柄遥杆等传动方式不仅有助于减少传动机构占据行走腿组件的空间以及有助于减小行走腿组件的体积，而且还可以减小行走腿组件行走时所占据的行走空间，有助于行走机器人穿过与机身等宽的通道；此外，在行走装置或行走机器人包括多个行走腿组件的情况下，多个行走腿组件之间可以形成相互配合的行走关系，有助于根据行走装置或行走机器人的应用场景使多个行走腿组件之间形成与之匹配的行走关系。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的行走装置的结构示意图。

图2为图1的行走装置的另一视角的结构示意图。

图3为本申请实施例提供的行走装置的第一凸轮和第二凸轮的行程段的示意图。

图4为图3的行走装置的第一凸轮和第二凸轮的行程段相互配合带动第一行走足(或第二行走足)在第一方向和第二方向运动的示意图。

图5为图3的行走装置的第一凸轮和第二凸轮的行程段相互配合带动第一行走足(或第二行走足)运动的模拟轨迹示意图。

图6为本申请实施例提供的行走装置的第一凸轮和第二凸轮的相位角与运动距离的关系示意图。

图7为本申请实施例提供的行走装置的四个行走腿组件的四个第一行走足和四个第二行走足的分布示意图。

图8为图7的行走装置的四个行走腿组件的四个第一行走足和四个第二行走足的运动时序图。

图9为图1的行走装置的行走腿组件的结构示意图。

图10为图9的行走腿组件的另一视角的结构示意图。

图11为图9的行走腿组件的部分结构示意图。

图12为图9的行走腿组件的第一行走足和行走腿支架的部分结构示意图。

图13为图9的行走腿组件的第二行走足和行走腿支架的部分结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1和图2，本申请实施例提供一种行走装置100。行走装置100包括行走腿组件10，行走腿组件10用于实现行走装置100的移动功能。

行走腿组件10包括第一凸轮12、第二凸轮14、第一行走足16和第二行走足18，第一凸轮12和第二凸轮14均连接于第一行走足16和第二行走足18之间。第一凸轮12既可以带动第一行走足16在第一方向X周期性运动，又可以带动第二行走足18在第一方向X周期性运动。第二凸轮14既可以带动第一行走足16在第二方向Y周期性运动，又可以带动第二行走足18在第二方向Y周期性运动。

本申请实施例中，第一方向X垂直于第二方向Y，例如第一方向X可以为水平方向，第二方向Y可以为竖直方向。即，第一凸轮12可以带动第一行走足16在水平方向来回运动，也可以带动第二行走足18在水平方向来回运动；第二凸轮14可以带动第一行走足16在竖直方向来回运动，也可以带动第二行走足18在竖直方向来回运动。行走装置100可以将第一方向X作为行走方向。

请结合图3和图4，第一凸轮12包括依次首尾相接的第一行程段(A-D)、第二行程段(D-F)、第三行程段(F-G)以及第四行程段(G-A)，第一行程段(A-D)可以理解为前进段，第二行程段(D-F)可以理解为第一换向段，第三行程段(F-G)可以理解为后退段，第四行程段(G-A)可以理解为第二换向段。第一行走足16在第一凸轮12的上述四个行程段中作出与对应行程段相应的运动，第二行走足18在第一凸轮12的上述四个行程段中也作出与对应行程段相应的运动。

第一行走足16与第一凸轮12的连接点为第一连接点，由于第一行走足16与第一凸轮12为点接触，第一连接点可以理解为第一凸轮12的转动过程中每个与第一行走足16接触的点，例如，可以为第一凸轮12的上述四个行程段中的A点、B点、C点、D点、E点、F点、G点、H点以及上述八点中位于任意两点之间的点。同样地，第二行走足18与第一凸轮12的连接点为第二连接点，由于第二行走足18与第一凸轮12为点接触，第二连接点可以理解为第一凸轮12的转动过程中每个与第二行走足18接触的点，例如，可以为第一凸轮12的上述四个行程段中的A点、B点、C点、D点、E点、F点、G点、H点以及上述八点中位于任意两点之间的点。其中，自第一连接点至第二连接点所形成的相位角大于第一行程段(A-D)所占的相位角。

例如第一方向X可以包括第一正方向和第一反方向，第一正方向和第一反方向相背，则第一凸轮12的转动带动位于第一行程段(A-D)的第一行走足16沿第一正方向运动；第一凸轮12的转动带动第一行走足16在第二行程段(D-F)从沿第一正方向运动改变为沿第一反方向运动；第一凸轮12的转动带动位于第三行程段(F-G)的第一行走足16沿第一反方向运动；第一凸轮12的转动带动第一行走足16在第四行程段(G-A)从沿第一反方向运动改变为沿第一正方向运动。

此外，第一凸轮12的转动带动位于第一行程段(A-D)的第二行走足18沿第一正方向运动；第一凸轮12的转动带动第二行走足18在第二行程段(D-F)从沿第一正方向运动改变为沿第一反方向运动；第一凸轮12的转动带动位于第三行程段(F-G)的第二行走足18沿第一反方向运动；第一凸轮12的转动带动第二行走足18在第四行程段(G-A)从沿第一反方向运动改变为沿第一正方向运动。

在第一凸轮12转动时，第一凸轮12可以同时带动第一行走足16和第二行走足18运动。例如，在第一凸轮12带动位于第一行程段(A-D)的第一行走足16运动时，第一凸轮12同时带动位于第二行程段(D-F)的第二行走足18运动；在第一凸轮12带动位于第一行程段(A-D)的第一行走足16运动时，第一凸轮12同时带动位于第三行程段(F-G)的第二行走足18运动；在第一凸轮12带动位于第二行程段(D-F)的第一行走足16运动时，第一凸轮12同时带动位于第四行程段(G-A)的第二行走足18运动；在第一凸轮12带动位于第三行程段(F-G)的第一行走足16运动时，第一凸轮12同时带动位于第一行程段(A-D)的第二行走足18运动；在第一凸轮12带动位于第四行程段(G-A)的第一行走足16运动时，第一凸轮12同时带动位于第一行程段(A-D)的第二行走足18运动。

第二凸轮14包括依次首尾相接的第五行程段(a-d)、第六行程段(d-f)、第七行程段(f-g)以及第八行程段(g-a)，第五行程段(a-d)可以理解为着地段，第六行程段(d-f)可以理解为上升段，第七行程段(f-g)可以理解为高位段，第八行程段(g-a)可以理解为下降段。第一行走足16在第二凸轮14的上述四个行程段中作出与对应行程段相应的运动，第二行走足18在第二凸轮14的上述四个行程段中也作出与对应行程段相应的运动。

第一行走足16与第二凸轮14的连接点为第三连接点，由于第一行走足16与第二凸轮14为点接触，第三连接点可以理解为第二凸轮14的转动过程中每个与第一行走足16接触的点，例如，可以为第二凸轮14的上述四个行程段中的a点、b点、c点、d点、e点、f点、g点、h点以及上述八点中位于任意两点之间的点。同样地，第二行走足18与第二凸轮14的连接点为第四连接点，由于第二行走足18与第二凸轮14为点接触，第四连接点可以理解为第二凸轮14的转动过程中每个与第二行走足18接触的点，例如，可以为第二凸轮14的上述四个行程段中的a点、b点、c点、d点、e点、f点、g点、h点以及上述八点中位于任意两点之间的点。其中，自第三连接点至第四连接点所形成的相位角大于第五行程段(a-d)所占的相位角。

例如第二方向Y可以包括第二正方向和第二反方向，第二正方向和第二反方向相背，则第二凸轮14的转动使位于第五行程段(a-d)的第一行走足16在第二方向Y的位置不变；第二凸轮14的转动带动第一行走足16在第六行程段(d-f)沿第二正方向运动；第二凸轮14的转动使位于第七行程段(f-g)的第一行走足16在第二方向Y的位置不变；第二凸轮14的转动带动第一行走足16在第八行程段(g-a)沿第二反方向运动。

此外，第二凸轮14的转动使位于第五行程段(a-d)的第二行走足18在第二方向Y的位置不变；第二凸轮14的转动带动第二行走足18在第六行程段(d-f)沿第二正方向运动；第二凸轮14的转动使位于第七行程段(f-g)的第二行走足18在第二方向Y的位置不变；第二凸轮14的转动带动第二行走足18在第八行程段(g-a)沿第二反方向运动。

在第二凸轮14转动时，第一行走足16和第二行走足18可以作出不同的运动。例如，在第二凸轮14的转动使位于第五行程段(a-d)的第一行走足16在第二方向Y的位置不变时，第二凸轮14带动位于第六行程段(d-f)的第二行走足18沿第二正方向运动；在第二凸轮14的转动使位于第五行程段(a-d)的第一行走足16在第二方向Y的位置不变时，第二凸轮14的转动使位于第七行程段(f-g)的第二行走足18在第二方向Y的位置不变；在第二凸轮14的转动带动位于第六行程段(d-f)的第一行走足16沿第二正方向运动时，第二凸轮14的转动带动位于第八行程段(g-a)的第二行走足18沿第二反方向运动；在第二凸轮14的转动带动第一行走足16在第八行程段(g-a)沿第二反方向运动时，第二凸轮14的转动带动位于第五行程段(a-d)的第二行走足18在第二方向Y的位置不变；在第二凸轮14的转动带动第一行走足16在第八行程段(g-a)沿第二反方向运动，第二凸轮14的转动带动位于第五行程段(a-d)的第二行走足18在第二方向Y的位置不变。

第二凸轮14和第一凸轮12协同配合，共同形成行走腿组件10的第一行走足16和第二行走足18的行走轨迹。例如，第一凸轮12的第一行程段(A-D)、第二行程段(D-F)、第三行程段(F-G)以及第四行程段(G-A)分别对应第二凸轮14的第五行程段(a-d)、第六行程段(d-f)、第七行程段(f-g)以及第八行程段(g-a)，即，第一行程段(A-D)所占的相位角等于第五行程段(a-d)所占的相位角，第二行程段(D-F)所占的相位角等于第六行程段(d-f)所占的相位角，第三行程段(F-G)所占的相位角等于第七行程段(f-g)所占的相位角，第四行程段(G-A)所占的相位角等于第八行程段(g-a)所占的相位角。

在上述的实施方式下，对于第一行走足16来说，请结合图4和图5，第一行走足16位于第一凸轮12的第一行程段(A-D)时，第一行走足16可以位于第二凸轮14的第五行程段(a-d)；第一行走足16位于第一凸轮12的第二行程段(D-F)时，第一行走足16可以位于第二凸轮14的第六行程段(d-f)；第一行走足16位于第一凸轮12的第三行程段(F-G)时，第一行走足16可以位于第二凸轮14的第七行程段(f-g)；第一行走足16位于第一凸轮12的第四行程段(G-A)时，第一行走足16可以位于第二凸轮14的第八行程段(g-a)。此时，沿第一正方向运动的第一行走足16在第二方向Y的位置不变，位于第二行程段(D-F)的第一行走足16沿第二正方向运动，沿第一反方向运动的第一行走足16在第二方向Y的位置不变，位于第四行程段(G-A)的第一行走足16沿第二反方向运动。

对于第二行走足18来说，请结合图4和图5，第二行走足18位于第一凸轮12的第一行程段(A-D)时，第二行走足18可以位于第二凸轮14的第五行程段(a-d)；第二行走足18位于第一凸轮12的第二行程段(D-F)时，第二行走足18可以位于第二凸轮14的第六行程段(d-f)；第二行走足18位于第一凸轮12的第三行程段(F-G)时，第二行走足18可以位于第二凸轮14的第七行程段(f-g)；第二行走足18位于第一凸轮12的第四行程段(G-A)时，第二行走足18可以位于第二凸轮14的第八行程段(g-a)。此时，位于第一行程段(A-D)的第二行走足18在第二方向Y的位置不变，位于第二行程段(D-F)的第二行走足18沿第二正方向运动，位于第三行程段(F-G)的第二行走足18在第二方向Y的位置不变，位于第四行程段(G-A)的第二行走足18沿第二反方向运动。其中，第二行走足18的运动轨迹与第一行走足16的运动轨迹相同，运动轨迹如图5所示。

行走装置100可以包括至少四个行走腿组件10，至少四个行走腿组件10可以协同配合实现行走装置100的运动。例如，至少四个行走腿组件10沿行走装置100的行走方向排列成等数量的两列，至少四个行走腿组件10的第一凸轮12按照顺序排列的相位差均为第一相位差值，至少四个行走腿组件10的第二凸轮14按照顺序排列的相位差均为第二相位差值；顺序排列为依顺时针方向或逆时针方向的顺序排列，第一相位差值等于第二相位差值；至少四个行走腿组件10的按照顺序排列的首位行走腿组件10的第一凸轮12和末位行走腿组件10的第一凸轮12的相位差等于第一行程段(A-D)所占的相位角，至少四个行走腿组件10的按照顺序排列的首位行走腿组件10的第一凸轮12和末位行走腿组件10的第二凸轮14的相位差等于第五行程段(a-d)所占的相位角，使至少四个行走腿组件10中的第一行走足16依序运动、至少四个行走腿组件10中的第二行走足18依序运动，实现了每行每列的第一行走足16和第二行走足18依序交替运动，使得四个行走腿组件10的排布合理，四个行走腿组件10之间形成了相互配合的行走关系，增强了行走装置100的稳定性，有助于实现机器人的平稳移动。

在一些实施方式中，行走腿组件10的数量可以为N，其中N大于或等于4。第一相位差值等于180/N度。本申请实施例以N为4作为例子进行说明。基于此，请参阅图1和图2，行走装置100则包括四个行走腿组件10，四个行走腿组件10排列成两列、两行，四个行走腿组件10的第一凸轮12按照顺序排列的相位差均为45°，四个行走腿组件10的第二凸轮14按照顺序排列的相位差均为45°。其中，行走腿组件10的按照顺序排列的首位行走腿组件10的第一凸轮12和末位行走腿组件10的第一凸轮12的相位差可为135°，行走腿组件10的按照顺序排列的首位行走腿组件10的第一凸轮12和末位行走腿组件10的第二凸轮14的相位差的相位差可为135°，如图6所示，从而可以保证行走装置100中至少三只行走足沿第一正方向运动且在第二方向Y的位置不变，同时又能保证行走装置100中有第四只行走足着地来配合已着地的其他三只行走足来实现行走装置100的不间断地运动，并且由于行走装置100在不间断地运动过程中，行走装置100的高度不变，保证了行走装置100运动的平稳性。而第一行程段(A-D)和第五行程段(a-d)所占的相位角不至于过小，有助于延长行走装置100中的行走足着地的时间，增大行走装置100的步距，从而可以提高行走装置100的行走效率。此外，第一凸轮12通过第一行程段(A-D)和第二凸轮14通过第五行程段(a-d)可以带动行走足匀速运动，从而可以实现行走装置100的匀速运动。

为了兼顾行走装置100的越障能力以及第二凸轮14在第六行程段(d-f)的提升力F，由于F＝(Txδ)/L，其中T为动力输入扭矩，δ为第二凸轮14的第六行程段(d-f)所占的相位角，L为第二凸轮14的升程，可以选取δ＝360/6＝60°，则第六行程段(d-f)和第二行程段(D-F)所占的相位角为60度，此时能够较好地保证第二凸轮14在第六行程段(d-f)的提升力，提高了行走装置100的爬坡能力以及越障能力。

在第六行程段(d-f)和第二行程段(D-F)所占的相位角为60度的情况下，则第四行程段(G-A)和第八行程段(g-a)所占的相位角为60度，第三行程段(F-G)和第七行程段(f-g)所占的相位角为105度。而第三行程段(F-G)和第七行程段(f-g)所占的相位角不至于过小，有助于保证行走装置100中的行走足悬空的时间，可以更进一步提高行走装置100的越障能力。

图2中的四个行走腿组件10沿顺时针方向Z分布，每个行走腿组件10的第一行走足16和第二行走足18可以按照图7所示的形式分布，四个行走腿组件10中的四个第一行走足16沿顺时针方向Z分布，即行走足1601、行走足1602、行走足1603以及行走足1604依次沿顺时针方向Z分布；四个行走腿组件10中的四个第二行走足18沿顺时针方向Z分布，即行走足1801、行走足1802、行走足1803以及行走足1804依次沿顺时针方向Z分布，四个行走腿组件10的八个行走足(1601-1604、1801-1804)的运动时序为图8所示。

请参阅图9至图11，行走腿组件10还可以包括行走腿支架19，第一凸轮12和第二凸轮14可以装设于行走腿支架19内，例如第一凸轮12与第二凸轮14可以沿第一方向X分布于行走腿支架19。第一行走足16和第二行走足18可以装设于行走腿支架19相背的两侧。

例如，第一凸轮12可转动地连接于行走腿支架19，第二凸轮14可转动地连接于行走腿支架19。第一凸轮12和第二凸轮14可以同步联动，例如第一凸轮12和第二凸轮14可以通过齿轮组11进行同步转动。

例如，为了配合第一行走足16与行走腿支架19的连接，行走腿支架19可以包括第一导向部192和第二导向部194，第一行走足16分别连接于第一导向部192和第二导向部194。

对应的，第一行走足16包括第一连接件162和第一脚164，第一脚164连接于第一连接件162，第一脚164可以通过螺纹连接、焊接等方式固定于第一连接件162。第一连接件162沿第一方向X和第二方向Y可滑动地安装于行走腿支架19。第一连接件162包括第一滑动部1622和第二滑动部1624，第一滑动部1622和第二滑动部1624可相对滑动。

第一滑动部1622沿第一方向X可滑动的连接于第一导向部192。第一滑动部1622的数量可以为多个，对应的，第一导向部192的数量也与第一滑动部1622的数量一致，本实施方式中，第一滑动部1622的数量为两个，第一导向部192的数量为两个，每一个第一滑动部1622可滑动的连接于对应的一个第一导向部192，两个第一滑动部1622和两个第一导向部192对应相互配合可以较好地增强了第一连接件162和行走腿支架19连接的稳定性，有助于第一行走足16在第一凸轮12和第二凸轮14的带动下可以顺畅地相对行走腿支架19运动。

第二滑动部1624沿第二方向Y可滑动的连接于第二导向部194。第二滑动部1624的数量可以为多个，对应的，第二导向部194的数量也与第二滑动部1624的数量一致，本实施方式中，第二滑动部1624的数量为两个，第二导向部194的数量为两个，每一个第二滑动部1624可滑动的连接于对应的一个第二导向部194，两个第二滑动部1624和两个第二导向部194对应相互配合可以更进一步地增强了第一连接件162和行走腿支架19连接的稳定性，有助于第一行走足16在第一凸轮12和第二凸轮14的带动下可以顺畅地相对行走腿支架19运动。

第一连接件162与第一凸轮12连接，第一凸轮12的转动可以带动第一行走足16在第一方向X周期性运动。第一连接件162还与第二凸轮14连接，第二凸轮14的转动可以带动第一行走足16在第二方向Y周期性运动。第一凸轮12和第二凸轮14分别带动第一连接件162在第一方向X、第二方向Y周期性运动，从而实现第一脚164的运动。

为了配合第一连接件162分别与第一凸轮12、第二凸轮14的连接，第一凸轮12设有第一环形凹槽122，第一环形凹槽122形成上述实施方式所列的依次首尾相接的第一行程段(A-D)、第二行程段(D-F)、第三行程段(F-G)以及第四行程段(G-A)；第二凸轮14设置第二环形凹槽142，第二环形凹槽142形成上述实施方式所列的依次首尾相接的第五行程段(a-d)、第六行程段(d-f)、第七行程段(f-g)以及第八行程段(g-a)。请结合图12，第一连接件162还包括第一连接凸柱1626和第二连接凸柱1628，第一连接凸柱1626可以固定连接于第一滑动部1622，第二连接凸柱1628可以固定连接于第二滑动部1624。第一连接凸柱1626可滑动地安装于第一环形凹槽122，第一连接凸柱1626可以在第一环形凹槽122的上述四个行程段中作出与对应行程段相应的运动。第二连接凸柱1628可滑动地安装于第二环形凹槽142，第二连接凸柱1628可以在第二环形凹槽142的上述四个行程段中作出与对应行程段相应的运动。

此外，请参阅图10，为了配合第二行走足18与行走腿支架19的连接，行走腿支架19可以包括第三导向部196和第四导向部198，第二行走足18分别连接于第三导向部196和第四导向部198。

对应的，第二行走足18包括第二连接件182和第二脚184，第二脚184连接于第二连接件182，第二脚184可以通过螺纹连接、焊接等方式固定于第二连接件182。第二连接件182沿第一方向X和第二方向Y可滑动地安装于行走腿支架19。第二连接件182包括第三滑动部1822和第四滑动部1824，第三滑动部1822和第四滑动部1824可相对滑动。

第三滑动部1822沿第一方向X可滑动的连接于第三导向部196。第三滑动部1822的数量可以为多个，对应的，第三导向部196的数量也与第三滑动部1822的数量一致，本实施方式中，第三滑动部1822的数量为两个，第三导向部196的数量为两个，每一个第三滑动部1822可滑动的连接于对应的一个第三导向部196，两个第三滑动部1822和两个第三导向部196对应相互配合可以较好地增强了第二连接件182和行走腿支架19连接的稳定性，有助于第二行走足18在第一凸轮12和第二凸轮14的带动下可以顺畅地相对行走腿支架19运动。

第四滑动部1824沿第二方向Y可滑动的连接于第四导向部198。第四滑动部1824的数量可以为多个，对应的，第四导向部198的数量也与第四滑动部1824的数量一致，本实施方式中，第四滑动部1824的数量为两个，第四导向部198的数量为两个，每一个第四滑动部1824可滑动的连接于对应的一个第四导向部198，两个第四滑动部1824和两个第四导向部198对应相互配合可以更进一步地增强了第二连接件182和行走腿支架19连接的稳定性，有助于第二行走足18在第一凸轮12和第二凸轮14的带动下可以顺畅地相对行走腿支架19运动。

第二连接件182与第一凸轮12连接，第一凸轮12的转动可以带动第二行走足18在第一方向X周期性运动。第二连接件182还与第二凸轮14连接，第二凸轮14的转动可以带动第二行走足18在第二方向Y周期性运动。第一凸轮12和第二凸轮14分别带动第二连接件182在第一方向X、第二方向Y周期性运动，从而实现第二脚184的运动。

为了配合第二连接件182分别与第一凸轮12、第二凸轮14的连接，请参阅图13，第二连接件182还包括第三连接凸柱1826和第四连接凸柱1828，第三连接凸柱1826可以固定连接于第三滑动部1822，第四连接凸柱1828可以固定连接于第四滑动部1824。第三连接凸柱1826可滑动地安装于第一环形凹槽122(见图11)，第三连接凸柱1826可以在第一环形凹槽122的上述四个行程段中作出与对应行程段相应的运动。第四连接凸柱1828可滑动地安装于第二环形凹槽142，第四连接凸柱1828可以在第二环形凹槽142的上述四个行程段中作出与对应行程段相应的运动。

行走腿组件10还可以包括第一凸轮轴承(图未示)，第一凸轮轴承安装于行走腿支架19。第一凸轮轴承与第一凸轮12配合，第一凸轮轴承可以减小第一凸轮12与行走腿支架19之间的传动阻力，同时也可以提高第一凸轮12的回转精度。第一凸轮轴承的数量可以为两个，例如两个第一凸轮轴承分别安装于第一凸轮12的两端。

行走腿组件10还可以包括第二凸轮轴承(图未示)，第二凸轮轴承安装于行走腿支架19。第二凸轮轴承与第二凸轮14配合，第二凸轮轴承可以减小第二凸轮14与行走腿支架19之间的传动阻力，同时也可以提高第二凸轮14的回转精度。第二凸轮轴承的数量可以为两个，例如两个第二凸轮轴承分别安装于第二凸轮14的两端。

请参阅图1，行走装置100还可以包括机架20，行走腿组件10安装于机架20，机架20设有电机30，电机30驱动行走腿组件10运动。

本申请实施例还提供一种行走机器人(图未示)。行走机器人包括上述任一实施例的行走装置100和机身，行走装置100设置于机身。行走机器人通过行走装置100来调整自身的稳定性和越障高度。

本申请实施例提供的行走腿组件10、行走装置100和行走机器人中，行走腿组件10利用第一凸轮12来带动第一行走足16和第二行走足18在第一方向X周期性运动，利用第二凸轮14带动第一行走足16和第二行走足18在第二方向Y周期性运动，由于采用第一凸轮12和第二凸轮14作为传动机构，相比利用液压缸和连杆、或者曲柄遥杆等传动方式不仅有助于减少传动机构占据行走腿组件10的空间以及有助于减小行走腿组件10的体积，而且还可以减小行走腿组件10行走时所占据的行走空间，有助于行走机器人穿过与机身等宽的通道；此外，在行走装置或行走机器人包括多个行走腿组件的情况下，多个行走腿组件之间可以形成相互配合的行走关系，有助于根据行走装置或行走机器人的应用场景使多个行走腿组件之间形成与之匹配的行走关系。

在本申请中，除非另有明确的规定或限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通，也可以是仅为表面接触，或者通过中间媒介的表面接触连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为特指或特殊结构。术语“一些实施例”、“其他实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本申请中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本申请中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种行走装置，其特征在于，包括行走机器人的行走腿组件，所述行走腿组件包括行走腿支架、第一行走足、第二行走足、第一凸轮轴承、第一凸轮以及第二凸轮，所述第一凸轮和所述第二凸轮分别可转动地连接于所述行走腿支架，所述第一凸轮轴承安装于所述行走腿支架并与所述第一凸轮配合，所述第一凸轮和所述第二凸轮同步转动且均连接于所述第一行走足和所述第二行走足之间，所述第一凸轮的转动带动所述第一行走足和所述第二行走足在第一方向周期性运动，所述第二凸轮的转动带动所述第一行走足和所述第二行走足在第二方向周期性运动；

所述行走腿组件的数量为至少四个，至少四个所述行走腿组件的所述第一凸轮按照顺序排列的相位差均为第一相位差值，至少四个所述行走腿组件的所述第二凸轮按照所述顺序排列的相位差均为第二相位差值，所述顺序排列为依顺时针方向或逆时针方向的顺序排列，所述第一相位差值等于所述第二相位差值。

2.根据权利要求1所述的行走装置，其特征在于，所述第一行走足包括第一脚和第一连接件，所述第一连接件连接于所述第一脚，且与所述第一凸轮和所述第二凸轮连接，并沿所述第一方向和所述第二方向可滑动地安装于所述行走腿支架；

所述第二行走足包括第二脚和第二连接件，所述第二连接件连接于所述第二脚，且与所述第一凸轮和所述第二凸轮连接，并沿所述第一方向和所述第二方向可滑动地安装于所述行走腿支架。

3.根据权利要求2所述的行走装置，其特征在于，所述第一连接件包括第一滑动部和第二滑动部，所述行走腿支架包括第一导向部和第二导向部，所述第一滑动部沿所述第一方向可滑动的连接于所述第一导向部，所述第二滑动部沿所述第二方向可滑动的连接于所述第二导向部；

所述第二连接件包括第三滑动部和第四滑动部，所述行走腿支架包括第三导向部和第四导向部，所述第三滑动部沿所述第一方向可滑动的连接于所述第三导向部，所述第四滑动部沿所述第二方向可滑动的连接于所述第四导向部。

4.根据权利要求2所述的行走装置，其特征在于，所述第一凸轮设有第一环形凹槽，所述第二凸轮设置第二环形凹槽；

所述第一连接件还包括第一连接凸柱和第二连接凸柱，所述第一连接凸柱可滑动地安装于所述第一环形凹槽，所述第二连接凸柱可滑动地安装于所述第二环形凹槽；

所述第二连接件还包括第三连接凸柱和第四连接凸柱，所述第三连接凸柱可滑动地安装于所述第一环形凹槽，所述第四连接凸柱可滑动地安装于所述第二环形凹槽。

5.根据权利要求1-4任一项所述的行走装置，其特征在于，所述第一方向垂直于所述第二方向，所述行走腿组件的行走方向为所述第一方向。

6.根据权利要求1所述的行走装置，其特征在于，至少四个所述行走腿组件沿所述行走装置的行走方向排列成等数量的两列，至少四个所述行走腿组件的数量为N，所述第一相位差值等于180/N度。

7.根据权利要求1所述的行走装置，其特征在于，所述第一凸轮包括依次首尾相接的第一行程段、第二行程段、第三行程段以及第四行程段，所述第二凸轮包括依次首尾相接的与所述第一行程段对应的第五行程段、与所述第二行程段对应的第六行程段、与所述第三行程段对应的第七行程段以及与所述第四行程段对应的第八行程段；所述第一行程段所占的相位角等于所述第五行程段所占的相位角，所述第二行程段所占的相位角等于所述第六行程段所占的相位角，所述第三行程段所占的相位角等于所述第七行程段所占的相位角，所述第四行程段所占的相位角等于所述第八行程段所占的相位角；至少四个所述行走腿组件的按照所述顺序排列的首位所述行走腿组件的所述第一凸轮和末位所述行走腿组件的所述第一凸轮的相位差等于所述第一行程段所占的相位角，至少四个所述行走腿组件的按照所述顺序排列的首位所述行走腿组件的所述第二凸轮和末位所述行走腿组件的所述第二凸轮的相位差等于所述第五行程段所占的相位角。

8.根据权利要求7所述的行走装置，其特征在于，至少四个所述行走腿组件仅包括四个所述行走腿组件，所述第一相位差值为45度，所述第一行程段所占的相位角为135度，所述第二行程段所占的相位角为60度，所述第三行程段所占的相位角为105度，所述第四行程段所占的相位角为60度。

9.一种行走机器人，其特征在于，包括：

机身；以及

权利要求1至8任一项所述的行走装置，所述行走装置连接于所述机身。

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