CN113044134A - 一种可在水平网格上爬行的四足机器人 - Google Patents

一种可在水平网格上爬行的四足机器人 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可在水平网格上爬行的四足机器人，属于爬行机器人领域。它包括机器人躯体，沿同一圆周顺时针方向间隔均匀依次装设于机器人躯体上的动力腿A、平衡腿B、动力腿B和平衡腿A；机器人躯体的中心转动装设有转向轴，转向轴上固定装设有转向齿轮，转向电机固定装设于机器人躯体上，其输出轴与转向轴的上端相连；动力腿A与动力腿B结构完全相同，包括动力大腿、从动轮、活塞缸A、动力脚底板、滑动板A、滑动板B、活塞缸B、连杆A和连杆B；平衡腿A包括平衡大腿、平衡脚底板、固定板A、固定板B和抗压螺旋弹簧。本发明是一种结构简单合理、能够改变机器人腿部总高度、从而实施快速爬行网格的四足机器人。

Description

一种可在水平网格上爬行的四足机器人
技术领域
本发明主要涉及爬行机器人领域，特指一种可在水平网格上爬行的四足机器人。
背景技术
针对恶劣复杂的工作路面，通常可以借助铺设一定的网格，从而改变路面平摊程度，进而改变路面情况，提高机器人行走的稳定性。现有的四足机器人通常只能在实心平面上爬行，而无法在网格平面上快速行走。因此，设计一种可以在网格上快速爬行的机器人具有十分重要的价值。
发明内容
本发明需解决的技术问题是：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单合理、利用两腿反向运动产生前进动力、另外两腿辅助平衡、能够改变机器人腿部总高度、从而实施快速爬行网格的四足机器人。
为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：一种可在水平网格上爬行的四足机器人，包括机器人躯体，沿同一圆周顺时针方向间隔均匀依次装设于所述机器人躯体上的动力腿A、平衡腿B、动力腿B和平衡腿A。
所述机器人躯体的中心转动装设有转向轴，所述转向轴上固定装设有转向齿轮，所述机器人躯体上装设有转向电机，转向电机的输出轴与所述转向轴的上端相连。
所述动力腿A与所述动力腿B结构完全相同，且关于所述转向轴对称；所述平衡腿A与所述平衡腿B结构完全相同，且关于所述转向轴对称。
所述动力腿A包括沿铅直方向转动装设于所述机器人躯体上的动力大腿，固定装设于所述动力大腿上与所述转向齿轮外啮合传动的从动轮，沿水平方向装设于所述动力大腿下端的活塞缸A，装设于所述活塞缸A的输出杆上的动力脚底板，装设于所述动力脚底板上可沿倾斜方向滑动的滑动板A和滑动板B，装设于所述动力脚底板上的活塞缸B，一端与所述滑动板A上部铰接的连杆A，一端与所述滑动板B上部铰接的连杆B。
所述连杆A和所述连杆B的另一端同点铰接装设于所述活塞缸B的输出杆上；所述滑动板A与所述滑动板B呈倒八字型结构。
所述平衡腿A包括可沿铅直方向滑动装设于所述机器人躯体上的平衡大腿，装设于所述平衡大腿下端的平衡脚底板，固定装设于所述平衡脚底板上的固定板A和固定板B，套装在所述平衡大腿上的抗压螺旋弹簧。
所述固定板A和固定板B关于所述平衡大腿对称，且呈倒八字型结构；所述抗压螺旋弹簧的两端分别与所述机器人躯体、所述平衡脚底板相连。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：本发明的一种可在水平网格上爬行的四足机器人，设有动力腿A和动力腿B，从而通过升降运动实现抓取网格线前进；本发明中的平衡腿A和平衡腿B上设有抗压螺旋弹簧，从而使得动力腿进入和退出水平网格时，整个机器人躯体可以发生一定的高度改变，增加运动的稳定性，提高爬行速度。由此可知，本发明是一种结构简单合理、利用两腿反向运动产生前进动力、另外两腿辅助平衡、能够改变机器人腿部总高度、从而实施快速爬行网格的四足机器人。
附图说明
图1是本发明的一种可在水平网格上爬行的四足机器人拆除平衡腿A和平衡腿B后的结构原理示意图。
图2是本发明的一种可在水平网格上爬行的四足机器人拆除动力腿A动力腿B后的结构原理示意图。
图3是本发明的一种可在水平网格上爬行的四足机器人在水平网格上的相对位置示意图。
图中，1—水平网格；10—网格线；2—机器人躯体；21—动力腿A；22—动力腿B；23—平衡腿A；24—平衡腿B；31—动力大腿；32—从动轮；33—活塞缸A；34—动力脚底板；35—滑动板A；36—滑动板B；37—活塞缸B；38—连杆A；39—连杆B；41—转向电机；42—转向轴；43—转向齿轮；51—平衡大腿；52—抗压螺旋弹簧；53—平衡脚底板；54—固定板A；55—固定板B。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图3所示，本发明的一种可在水平网格上爬行的四足机器人，它包括包括机器人躯体2，沿同一圆周顺时针方向间隔均匀依次装设于机器人躯体2上的动力腿A21、平衡腿B24、动力腿B22和平衡腿A23。
参见图1，机器人躯体2的中心转动装设有转向轴42，转向轴42上固定装设有转向齿轮43，机器人躯体2上装设有转向电机41，转向电机41的输出轴与转向轴42的上端相连。
如图3所示，动力腿A21与动力腿B22结构完全相同，且关于转向轴42对称；平衡腿A23与平衡腿B24结构完全相同，且关于转向轴42对称。
参见图1，动力腿A21包括沿铅直方向转动装设于机器人躯体2上的动力大腿31，固定装设于动力大腿31上与转向齿轮43外啮合传动的从动轮32，沿水平方向装设于动力大腿31下端的活塞缸A33，装设于活塞缸A33的输出杆上的动力脚底板34，装设于动力脚底板34上可沿倾斜方向滑动的滑动板A35和滑动板B36，装设于动力脚底板34上的活塞缸B37，一端与滑动板A35上部铰接的连杆A38，一端与滑动板B36上部铰接的连杆B39。当活塞缸B37的输出杆向上运动时，连杆A38和连杆B39分别带动滑动板A35和滑动板B36斜向上滑动，从而从水平网格1中逐渐退出；当活塞缸B37的输出杆向下运动时，连杆A38和连杆B39分别带动滑动板A35和滑动板B36斜向下滑动，从而进入网格1中，直至滑动板A35和滑动板B36接触到水平网格1中的网格线10；动力腿A21中活塞缸A33的输出杆向外伸长时，动力腿B22中活塞缸A33的输出杆向里缩短，从而实现两个动力腿沿水平网格1的网格线10纵向前进。
参见图1，连杆A38和连杆B39的另一端同点铰接装设于活塞缸B37的输出杆上；滑动板A35与滑动板B36呈倒八字型结构。当活塞缸B37向下运动带动滑动板A35和滑动板B36逐渐进入相邻的两条网格线10时，可以形成对两条网格线10的向外接触力，从而增加运动的稳定性。
参见图2，平衡腿A23包括可沿铅直方向滑动装设于机器人躯体2上的平衡大腿51，装设于平衡大腿51下端的平衡脚底板53，固定装设于平衡脚底板53上的固定板A54和固定板B55，套装在平衡大腿51上的抗压螺旋弹簧52。活塞缸B37的输出杆位于最低位置时，平衡腿A23和平衡腿B24沿铅直方向的高度最长，动力腿A21和动力腿B22沿铅直方向的高度最长，此时固定板A54和固定板B55的最低端高于水平网格1相对应的网格线10的高度，滑动板A35和滑动板B36的下部紧紧压在网格线10上；活塞缸B37的输出杆位于中部位置时，平衡腿A23、平衡腿B24、动力腿A21和动力腿B22的高度相等，此时滑动板A35和滑动板B36、固定板A54和固定板B55的下部均进入到相应的水平网格1中，并接触相应的网格线10；活塞缸B37的输出杆位于最高位置时，平衡腿A23和平衡腿B24沿铅直方向的高度最短，动力腿A21和动力腿B22沿铅直方向的高度最短，且滑动板A35和滑动板B36的最低端高于水平网格1相对应的网格线10的高度，此时固定板A54和固定板B55下部紧紧压在网格线10上。活塞缸B37的输出杆运动，改变抗压螺旋弹簧52的压缩变形量，进而改变两个平衡腿A23和平衡腿B24的高度。
固定板A54和固定板B55关于平衡大腿51对称，且呈倒八字型结构；从而有助于固定板B55和A54向下运动后充分与水平网格1中的左右两侧的网格线10接触施压，增加运动的稳定性。抗压螺旋弹簧52的两端分别与机器人躯体2、平衡脚底板53相连。
转向原理：转向电机41正向转动90度，带动转向齿轮正向转动90度，从而使得动力腿A21中的活塞缸A33的输出杆由向右转动为向上，动力腿B22中的活塞缸A33中的输出杆由向左转变为向下，从而可以实现向左运动；转向电机41反向转动90度，带动转向齿轮反向转动90度，从而使得动力腿A21中的活塞缸A33的输出杆由向右转动为向下，动力腿B22中的活塞缸A33中的输出杆由向左转变为向上，从而可以实现向下运动。本段中的上、下、左、右均以图3为参照。
前进原理：以图3向右的方向为前进方向。动力腿A21和动力腿B22中的活塞缸B37向上运动，从而使得动力腿A21和动力腿B22中的滑动板A35和滑动板B36从水平网格1中退出，即滑动板A35和滑动板B36最低端高于网格线10；动力腿A21中的活塞缸A33的输出杆向外伸长，同时动力腿B22中的活塞缸A33的输出杆向里缩短，从而使得动力腿A21和动力腿B22中滑动板A35和滑动板B36同时向右运动前进；动力腿A21和动力腿B22中的活塞缸B37的输出杆向下运动至最低位置，滑动板A35和滑动板B36进入到水平网格1中，即滑动板A35和滑动板B36紧紧压在网格线10上，此时整个机器人的重量完全由动力腿A21和动力腿B22承担，因此抗压螺旋弹簧52压缩量为零，且固定板A54和固定板B55最低端高于网格线10；动力腿A21中的活塞缸A33的输出杆向里缩短，同时动力腿B22中的活塞缸A33的输出杆向外伸长，带动机器人躯体2向右前进，所述平衡腿A23和平衡腿B24随着机器人躯体2同步向右前进；活塞缸B37的输出杆向上运动至中部位置，使得动力腿A21、动力腿B22、平衡腿A23和平衡腿B24均接触网格线10。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应该属于本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种可在水平网格上爬行的四足机器人，包括机器人躯体(2)，沿同一圆周顺时针方向间隔均匀依次装设于所述机器人躯体(2)上的动力腿A(21)、平衡腿B(24)、动力腿B(22)和平衡腿A(23)，其特征在于：
所述机器人躯体(2)的中心转动装设有转向轴(42)，所述转向轴(42)上固定装设有转向齿轮(43)，所述机器人躯体(2)上装设有转向电机(41)，所述转向电机(41)的输出轴与所述转向轴(42)的上端相连；
所述动力腿A(21)与所述动力腿B(22)结构完全相同，且关于所述转向轴(42)对称；所述平衡腿A(23)与所述平衡腿B(24)结构完全相同，且关于所述转向轴(42)对称；
所述动力腿A(21)包括沿铅直方向转动装设于所述机器人躯体(2)上的动力大腿(31)，固定装设于所述动力大腿(31)上与所述转向齿轮(43)外啮合传动的从动轮(32)，沿水平方向装设于所述动力大腿(31)下端的活塞缸A(33)，装设于所述活塞缸A(33)的输出杆上的动力脚底板(34)，装设于所述动力脚底板(34)上可沿倾斜方向滑动的滑动板A(35)和滑动板B(36)，装设于所述动力脚底板(34)上的活塞缸B(37)，一端与所述滑动板A(35)上部铰接的连杆A(38)，一端与所述滑动板B(36)上部铰接的连杆B(39)；
所述连杆A(38)和所述连杆B(39)的另一端同点铰接装设于所述活塞缸B(37)的输出杆上；所述滑动板A(35)与所述滑动板B(36)呈倒八字型结构；
所述平衡腿A(23)包括可沿铅直方向滑动装设于所述机器人躯体(2)上的平衡大腿(51)，装设于所述平衡大腿(51)下端的平衡脚底板(53)，固定装设于所述平衡脚底板(53)上的固定板A(54)和固定板B(55)，套装在所述平衡大腿(51)上的抗压螺旋弹簧(52)；所述固定板A(54)和固定板B(55)关于所述平衡大腿(51)对称，且呈倒八字型结构；所述抗压螺旋弹簧(52)的两端分别与所述机器人躯体(2)、所述平衡脚底板(53)相连。
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4790400A (en) * 1986-07-24 1988-12-13 Eric Sheeter Stepping vehicle
JPH05131382A (ja) * 1991-11-11 1993-05-28 Takeshi Yanagisawa 歩行ロボツト
CN1097157A (zh) * 1992-12-01 1995-01-11 柳沢健 行走机器人
CN105149137A (zh) * 2015-09-22 2015-12-16 上海理工大学 爬行式大型工件表面喷涂机器人
TWI581844B (zh) * 2016-01-27 2017-05-11 Genius Toy Taiwan Co Ltd Climbing wall toys
CN107458494A (zh) * 2017-07-01 2017-12-12 湖南翼航无人机科技有限公司 一种适应多种地形的工业机器人行走机构
CN107963461A (zh) * 2017-11-23 2018-04-27 袁奥 一种用于恶劣工况的进场装置及方法
CN208132980U (zh) * 2018-03-29 2018-11-23 烟台工程职业技术学院 一种用于汽车工业生产中的机器人防滑脚掌
CN110667727A (zh) * 2019-10-12 2020-01-10 广东博智林机器人有限公司 行走机器人
CN111942495A (zh) * 2020-08-12 2020-11-17 常州大学 一种三足摆动前进机器人

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW581844B (en) * 2003-08-04 2004-04-01 Ming Fung A compressor with conical shells and the relative architecture of the same

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4790400A (en) * 1986-07-24 1988-12-13 Eric Sheeter Stepping vehicle
JPH05131382A (ja) * 1991-11-11 1993-05-28 Takeshi Yanagisawa 歩行ロボツト
CN1097157A (zh) * 1992-12-01 1995-01-11 柳沢健 行走机器人
CN105149137A (zh) * 2015-09-22 2015-12-16 上海理工大学 爬行式大型工件表面喷涂机器人
TWI581844B (zh) * 2016-01-27 2017-05-11 Genius Toy Taiwan Co Ltd Climbing wall toys
CN107458494A (zh) * 2017-07-01 2017-12-12 湖南翼航无人机科技有限公司 一种适应多种地形的工业机器人行走机构
CN107963461A (zh) * 2017-11-23 2018-04-27 袁奥 一种用于恶劣工况的进场装置及方法
CN208132980U (zh) * 2018-03-29 2018-11-23 烟台工程职业技术学院 一种用于汽车工业生产中的机器人防滑脚掌
CN110667727A (zh) * 2019-10-12 2020-01-10 广东博智林机器人有限公司 行走机器人
CN111942495A (zh) * 2020-08-12 2020-11-17 常州大学 一种三足摆动前进机器人

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