CN114932962A - 一种运用于四足机器人的机械仿生腿 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种运用于四足机器人的机械仿生腿，涉及四足机器人技术领域，解决了现有机器人在颠簸路段易出现行驶不稳定的问题，包括仿生腿主体，仿生腿主体底部安装有对接台，还包括固定在对接台底部的安装壳和安装于对接台内的多角度连接件，安装壳底部开有多个移动口，且多个移动口内安装有接地件，安装壳内安装有用于驱动多个接地件移动的移动件，多角度连接件用于对对接台角度的调节，本发明通过在对仿生腿底部进行优化，通过设计得移动件和多个接地件的相互配合，从而满足对地面接触面积的调节，适用于不同环境的路面行驶，同时配合多角度连接件与对接台的连接，使得在部分倾斜路面行驶时，能够紧密贴合地面，避免出现崴脚等情况发生。

Description

一种运用于四足机器人的机械仿生腿

技术领域

本发明涉及四足机器人技术领域，具体为一种运用于四足机器人的机械仿生腿。

背景技术

机器人是指包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械（如机器狗，机器猫，机器车等）。现有的仿生类四足机器人就是模拟猫狗进行制造。

现有的四足式机器人具有在崎岖道路或者无路的情况下的通过能力的优点，其被广泛应用在复杂崎岖的地形环境中，该类机器人在复杂的非结构环境中稳定中行走可具有良好的移动性。现有的足式机器人的腿部结构多为通过大腿驱动小腿，模仿猫狗行走的方式进行行驶，但是在部分崎岖道路中，由于地面凹凸不平，极易导致其出现踩不稳、崴脚和侧翻等情况出现，为此，我们提出一种运用于四足机器人的机械仿生腿。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够应用于各种颠簸路段的运用于四足机器人的机械仿生腿，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种运用于四足机器人的机械仿生腿，包括仿生腿主体，所述仿生腿主体底部安装有对接台，还包括固定在所述对接台底部的安装壳和安装于所述对接台内的多角度连接件，所述安装壳底部开有多个移动口，且多个所述移动口内安装有接地件，所述安装壳内安装有用于驱动多个所述接地件移动的移动件，所述多角度连接件用于对所述对接台角度的调节。

优选的，所述移动件包括调节板，所述安装壳内固定有固定杆，且所述固定杆外侧与所述调节板转动套接，且所述调节板外侧对应多个所述移动口位置处开有多个调节弧口，所述安装壳内壁固定有移动电机，且所述移动电机输出端固定有驱动齿轮，所述调节板外侧固定有与所述驱动齿轮相啮合的对接齿环，设计的移动件用于对多个接地件伸缩调节。

优选的，所述调节板内侧固定有对接套，所述对接套与所述固定杆外壁滑动连接，且所述对接齿环固定在所述对接套外侧，设计的对接套使得调节板的转动更加稳定。

优选的，所述接地件包括固定在所述移动口内的移动杆，所述移动杆外侧滑动套接有移动柱，且所述移动柱与所述调节弧口相插接，所述移动柱底部固定有接地盒，且所述接地盒内均匀安装有多个贴合件，设计的多个接地件伸缩移动，使得能够改变与对面接触的接触面积，满足不同路面行驶。

优选的，所述贴合件包括滑动插接于所述接地盒内的滑杆，所述滑杆外端固定有垫片，且另一端固定有限位片，所述滑杆外侧套有用于推送所述垫片外移的挤压弹簧，设计的贴合件使得与地面凹凸不平处更加贴合。

优选的，所述多角度连接件包括安装于所述对接台内的连接框，所述连接框两端均固定有与所述对接台侧壁相插接的连接杆，所述连接框内安装有连接件，并通过所述连接件与所述仿生腿主体对接，所述连接杆外端固定有限位板一，且所述连接杆外侧套有用于推送所述连接框的复位弹簧一，多角度连接件能够避免底部崴脚等情况发生。

优选的，所述连接件包括与所述仿生腿主体相固定的连接台，所述连接台外端固定有两个与所述连接框外壁相插接的连接柱，两个所述连接柱外侧套有用于推送所述连接台的复位弹簧二，且连接柱外端均固定有限位板二，设计的连接件用于对仿生腿主体的对接。

优选的，所述对接台顶部固定有橡胶套，且所述橡胶套与所述对接台外壁贴合，通过设计的橡胶套满足对接台的多角度转动的同时能够避免灰尘的进入。

优选的，所述安装壳外侧固定有用于多个接地件套和的橡胶垫，通过设计的橡胶垫能够对多个接地件进行包裹，使得其不会轻易损坏，同时不影响多个接地件的正常伸缩。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过在对仿生腿底部进行优化，通过设计得移动件和多个接地件的相互配合，从而满足对地面接触面积的调节，适用于不同环境的路面行驶，同时配合多角度连接件与对接台的连接，使得在部分倾斜路面行驶时，能够紧密贴合地面，避免出现崴脚等情况发生。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明去除橡胶垫后另一角度结构示意图；

图3为本发明对接台和安装壳连接结构示意图；

图4为本发明安装壳底部多个接地件位置示意图；

图5为图4中A处放大图；

图6为本发明移动件结构示意图；

图7为图6中B处放大图；

图8为本发明多角度连接件结构示意图。

图中：1-仿生腿主体；2-对接台；3-安装壳；4-移动口；5-接地件；6-移动件；7-多角度连接件；8-调节板；9-固定杆；10-调节弧口；11-移动电机；12-驱动齿轮；13-移动柱；14-接地盒；15-贴合件；16-滑杆；17-垫片；18-限位片；19-挤压弹簧；20-连接框；21-连接杆；22-连接件；23-限位板一；24-复位弹簧一；25-连接台；26-连接柱；27-复位弹簧二；28-限位板二；29-橡胶套；30-橡胶垫；31-对接齿环；32-对接套；33-移动杆。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

实施例1

请参阅图1-图3，图示中的一种运用于四足机器人的机械仿生腿，包括仿生腿主体1，所述仿生腿主体1底部安装有对接台2，还包括固定在所述对接台2底部的安装壳3和安装于所述对接台2内的多角度连接件7，所述安装壳3底部开有多个移动口4，且多个所述移动口4内安装有接地件5，所述安装壳3内安装有用于驱动多个所述接地件5移动的移动件6，所述多角度连接件7用于对所述对接台2角度的调节。

需要说明的是：本方案中，设计的对接台2和多个接地件5的相互配合，从而满足仿生腿主体1底部与地面的接触，设计的接地件5和移动件6的相互配合，使得多个接地件5位置能够伸缩，适用于不同地面。

其中，请参阅图4、图6和图7，图示中的移动件6包括调节板8，所述安装壳3内固定有固定杆9，且所述固定杆9外侧与所述调节板8转动套接，且所述调节板8外侧对应多个所述移动口4位置处开有多个调节弧口10，所述安装壳3内壁固定有移动电机11，且所述移动电机11输出端固定有驱动齿轮12，所述调节板8外侧固定有与所述驱动齿轮12相啮合的对接齿环31。

需要说明的是：通过移动电机11的转动，带动驱动齿轮12转动，从而使得对接齿环31和调节板8同步转动。

值得注意的是：为了使得对接齿环31的转动更加稳定， 设计调节板8内侧固定有对接套32，所述对接套32与所述固定杆9外壁滑动连接，且所述对接齿环31固定在所述对接套32外侧。

其中，请参阅图4、图6和图7，图示中的接地件5包括固定在所述移动口4内的移动杆33，所述移动杆33外侧滑动套接有移动柱13，且所述移动柱13与所述调节弧口10相插接，所述移动柱13底部固定有接地盒14，且所述接地盒14内均匀安装有多个贴合件15。

需要说明的是：通过设计的移动柱13与移动口4和调节弧口10相互插接，通过调节板8的转动，能够带动调节弧口10转动，从而调节移动柱13在移动杆33外侧的位置，实现对接地盒14位置的调节，满足伸缩，改变与地面之间的接触范围。

另外，请参阅图8，图示中的多角度连接件7包括安装于所述对接台2内的连接框20，所述连接框20两端均固定有与所述对接台2侧壁相插接的连接杆21，所述连接框20内安装有连接件22，并通过所述连接件22与所述仿生腿主体1对接，所述连接杆21外端固定有限位板一23，且所述连接杆21外侧套有用于推送所述连接框20的复位弹簧一24。

需要说明的是：通过设计的连接杆21和连接框20的相互配合，从而使得仿生腿主体1在沿着连接杆21方向轴向倾斜时，底部的对接台2能够对应转动，使得仿生腿主体1不会倾斜。

其中，请参阅图8，图示中的连接件22包括与所述仿生腿主体1相固定的连接台25，所述连接台25外端固定有两个与所述连接框20外壁相插接的连接柱26，两个所述连接柱26外侧套有用于推送所述连接台25的复位弹簧二27，且连接柱26外端均固定有限位板二28；

需要说明的是：设计的连接台25和两端连接柱26的相互配合，使得仿生腿主体1能沿着连接柱26轴向转动，通过设计的复位弹簧一24和复位弹簧二27的相互配合，满足对接台2移动时的小范围移动，使得仿生腿主体1与地面的接触更加稳定。

仿生腿满足对不同地面进行行驶的的原理：首先，在经过正常地面时，为了减少与地面之间的接触范围，减少摩擦力，通过设计的移动电机11转动，带动调节板8转动，从而使得多个接地件5回缩至安装壳3内，之后在行驶至凹凸不平的颠簸路段时，此时，通过移动电机11转动，使得多个接地件5伸出，使得多头接地盒14与地面接触，增大接触范围，使得行驶更加稳定，在预到斜坡等路段时，为了避免仿生腿倾斜，通过设计的多角度连接件7作用，利用内部的连接杆21带动连接框20转动，连接柱26带动连接台25转动，从而满足仿生腿能够沿着连接杆21和连接柱26进行小角度的转动，能够使得接地盒14对底面相贴合的同时，仿生腿不会倾斜过大，使得行驶更加稳定。

实施例2

请参阅图4和图5，本实施方式对于实施例1进一步说明，图示中的贴合件15包括滑动插接于所述接地盒14内的滑杆16，所述滑杆16外端固定有垫片17，且另一端固定有限位片18，所述滑杆16外侧套有用于推送所述垫片17外移的挤压弹簧19。

需要说明的是：通过设计的滑杆16和挤压弹簧19的作用，使得垫片17与地面接触后，能够有一定的回缩，从而使得在进行至凹凸不平的路面时，能够使得多个贴合件15与凹下处贴合，使得与地面的接触更加稳定。

实施例3

请参阅图1和图3，本实施方式对于其它实施例进一步说明，图示中的对接台2顶部固定有橡胶套29，且所述橡胶套29与所述对接台2外壁贴合，同时，安装壳3外侧固定有用于多个接地件5套和的橡胶垫30。

需要说明的是：设计橡胶套29使得对接台2内不会引入灰尘，同时橡胶垫30的设计，使得对多个接地件5进行包裹，并不会影响接地件5的伸缩。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种运用于四足机器人的机械仿生腿，包括：

仿生腿主体（1），所述仿生腿主体（1）底部安装有对接台（2）；

其特征在于，还包括；

固定在所述对接台（2）底部的安装壳（3），所述安装壳（3）底部开有多个移动口（4），且多个所述移动口（4）内安装有接地件（5），所述安装壳（3）内安装有用于驱动多个所述接地件（5）移动的移动件（6）；

安装于所述对接台（2）内的多角度连接件（7），所述多角度连接件（7）用于对所述对接台（2）角度的调节。

2.根据权利要求1所述的一种运用于四足机器人的机械仿生腿，其特征在于：所述移动件（6）包括调节板（8），所述安装壳（3）内固定有固定杆（9），且所述固定杆（9）外侧与所述调节板（8）转动套接，且所述调节板（8）外侧对应多个所述移动口（4）位置处开有多个调节弧口（10），所述安装壳（3）内壁固定有移动电机（11），且所述移动电机（11）输出端固定有驱动齿轮（12），所述调节板（8）外侧固定有与所述驱动齿轮（12）相啮合的对接齿环（31）。

3.根据权利要求2所述的一种运用于四足机器人的机械仿生腿，其特征在于：所述调节板（8）内侧固定有对接套（32），所述对接套（32）与所述固定杆（9）外壁滑动连接，且所述对接齿环（31）固定在所述对接套（32）外侧。

4.根据权利要求3所述的一种运用于四足机器人的机械仿生腿，其特征在于：所述接地件（5）包括固定在所述移动口（4）内的移动杆（33），所述移动杆（33）外侧滑动套接有移动柱（13），且所述移动柱（13）与所述调节弧口（10）相插接，所述移动柱（13）底部固定有接地盒（14），且所述接地盒（14）内均匀安装有多个贴合件（15）。

5.根据权利要求4所述的一种运用于四足机器人的机械仿生腿，其特征在于：所述贴合件（15）包括滑动插接于所述接地盒（14）内的滑杆（16），所述滑杆（16）外端固定有垫片（17），且另一端固定有限位片（18），所述滑杆（16）外侧套有用于推送所述垫片（17）外移的挤压弹簧（19）。

6.根据权利要求5所述的一种运用于四足机器人的机械仿生腿，其特征在于：所述多角度连接件（7）包括安装于所述对接台（2）内的连接框（20），所述连接框（20）两端均固定有与所述对接台（2）侧壁相插接的连接杆（21），所述连接框（20）内安装有连接件（22），并通过所述连接件（22）与所述仿生腿主体（1）对接，所述连接杆（21）外端固定有限位板一（23），且所述连接杆（21）外侧套有用于推送所述连接框（20）的复位弹簧一（24）。

7.根据权利要求6所述的一种运用于四足机器人的机械仿生腿，其特征在于：所述连接件（22）包括与所述仿生腿主体（1）相固定的连接台（25），所述连接台（25）外端固定有两个与所述连接框（20）外壁相插接的连接柱（26），两个所述连接柱（26）外侧套有用于推送所述连接台（25）的复位弹簧二（27），且连接柱（26）外端均固定有限位板二（28）。

8.根据权利要求1所述的一种运用于四足机器人的机械仿生腿，其特征在于：所述对接台（2）顶部固定有橡胶套（29），且所述橡胶套（29）与所述对接台（2）外壁贴合。

9.根据权利要求1所述的一种运用于四足机器人的机械仿生腿，其特征在于：所述安装壳（3）外侧固定有用于多个接地件（5）套和的橡胶垫（30）。

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