CN118182676A - 多足仿生机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及仿生机器人技术领域,具体涉及一种多足仿生机器人,包含:若干个承载支架、若干个调姿模块、若干对位移模块、控制器与通信器;若干个承载支架由前至后依次排列,在任意相邻的两个承载支架中,其中一个承载支架的尾端与另一个承载支架的头端转动连接;若干个调姿模块设置在若干个承载支架上,用于调节若干个承载支架的翻转姿态;若干对位移模块分别设置在若干个承载支架上,用于带动承载支架进行移动;控制器设置在其中一个承载支架上并分别与若干个调姿模块、若干对位移模块电性连接;通信器设置在其中一个承载支架上并与控制器电性连接并与控制设备无线通信。本发明解决了现有技术中存在的避障灵活性差的缺陷,具有实用性强的特点。
Description
技术领域
本发明涉及仿生机器人技术领域,特别涉及一种多足仿生机器人。
背景技术
“仿生机器人”是指模仿生物、从事生物特点工作的机器人。目标为通过模仿生物系统的结构、功能和行为,实现特定的任务或功能。这些机器人可能具有生物体的外观、运动、感知和认知能力,使它们能够在复杂的环境中执行任务,如探索未知地区、执行救援任务等。
在现有技术中,申请公布号为CN117864270A的中国发明专利公开了一种六足仿蝗虫跳跃机器人,包括躯干,所述躯干两侧由前至后依次设置有前肢、中肢以及后肢,所述躯干上设置有驱动机构,所述驱动机构包括传动连接的止动单元以及触发单元,所述止动单元用于限位完成蓄力的所述前肢、所述中肢以及所述后肢,所述触发单元用于解除所述止动单元对所述前肢、所述中肢以及所述后肢的限位,实现跳跃动作。
对于上述六足仿蝗虫跳跃机器人而言,该装置采用一体式躯干,在翻越具有一定高度障碍物时,其纵向活动灵活性较差,存在避障灵活性差的缺陷。
发明内容
针对现有技术中的六足仿蝗虫跳跃机器人存在的避障灵活性差的技术问题,本发明实施例提供了一种多足仿生机器人,包含:若干个承载支架、若干个调姿模块、若干对位移模块、控制器与通信器;
若干个承载支架由前至后依次排列,在任意相邻的两个承载支架中,其中一个承载支架的尾端与另一个承载支架的头端转动连接,任意相邻的两个承载支架之间的转动连接处的转轴沿承载支架的径向设置;
若干个调姿模块设置在若干个承载支架上,任一个调姿模块与其中两个相邻的承载支架相连,用于调节相邻的承载支架之间的夹角;
若干对位移模块设置在若干个承载支架上,任一对位移模块分别设置在其中一个承载支架的两侧,用于带动承载支架进行移动;
控制器设置在其中一个承载支架上,控制器分别与若干个调姿模块以及若干对位移模块电性连接;
通信器设置在其中一个承载支架上,通信器与控制器电性连接,通信器与外部的控制设备无线通信。
进一步,承载支架包含:一对承载件、连杆、一对防护件、一对转接轴与一对转接孔;
一对承载件并行排列,一对承载件分别与其中一对位移模块相连,一对承载件位于其中一对位移模块之间;
连杆设置在一对承载件之间,连杆的两端分别与一对承载件固定连接;
一对防护件设置在一对承载件上,其中一个防护件固定设置在一对承载件的顶部,另一个防护件固定设置在一对承载件的底部;
一对转接轴分别固定设置在一对承载件的头端,转接轴沿承载件的径向设置;
一对转接孔分别开设在一对承载件的侧壁上,转接孔沿承载件的径向设置,转接孔位于承载件的尾端,在任意相邻的两个承载支架中,其中一个承载支架的一对转接轴分别插设于另一个承载支架的一对转接孔中,任一个转接轴与对应的转接孔转动连接。
进一步,调姿模块包含:轴套、双出轴电机、工字轮、牵引线与一对扭簧;
在任意相邻的两个承载支架中,轴套活动套设在其中一个承载支架的连杆上;
双出轴电机设置在另一个承载支架的一对承载件之间,双出轴电机的一对输出端分别与一对承载件固定连接,双出轴电机与控制器电性连接;
工字轮套设在双出轴电机上,工字轮与双出轴电机固定连接,双出轴电机带动工字轮同轴转动;
牵引线的一端与轴套固定连接,牵引线的另一端与工字轮固定连接;
一对扭簧分别套设在一对转接轴上,扭簧位于任意相邻的两个承载支架之间的转动连接处,扭簧的一端与其中一个承载支架相连,扭簧的另一端与另一个承载支架相连,用于驱动承载支架进行翻转复位。
进一步,双出轴电机位于连杆与承载支架的头端之间。
进一步,调姿模块还包含:电磁铁与磁性金属件;
电磁铁设置在位于若干个承载支架中首位的承载支架的头端,电磁铁与控制器电性连接;
磁性金属件设置在位于若干个承载支架中末位的承载支架的尾端,当若干个承载支架首尾相连时,若干个承载支架合围形成环形链状结构,磁性金属件与电磁铁磁力吸附连接。
进一步,电磁铁包含:磁力吸附机构与装配支架;
磁力吸附机构与控制器电性连接,当若干个承载支架首尾相连形成环形链状结构时,磁力吸附机构与磁性金属件磁力吸附连接;
装配支架固定设置在磁力吸附机构上,装配支架与位于若干个承载支架中首位的承载支架的一对转接轴转动连接。
进一步,磁性金属件包含:吸附部与装配部;
装配部与位于若干个承载支架中末位的承载支架的一对转接孔转动连接;
吸附部固定设置在装配部上,当若干个承载支架首尾相连形成环形链状结构时,吸附部与电磁铁磁力吸附链接。
进一步,位移模块包含:装配板、调姿组件、主胫节、缓冲组件与副胫节;
装配板转动设置在其中一个承载支架的侧壁上;
调姿组件设置在装配板以及对应的承载支架上;
主胫节活动设置在装配板的一侧,主胫节与调姿组件相连,主胫节为空心棱柱体;
缓冲组件设置在主胫节的内腔中,缓冲组件与调姿组件相连;
副胫节设置在主胫节的底端,副胫节与缓冲组件相连。
进一步,调姿组件包含:装配窗口、驱动电机、舵机、轴承座、电动伸缩杆、摆动杆、第一限位杆、驱动杆、第二限位杆;
装配窗口开设在主胫节的其中一侧的侧壁上,装配窗口贯穿主胫节的外壁与主胫节的内腔连通,装配窗口沿主胫节的轴向设置;
驱动电机固定设置在其中一个承载支架上,驱动电机的输出端与装配板相连,驱动电机与控制器电性连接,用于驱动装配板转动;
舵机固定设置在装配板上,舵机与控制器电性连接;
轴承座固定设置在装配板上,轴承座位于舵机的一侧;
电动伸缩杆的尾端与轴承座铰接,电动伸缩杆的偏转方向与舵机的输出端的摆动方向相同;
摆动杆的尾端与舵机的输出端固定连接,摆动杆的头端穿过装配窗口伸入至主胫节的内腔中;
第一限位杆设置在摆动杆的头端,第一限位杆位于主胫节的内腔中,第一限位杆的中段与摆动杆的头端固定连接,第一限位杆为圆柱体,第一限位杆沿主胫节的径向设置,第一限位杆的长度大于装配窗口的宽度;
驱动杆的尾端与电动伸缩杆的输出端固定连接,驱动杆的头端穿过装配窗口伸入至主胫节的内腔中;
第二限位杆设置在驱动杆的头端,第二限位杆位于主胫节的内腔中,第二限位杆位于第一限位杆与副胫节之间,第二限位杆的中段与驱动杆固定连接,第二限位杆为圆柱体,第二限位杆沿主胫节的径向设置,第二限位杆的长度大于装配窗口的宽度。
进一步,缓冲组件包含:装配孔、一对第一球体、第一弹簧、垫片、螺孔、第二球体与第二弹簧;
装配孔开设在主胫节的底端端面上,装配孔贯穿主胫节的外壁与主胫节的内腔连通;
副胫节由支撑部与连接部组成,支撑部设置在连接部的底端,支撑部为圆锥体,连接部为螺杆,连接部的顶端穿过装配孔伸入至主胫节的内腔中;
一对第一球体活动设置在主胫节的内腔中,一对第一球体位于第一限位杆与第二限位杆之间,其中一个第一球体与第一限位杆的外表面抵接,另一个第一球体与第二限位杆外表面抵接,第一球体的外径不小于装配窗口的宽度;
第一弹簧设置在主胫节的内腔中,第一弹簧的一端与其中一个第一球体相连,第一弹簧的另一端与另一个第一球体相连;
垫片活动设置在主胫节的内腔中,垫片位于第二限位杆与装配孔之间;
第二球体活动设置在主胫节的内腔中,第二球体位于垫片与第二限位杆之间,第二球体与第二限位杆抵接,第二球体的外径不小于装配窗口的宽度;
螺孔开设在垫片上,副胫节的连接部插设于螺孔中并与螺孔螺纹连接;
第二弹簧设置在主胫节的内腔中,第二弹簧的一端与副胫节的连接部的顶端相连,第二弹簧的另一端与第二球体相连。
根据本发明实施例的多足仿生机器人,具备如下有益效果:
1、本装置的躯干主体主要由若干个承载支架依次连接组成,形成多级链状结构,并且通过在若干个承载支架上设置若干个多个调姿模块,用于调节若干个承载支架翻转角度,使本装置的若干个承载支架在翻越障碍物时能够向上抬起,以便于翻越障碍物,增强了本装置的避障灵活性,解决可现有技术中存在的避障灵活性差的缺陷。
2、本装置通过在若干个承载支架上设置若干个调姿模块,并且在每一个承载支架的两侧各设置一个位移模块,使本装置在下坡路面上移动时能够通过将整体姿态调节成圆环状链状结构,以便于在下坡路面上滚动,提高了本装置的移动速度,节约了在下坡路面上移动时耗费的能量,增强了本装置的实用性。
3、本装置通过在主胫节的内腔中设置缓冲组件,以对承载支架进行缓冲,提高了本装置在下坡路面上滚动位移时的稳定性。
要理解的是,前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的,并 且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。
附图说明
图1为根据本发明实施例处于伸展状态下的立体图;
图2为根据本发明实施例的承载支架的零件图;
图3为图1中A区域的局部放大示意图;
图4为根据本发明实施例的调姿模块的结构分解示意图;
图5为根据本发明实施例的电磁铁的零件图;
图6为根据本发明实施例的磁性金属件的零件图;
图7为根据本发明实施例的位移模块的装配示意图;
图8为根据本发明实施例的缓冲组件的装配示意图(主胫节经透视化处理);
图9为根据本发明实施例的主胫节的零件图;
图10为根据本发明实施例收缩为圆环形链状结构姿态的立体图;
附图标识说明:
1-承载支架:11-承载件,12-连杆,13-防护件,14-转接轴,15-转接孔。
调姿模块:21-轴套,22-双出轴电机,23-工字轮,24-牵引线,25-电磁铁(251-磁力吸附机构,252-装配支架),26-磁性金属件(261-吸附部,262-装配部)。
3-位移模块:31-装配板,调姿组件(321-装配窗口,322-驱动电机,323-舵机,324-轴承座,325-电动伸缩杆,326-摆动杆,327-第一限位杆,328-驱动杆,329-第二限位杆),33-主胫节,缓冲组件(341-装配孔,342-第一球体,343-第一弹簧,344-垫片,345-第二球体,346-第二弹簧),35-副胫节(351-支撑部,352-连接部)。
具体实施方式
以下将结合附图,详细描述本发明的优选实施例,对本发明做进一步阐述。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合参考附图对实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语,例如:上、下、左、右、前或后等,仅是参考附图的方向。因此,使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明,此外,在全部实施例中,相同的附图标号表示相同的元件。
首先,将结合图1~10描述根据本发明实施例的多足仿生机器人,应用于救援巡检探查任务,其应用场景广阔。
如图1、3、4所示,本发明实施例的多足仿生机器人,包含:若干个承载支架1、若干个调姿模块、若干对位移模块3、控制器(图上未示出)与通信器(图上未示出)。
具体地,如图1、3、4所示,若干个承载支架1由前至后依次排列,在任意相邻的两个承载支架1中,其中一个承载支架1的尾端与另一个承载支架1的头端转动连接,任意相邻的两个承载支架1之间的转动连接处的转轴沿承载支架1的径向设置;若干个调姿模块设置在若干个承载支架1上,任一个调姿模块与其中两个相邻的承载支架1相连,用于调节相邻的承载支架1之间的夹角;若干对位移模块3设置在若干个承载支架1上,任一对位移模块3分别设置在其中一个承载支架1的两侧,用于带动承载支架1进行移动;控制器设置在其中一个承载支架1上,控制器分别与若干个调姿模块以及若干对位移模块3电性连接;通信器设置在其中一个承载支架1上,通信器与控制器电性连接,通信器与外部的控制设备无线通信;优选的,其中一个承载支架1上搭载有摄像头,摄像头与控制器电性连接,用于采集外界环境影像信息,并将外界环境影像信息通过控制器与通信器实时传输并存储至外部的控制设备中,以方便使用者使用本装置对灾害现场空间狭窄的废墟内部环境进行探查。
进一步,如图1、2所示,承载支架1包含:一对承载件11、连杆12、一对防护件13、一对转接轴14与一对转接孔15;一对承载件11并行排列,一对承载件11分别与其中一对位移模块3相连,一对承载件11位于其中一对位移模块3之间;连杆12设置在一对承载件11之间,连杆12的两端分别与一对承载件11固定连接;一对防护件13设置在一对承载件11上,其中一个防护件13固定设置在一对承载件11的顶部,另一个防护件13固定设置在一对承载件11的底部;一对转接轴14分别固定设置在一对承载件11的头端,转接轴14沿承载件11的径向设置;一对转接孔15分别开设在一对承载件11的侧壁上,转接孔15沿承载件11的径向设置,转接孔15位于承载件11的尾端,在任意相邻的两个承载支架1中,其中一个承载支架1的一对转接轴14分别插设于另一个承载支架1的一对转接孔15中,任一个转接轴14与对应的转接孔15转动连接。
进一步,如图1~4所示,调姿模块包含:轴套21、双出轴电机22、工字轮23、牵引线24与一对扭簧(图上未示出);在任意相邻的两个承载支架1中,轴套21活动套设在其中一个承载支架1的连杆12上;双出轴电机22设置在另一个承载支架1的一对承载件11之间,双出轴电机22的一对输出端分别与一对承载件11固定连接,双出轴电机22与控制器电性连接;工字轮23套设在双出轴电机22上,工字轮23与双出轴电机22固定连接,双出轴电机22带动工字轮23同轴转动;牵引线24的一端与轴套21固定连接,牵引线24的另一端与工字轮23固定连接;一对扭簧分别套设在一对转接轴14上,扭簧位于任意相邻的两个承载支架1之间的转动连接处,扭簧的一端与其中一个承载支架1相连,扭簧的另一端与另一个承载支架1相连,用于驱动承载支架1进行翻转复位,使若干个承载支架1保持在由前至后一字线性排列姿态。
进一步,如图3、4所示,双出轴电机22位于连杆12与承载支架1的头端之间。
进一步,如图1、10所示,调姿模块还包含:电磁铁25与磁性金属件26;电磁铁25设置在位于若干个承载支架1中首位的承载支架1的头端,电磁铁25与控制器电性连接;磁性金属件26设置在位于若干个承载支架1中末位的承载支架1的尾端,当若干个承载支架1首尾相连时,若干个承载支架1合围形成环形链状结构,磁性金属件26与电磁铁25磁力吸附连接,在本实施例中磁性金属件26具体值由磁性金属材料加工而成的装置,其可被磁体吸引。
进一步,如图1、5、10所示,电磁铁25包含:磁力吸附机构251与装配支架252;磁力吸附机构251与控制器电性连接,在电磁铁25通电后主要依靠磁力吸附机构251产生磁力,当若干个承载支架1首尾相连形成环形链状结构时,磁力吸附机构251与磁性金属件26磁力吸附连接;装配支架252固定设置在磁力吸附机构251上,装配支架252与位于若干个承载支架1中首位的承载支架1的一对转接轴14转动连接。
进一步,如图1、6、10所示,磁性金属件26包含:吸附部261与装配部262;装配部262与位于若干个承载支架1中末位的承载支架1的一对转接孔15转动连接;吸附部261固定设置在装配部262上,当若干个承载支架1首尾相连形成环形链状结构时,吸附部261与电磁铁25磁力吸附链接。
进一步,如图1、7、8所示,位移模块3包含:装配板31、调姿组件、主胫节33、缓冲组件与副胫节35;装配板31转动设置在其中一个承载支架1的侧壁上;调姿组件设置在装配板31以及对应的承载支架1上;主胫节33活动设置在装配板31的一侧,主胫节33与调姿组件相连,主胫节33为空心棱柱体;缓冲组件设置在主胫节33的内腔中,缓冲组件与调姿组件相连;副胫节35设置在主胫节33的底端,副胫节35与缓冲组件相连。
进一步,如图1、7~9所示,调姿组件包含:装配窗口321、驱动电机322、舵机323、轴承座324、电动伸缩杆325、摆动杆326、第一限位杆327、驱动杆328、第二限位杆329;装配窗口321开设在主胫节33的其中一侧的侧壁上,装配窗口321贯穿主胫节33的外壁与主胫节33的内腔连通,装配窗口321沿主胫节33的轴向设置;驱动电机322固定设置在其中一个承载支架1上,驱动电机322的输出端与装配板31相连,驱动电机322与控制器电性连接,用于驱动装配板31转动;舵机323固定设置在装配板31上,舵机323与控制器电性连接;轴承座324固定设置在装配板31上,轴承座324位于舵机323的一侧;电动伸缩杆325的尾端与轴承座324铰接,电动伸缩杆325的偏转方向与舵机323的输出端的摆动方向相同; 摆动杆326的尾端与舵机323的输出端固定连接,摆动杆326的头端穿过装配窗口321伸入至主胫节33的内腔中;第一限位杆327设置在摆动杆326的头端,第一限位杆327位于主胫节33的内腔中,第一限位杆327的中段与摆动杆326的头端固定连接,第一限位杆327为圆柱体,第一限位杆327沿主胫节33的径向设置,第一限位杆327的长度大于装配窗口321的宽度;驱动杆328的尾端与电动伸缩杆325的输出端固定连接,驱动杆328的头端穿过装配窗口321伸入至主胫节33的内腔中;第二限位杆329设置在驱动杆328的头端,第二限位杆329位于主胫节33的内腔中,第二限位杆329位于第一限位杆327与副胫节35之间,第二限位杆329的中段与驱动杆328固定连接,第二限位杆329为圆柱体,第二限位杆329沿主胫节33的径向设置,第二限位杆329的长度大于装配窗口321的宽度。
进一步,如图1、7~9所示,缓冲组件包含:装配孔341、一对第一球体342、第一弹簧343、垫片344、螺孔(图上未示出)、第二球体345与第二弹簧346;装配孔341开设在主胫节33的底端端面上,装配孔341贯穿主胫节33的外壁与主胫节33的内腔连通;副胫节35由支撑部351与连接部352组成,支撑部351设置在连接部352的底端,支撑部351为圆锥体,连接部352为螺杆,连接部352的顶端穿过装配孔341伸入至主胫节33的内腔中;一对第一球体342活动设置在主胫节33的内腔中,一对第一球体342位于第一限位杆327与第二限位杆329之间,其中一个第一球体342与第一限位杆327的外表面抵接,另一个第一球体342与第二限位杆329外表面抵接,第一球体342的外径不小于装配窗口321的宽度;第一弹簧343设置在主胫节33的内腔中,第一弹簧343的一端与其中一个第一球体342相连,第一弹簧343的另一端与另一个第一球体342相连;垫片344活动设置在主胫节33的内腔中,垫片344位于第二限位杆329与装配孔341之间;第二球体345活动设置在主胫节33的内腔中,第二球体345位于垫片344与第二限位杆329之间,第二球体345与第二限位杆329抵接,第二球体345的外径不小于装配窗口321的宽度;螺孔开设在垫片344上,副胫节35的连接部352插设于螺孔中并与螺孔螺纹连接;第二弹簧346设置在主胫节33的内腔中,第二弹簧346的一端与副胫节35的连接部352的顶端相连,第二弹簧346的另一端与第二球体345相连。
当设备运行时,设置正在若干个承载支架1上的若干对位移模块3交替运行,带动本装置进行移动。
位移模块3的工作原理如下:首先,舵机323驱动摆动杆326向上摆动,摆动杆326带动主胫节33与副胫节35向上抬起一定,然后驱动电机322驱动装配板31向前侧偏转一定角度,而后舵机323驱动摆动杆326向下摆动,摆动杆326带动主胫节33与副胫节35,使副胫节35的底端踩在地面上,对承载支架1进行支撑,在此之后,驱动电机322再次驱动装配板31向后侧偏转一定角度,以实现通过主胫节33与副胫节35向地面施加外力,利用地面反馈给副胫节35与主胫节33的反作用力,带动承载支架1向前侧移动,在此过程中,电动伸缩杆325带动驱动杆328向外侧伸出或收缩,以对主胫节33与副胫节35的倾斜姿态进行调节,确保任意一对位移模块3的副胫节35的底端的之间的距离保持在一定范围内,达到保证若干个承载支架1在若干对位移模块3的交替运行驱动下能够保持稳定。
在本装置移动的过程中设置在主胫节33内腔中,并与调姿组件以及副胫节35相连的缓冲组件对本装置进行缓冲,其工作原理如下:在副胫节35的底端踩在地面上时,若干个承载支架1的部分重量通过摆动杆326、第一限位杆327、驱动杆328、第二限位杆329作用在第一弹簧343与第二弹簧346上,当本装置移动时,由第一弹簧343与第二弹簧346对本装置进行缓冲;其次,使用者可根据搭载有外部设备的承载支架1的重量对缓冲组件的缓冲硬度进行调节,即通过旋转副胫节35,增大副胫节35的连接部352伸入主胫节33内腔的长度从而对第一弹簧343与第二弹簧346进行压缩,增大第一弹簧343与第二弹簧346的弹力,以实现对缓冲组件的缓冲硬度进行调节的目的。
在本装置移动过程中翻越障碍物时,本装置可通过若干个调姿模块将部分承载模块向上抬起一定角度,从而使本装置能够顺利翻越具有一定高度的障碍物,具体的,调姿模块的工作原理如下:双出轴电机22驱动工字轮23正向转动,工字轮23对牵引线24进行收卷,利用牵引线24牵动轴套21,从而带动前侧承载支架1向上翻转一定角度,反之,当双出轴电机22驱动工字轮23反向转动,工字轮23对牵引线24进行收卷,利用牵引线24牵动轴套21,从而带动前侧承载支架1向下翻转一定角度。
如图10所示,当本装置在下坡路面上移动时,本装置可通过若干个调姿模块驱动若干个承载支架1同向翻转一定角度,使位于首位的承载支架1的头端与位于末尾的承载支架1的尾端衔接,然后电磁铁25启动对磁性金属件26进行吸附固定,本装置整体形成圆环状链状结构,并依靠设置在若干个承载支架1上的位移模块3进行支撑,沿下坡路面滚动,以提高本装置的移动速度。
以上,参照图1~10描述了根据本发明实施例的多足仿生机器人,具备如下有益效果:
1、本装置的躯干主体主要由若干个承载支架依次连接组成,形成多级链状结构,并且通过在若干个承载支架上设置若干个多个调姿模块,用于调节若干个承载支架翻转角度,使本装置的若干个承载支架在翻越障碍物时能够向上抬起,以便于翻越障碍物,增强了本装置的避障灵活性,解决可现有技术中存在的避障灵活性差的缺陷。
2、本装置通过在若干个承载支架上设置若干个调姿模块,并且在每一个承载支架的两侧各设置一个位移模块,使本装置在下坡路面上移动时能够通过将整体姿态调节成圆环状链状结构,以便于在下坡路面上滚动,提高了本装置的移动速度,节约了在下坡路面上移动时耗费的能量,增强了本装置的实用性。
3、本装置通过在主胫节的内腔中设置缓冲组件,以对承载支架进行缓冲,提高了本装置在下坡路面上滚动位移时的稳定性。
需要说明的是,在本说明书中,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。在没有更多限制的情况下,由语句“包含……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种多足仿生机器人,其特征在于,包含:若干个承载支架、若干个调姿模块、若干对位移模块、控制器与通信器;
所述若干个承载支架由前至后依次排列,在任意相邻的两个所述承载支架中,其中一个所述承载支架的尾端与另一个所述承载支架的头端转动连接,任意相邻的两个所述承载支架之间的转动连接处的转轴沿所述承载支架的径向设置;
所述若干个调姿模块设置在所述若干个承载支架上,任一个所述调姿模块与其中两个相邻的所述承载支架相连,用于调节相邻的所述承载支架之间的夹角;
所述若干对位移模块设置在所述若干个承载支架上,任一对所述位移模块分别设置在其中一个所述承载支架的两侧,用于带动所述承载支架进行移动;
所述控制器设置在其中一个所述承载支架上,所述控制器分别与所述若干个调姿模块以及所述若干对位移模块电性连接;
所述通信器设置在其中一个所述承载支架上,所述通信器与所述控制器电性连接,所述通信器与外部的控制设备无线通信。
2.如权利要求1所述多足仿生机器人,其特征在于,所述承载支架包含:一对承载件、连杆、一对防护件、一对转接轴与一对转接孔;
所述一对承载件并行排列,所述一对承载件分别与其中一对所述位移模块相连,所述一对承载件位于其中一对所述位移模块之间;
所述连杆设置在所述一对承载件之间,所述连杆的两端分别与所述一对承载件固定连接;
所述一对防护件设置在所述一对承载件上,其中一个所述防护件固定设置在所述一对承载件的顶部,另一个所述防护件固定设置在所述一对承载件的底部;
所述一对转接轴分别固定设置在所述一对承载件的头端,所述转接轴沿所述承载件的径向设置;
所述一对转接孔分别开设在所述一对承载件的侧壁上,所述转接孔沿所述承载件的径向设置,所述转接孔位于所述承载件的尾端,在任意相邻的两个所述承载支架中,其中一个所述承载支架的一对所述转接轴分别插设于另一个所述承载支架的一对所述转接孔中,任一个所述转接轴与对应的所述转接孔转动连接。
3.如权利要求2所述多足仿生机器人,其特征在于,所述调姿模块包含:轴套、双出轴电机、工字轮、牵引线与一对扭簧;
在任意相邻的两个所述承载支架中,所述轴套活动套设在其中一个所述承载支架的所述连杆上;
所述双出轴电机设置在另一个所述承载支架的所述一对承载件之间,所述双出轴电机的一对输出端分别与所述一对承载件固定连接,所述双出轴电机与所述控制器电性连接;
所述工字轮套设在所述双出轴电机上,所述工字轮与所述双出轴电机固定连接,所述双出轴电机带动所述工字轮同轴转动;
所述牵引线的一端与所述轴套固定连接,所述牵引线的另一端与所述工字轮固定连接;
所述一对扭簧分别套设在所述一对转接轴上,所述扭簧位于任意相邻的两个所述承载支架之间的转动连接处,所述扭簧的一端与其中一个所述承载支架相连,所述扭簧的另一端与另一个所述承载支架相连,用于驱动所述承载支架进行翻转复位。
4.如权利要求3所述多足仿生机器人,其特征在于,所述双出轴电机位于所述连杆与所述承载支架的头端之间。
5.如权利要求3所述多足仿生机器人,其特征在于,所述调姿模块还包含:电磁铁与磁性金属件;
所述电磁铁设置在位于所述若干个承载支架中首位的所述承载支架的头端,所述电磁铁与所述控制器电性连接;
所述磁性金属件设置在位于所述若干个承载支架中末位的所述承载支架的尾端,当所述若干个承载支架首尾相连时,所述若干个承载支架合围形成环形链状结构,所述磁性金属件与所述电磁铁磁力吸附连接。
6.如权利要求5所述多足仿生机器人,其特征在于,所述电磁铁包含:磁力吸附机构与装配支架;
所述磁力吸附机构与所述控制器电性连接,当所述若干个承载支架首尾相连形成环形链状结构时,所述磁力吸附机构与所述磁性金属件磁力吸附连接;
所述装配支架固定设置在所述磁力吸附机构上,所述装配支架与位于所述若干个承载支架中首位的所述承载支架的所述一对转接轴转动连接。
7.如权利要求5所述多足仿生机器人,其特征在于,所述磁性金属件包含:吸附部与装配部;
所述装配部与位于所述若干个承载支架中末位的所述承载支架的所述一对转接孔转动连接;
所述吸附部固定设置在所述装配部上,当所述若干个承载支架首尾相连形成环形链状结构时,所述吸附部与所述电磁铁磁力吸附链接。
8.如权利要求1所述多足仿生机器人,其特征在于,所述位移模块包含:装配板、调姿组件、主胫节、缓冲组件与副胫节;
所述装配板转动设置在其中一个所述承载支架的侧壁上;
所述调姿组件设置在所述装配板以及对应的所述承载支架上;
所述主胫节活动设置在所述装配板的一侧,所述主胫节与所述调姿组件相连,所述主胫节为空心棱柱体;
所述缓冲组件设置在所述主胫节的内腔中,所述缓冲组件与所述调姿组件相连;
副胫节设置在所述主胫节的底端,所述副胫节与所述缓冲组件相连。
9.如权利要求8所述多足仿生机器人,其特征在于,所述调姿组件包含:装配窗口、驱动电机、舵机、轴承座、电动伸缩杆、摆动杆、第一限位杆、驱动杆、第二限位杆;
所述装配窗口开设在所述主胫节的其中一侧的侧壁上,所述装配窗口贯穿所述主胫节的外壁与所述主胫节的内腔连通,所述装配窗口沿所述主胫节的轴向设置;
所述驱动电机固定设置在其中一个所述承载支架上,所述驱动电机的输出端与所述装配板相连,所述驱动电机与所述控制器电性连接,用于驱动所述装配板转动;
所述舵机固定设置在所述装配板上,所述舵机与所述控制器电性连接;
所述轴承座固定设置在所述装配板上,所述轴承座位于所述舵机的一侧;
所述电动伸缩杆的尾端与所述轴承座铰接,所述电动伸缩杆的偏转方向与舵机的输出端的摆动方向相同;
所述摆动杆的尾端与所述舵机的输出端固定连接,所述摆动杆的头端穿过所述装配窗口伸入至所述主胫节的内腔中;
所述第一限位杆设置在所述摆动杆的头端,所述第一限位杆位于所述主胫节的内腔中,所述第一限位杆的中段与所述摆动杆的头端固定连接,所述第一限位杆为圆柱体,所述第一限位杆沿所述主胫节的径向设置,所述第一限位杆的长度大于所述装配窗口的宽度;
所述驱动杆的尾端与所述电动伸缩杆的输出端固定连接,所述驱动杆的头端穿过所述装配窗口伸入至所述主胫节的内腔中;
所述第二限位杆设置在所述驱动杆的头端,所述第二限位杆位于所述主胫节的内腔中,所述第二限位杆位于所述第一限位杆与所述副胫节之间,所述第二限位杆的中段与所述驱动杆固定连接,所述第二限位杆为圆柱体,所述第二限位杆沿所述主胫节的径向设置,所述第二限位杆的长度大于所述装配窗口的宽度。
10.如权利要求9所述多足仿生机器人,其特征在于,所述缓冲组件包含:装配孔、一对第一球体、第一弹簧、垫片、螺孔、第二球体与第二弹簧;
所述装配孔开设在所述主胫节的底端端面上,所述装配孔贯穿所述主胫节的外壁与所述主胫节的内腔连通;
所述副胫节由支撑部与连接部组成,所述支撑部设置在所述连接部的底端,所述支撑部为圆锥体,所述连接部为螺杆,所述连接部的顶端穿过所述装配孔伸入至所述主胫节的内腔中;
所述一对第一球体活动设置在所述主胫节的内腔中,所述一对第一球体位于所述第一限位杆与所述第二限位杆之间,其中一个所述第一球体与所述第一限位杆的外表面抵接,另一个所述第一球体与所述第二限位杆外表面抵接,所述第一球体的外径不小于所述装配窗口的宽度;
所述第一弹簧设置在所述主胫节的内腔中,所述第一弹簧的一端与其中一个所述第一球体相连,所述第一弹簧的另一端与另一个所述第一球体相连;
所述垫片活动设置在所述主胫节的内腔中,所述垫片位于所述第二限位杆与所述装配孔之间;
所述第二球体活动设置在所述主胫节的内腔中,所述第二球体位于所述垫片与所述第二限位杆之间,所述第二球体与所述第二限位杆抵接,所述第二球体的外径不小于所述装配窗口的宽度;
所述螺孔开设在所述垫片上,所述副胫节的所述连接部插设于所述螺孔中并与所述螺孔螺纹连接;
所述第二弹簧设置在所述主胫节的内腔中,所述第二弹簧的一端与所述副胫节的所述连接部的顶端相连,所述第二弹簧的另一端与所述第二球体相连。
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