CN205499112U - 六足步行机器人的腿部结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种六足步行机器人的腿部结构，包括大腿、小腿、足和控制单元，大腿的一端设有髋关节，另一端设有膝关节，足的一端设有踝关节，小腿内部间隔设有第一伺服电机、第二伺服电机，分别连接膝关节和踝关节，并分别带动小腿和足实现180度转动，足的触地端设有外侧呈弧形的橡胶触头，橡胶触头的内侧设有连接柱，足的内部设有到位开关，到位开关与控制单元通过线路连接，足碰触到地面时挤压橡胶触头，并推动连接柱与到位开关接触，激发到位开关开启。本实用新型，只有在足触地时，到位开关才能正常开启并将信号传递给控制单元，否则，不能激发到位开关开启，人们可以根据控制单元传递的信号及时发现问题，提高工作质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及六足步行机器人，具体涉及六足步行机器人的腿部结构。
背景技术
随着科技的发展，人类很多具有重复性或者安全隐患的活动被机器人替代，其中多足机器人因为能适应各种复杂地形，因此在特定的应用中具有优势。但是，但是现有的多足机器人在行走过程中不能自动判断足部是否着地，假如有一只足损坏，不能正常行走，由于机器人不能通过反馈来获取足是否到位的信息,因此也不会及时发现损坏的足，多足机器人只能在另外几只足的支撑作用下运动，必然难以保持平衡，造成机器人的步态不够灵活和完善,会使六足机器人的使用环境和使用方便性大大的打折扣，影响工作质量，而人们也因为没有及时发现损坏的足不能给予及时的维修或更换，降低其使用寿命。
因此，多足机器人的腿部结构不能自动判断足部是否着地的问题，影响工作质量且耽误维修。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是现有的多足机器人的腿部结构不能自动判断足是否着地、影响工作质量、耽误维修的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供一种六足步行机器人的腿部结构，包括大腿、小腿、足和控制单元，其特征在于，所述大腿的一端设有与机器人机体铰接的髋关节，另一端设有与所述小腿的一端铰接的膝关节，所述足的一端设有与所述小腿的另一端铰接的踝关节，
所述小腿内部间隔设有第一伺服电机舵机、第二伺服电机，所述第一、第二伺服电机分别连接所述膝关节和所述踝关节，并带动所述小腿和所述足分别绕所述膝关节和所述踝关节实现180度转动，
所述足的触地端设有外侧呈弧形的橡胶触头，所述橡胶触头的内侧设有连接柱，所述足的内部设有到位开关，所述到位开关与所述控制单元通过线路连接，所述足碰触到地面时挤压所述橡胶触头，并推动所述连接柱与所述到位开关接触，激发所述到位开关开启。
在上述方案中，所述髋关节、大腿和所述膝关节一体成型，所述大腿的在水平方向的长度尺寸小于所述髋关节和所述膝关节的长度尺寸。
在上述方案中，所述髋关节上开有用于夹持所述机器人机体的第一U形槽，所述膝关节上开有用于夹持所述小腿的一端的第二U形槽，所述膝关节的内侧面上开有贯穿所述小腿的第一通孔，第一转轴穿过所述第一通孔将所述膝关节与所述小腿铰接连接。
在上述方案中，所述踝关节上开有用于夹持所述小腿的另一端的第三U形槽，所述踝关节的内侧面上开有贯穿所述小腿的第二通孔，第二转轴穿过所述第二通孔将所述踝关节与所述足铰接连接。
在上述方案中，所述踝关节与所述足一体成型，所述足沿所述踝关节所在的水平面朝向地面一侧倾斜设置，倾斜角度为45度。
在上述方案中，所述到位开关的底面上间隔设有静触块和动触块，所述动触块的底面上设有柱状的连接触头。
在上述方案中，所述连接柱包括与所述橡胶触头的内侧面贴合的柱头和向外伸出的柱杆，所述连接柱在所述橡胶触头的推动下移动时，所述柱杆碰触到所述连接触头，激发所述到位开关开启。
本实用新型，只有在足触地时，橡胶触头才能受到地面挤压，推动连接柱与所述到位开关接触，激发到位开关开启，到位开关将信号传递给控制单元，判断足可以正常行走，否则，如果足损坏不能正常行走时，不能激发到位开关开启，人们可以根据控制单元传递的信号及时发现问题，提高多足机器人的工作质量，并能够对损坏的足及时维修。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型中拆去小腿上盖和足上盖后的俯视图；
图3为本实用新型中足下盖与到位开关的结构示意图；
图4为图3去掉橡胶触头后的结构示意图；
图5为本实用新型中到位开关与连接柱的在接触时的状态图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型做出详细的说明。
如图1所示，本实用新型提供了一种六足步行机器人的腿部结构，包括大腿10、小腿20、足30和控制单元，大腿10的一端设有与机器人机体铰接的髋关节40，另一端设有与小腿20的一端铰接的膝关节50，足30的一端设有与小腿20的另一端铰接的踝关节60。
其中，髋关节40、大腿10和膝关节50一体成型，方便加工和安装，大腿10在水平方向的长度尺寸小于髋关节40和膝关节50的长度尺寸，大大简化了大腿10的结构，减轻了腿部结构的整体重量，降低能耗，行走起来轻盈方便。
髋关节40上开有用于夹持机器人机体的第一U形槽41，膝关节50上开有用于夹持小腿20的一端的第二U形槽51，膝关节50的内侧面上靠近第二U形槽51的外端处开有贯穿小腿20的第一通孔52，第一转轴穿过第一通孔52将膝关节50与小腿20铰接连接。髋关节40能够带动小腿20绕第一转轴上下转动，实现小腿20与大腿10之间的相对转动。
踝关节60上开有用于夹持小腿20的另一端的第三U形槽61，踝关节60的内侧面上靠近第三U形槽61的外端开有贯穿小腿20的第二通孔62，第二转轴穿过第二通孔62将踝关节60与足30铰接连接。踝关节60可带动足30绕第二转轴上下转动，实现足30与小腿20之间的相对转动。
优选的，踝关节60与足30一体成型，结构简化，减轻质量，足30沿踝关节60的水平面朝向地面一侧倾斜设置，倾斜角度为45度。这种结构足具有很好的支撑力，避免大腿10和小腿20碰触到底面，同时便于足30自身在地面行走。
结和图1、图2，小腿20由小腿上盖21和小腿下盖22扣合形成，内部形成容纳腔，容纳腔内间隔设有第一伺服电机23和第二伺服电机24，第一伺服电机23和第二伺服电机24分别连接膝关节50和踝关节60，第一伺服电机23和第二伺服电机24与控制单元连接，并带动小腿20和足30分别绕膝关节50和踝关节60实现180度转动。
结合图1、图3、图4和图5，足30的触地端设有外侧呈弧形的橡胶触头33，橡胶触头33采用橡胶材质，当受到挤压时会收缩变形。橡胶触头33的内侧设有连接柱35，连接柱35包括与橡胶触头33的内侧面贴合的柱头352和向外伸出的柱杆351。
足30由足上盖31和足下盖32扣合形成，内部形成容纳腔，容纳腔的内部设有到位开关34，到位开关34与控制单元通过线路连接，足30碰触到地面时挤压橡胶触头33，橡胶触头33变形并推动连接柱35与到位开关34接触，激发到位开关34开启。具体的，到位开关34的底面上间隔设有静触块341和动触块342，动触块342的底面上设有柱状的连接触头343，当连接柱35在橡胶触头33的推动下移动时，柱杆351碰触到连接触头343，激发到位开关34开启，到位开关34将相关信号传递给控制单元。结构简单，能够准确地检测到足30是否触地，实用价值高。
本实用新型，只有在足触地时，橡胶触头才能受到地面挤压，推动连接柱与到位开关接触，激发到位开关开启，到位开关将信号传递给控制单元，判断足可以正常行走，否则，如果足损坏不能正常行走时，不能激发到位开关开启，人们可以根据控制单元传递的信号及时发现问题，提高多足机器人的工作质量，并能够对损坏的足及时维修。
本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下作出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.六足步行机器人的腿部结构，包括大腿、小腿、足和控制单元，其特征在于，所述大腿的一端设有与机器人机体铰接的髋关节，另一端设有与所述小腿的一端铰接的膝关节，所述足的一端设有与所述小腿的另一端铰接的踝关节，
所述小腿内部间隔设有第一伺服电机、第二伺服电机，所述第一、第二伺服电机分别连接所述膝关节和所述踝关节，并带动所述小腿和所述足分别绕所述膝关节和所述踝关节实现180度转动，
所述足的触地端设有外侧呈弧形的橡胶触头，所述橡胶触头的内侧设有连接柱，所述足的内部设有到位开关，所述到位开关与所述控制单元通过线路连接，所述足碰触到地面时挤压所述橡胶触头，并推动所述连接柱与所述到位开关接触，激发所述到位开关开启。
2.如权利要求1所述的六足步行机器人的腿部结构，其特征在于，所述髋关节、大腿和所述膝关节一体成型，所述大腿的在水平方向的长度尺寸小于所述髋关节和所述膝关节的长度尺寸。
3.如权利要求2所述的六足步行机器人的腿部结构，其特征在于，所述髋关节上开有用于夹持所述机器人机体的第一U形槽，所述膝关节上开有用于夹持所述小腿的一端的第二U形槽，所述膝关节的内侧面上开有贯穿所述小腿的第一通孔，第一转轴穿过所述第一通孔将所述膝关节与所述小腿铰接连接。
4.如权利要求3所述的六足步行机器人的腿部结构，其特征在于，所述踝关节上开有用于夹持所述小腿的另一端的第三U形槽，所述踝关节的内侧面上开有贯穿所述小腿的第二通孔，第二转轴穿过所述第二通孔将所述踝关节与所述足铰接连接。
5.如权利要求1所述的六足步行机器人的腿部结构，其特征在于，所述踝关节与所述足一体成型，所述足沿所述踝关节所在的水平面朝向地面一侧倾斜设置，倾斜角度为45度。
6.如权利要求1所述的六足步行机器人的腿部结构，其特征在于，所述到位开关的底面上间隔设有静触块和动触块，所述动触块的底面上设有柱状的连接触头。
7.如权利要求6所述的六足步行机器人的腿部结构，其特征在于，所述连接柱包括与所述橡胶触头的内侧面贴合的柱头和向外伸出的柱杆，所述连接柱在所述橡胶触头的推动下移动时，所述柱杆碰触到所述连接触头，激发所述到位开关开启。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| CN201620340502.3U CN205499112U (zh) | 2016-04-21 | 2016-04-21 | 六足步行机器人的腿部结构 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN108891387A (zh) * | 2018-06-19 | 2018-11-27 | 哈尔滨工程大学 | 一种便携式智能洗车机器人 |
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2016
- 2016-04-21 CN CN201620340502.3U patent/CN205499112U/zh active Active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017181975A1 (zh) * | 2016-04-21 | 2017-10-26 | 孙天齐 | 六足通用步行机器人及其机身结构 |
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| CN108891387B (zh) * | 2018-06-19 | 2021-07-13 | 哈尔滨工程大学 | 一种便携式智能洗车机器人 |
| WO2021004179A1 (zh) * | 2019-07-11 | 2021-01-14 | 北京理工大学 | 小腿复合结构以及包含该小腿复合结构的仿人机器人 |
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