CN205819365U - 一种腿部具有变结构功能的四足机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种四足机器人，具体涉及一种腿部具有变结构功能的四足机器人，本实用新型为了解决现有技术中四足机器人无法通过狭窄地形，需要重新完善行走路径规划，引发浪费时间甚至导致无法到达目的地的问题。本实用新型所述机器人包括左前腿、右前腿、左后腿、右后腿、躯干和控制器，四条腿对称设置在躯干的两侧，每条腿有五个关节，分别为髋部关节、大腿关节、膝关节、小腿关节和支撑足关节，四足机器人髋部关节、大腿关节和膝关节可以改变结构，通过舵机驱动使髋部关节和大腿关节运动从而带动膝关节、小腿关节和足端关节向躯干方向收缩，从而升高机器人重心，机器人躯干宽度变窄，可以通过狭窄地形。提高四足机器人的地形适应性。

Description

一种腿部具有变结构功能的四足机器人

技术领域

本实用新型涉及一种四足机器人，具体涉及一种腿部具有变结构功能的四足机器人。

背景技术

随着科学的发展，四足爬行机器人凭借其在军事侦察、科学探索、灾难营救等方面的广泛应用前景，使得四足机器人在几十年的发展中，成为国内外诸多科研团队的研究对象。

四足爬行机器人在复杂、未知自然环境中的适应能力明显大于轮式和履带式移动机器人，四足爬行机器人由于其运动灵活，适应性强的特点，可以克服复杂地形的限制。

本实用新型与四足机器人实际应用的地形环境紧密结合，在丘陵和峡谷地形，四足爬行机器人往往是要替代人类进入到此类未知区域进行探测。在狭窄的地理环境下，以现有的技术，四足机器人很难顺利通过，而需要机器人重新完善行走路径，引发浪费时间甚至导致无法到达目的地的问题。

发明内容

本实用新型为了解决现有技术中四足机器人很难高效通过狭窄地形的问题，进而提供一种腿部可以变结构的四足机器人，使四足机器人可以顺利通过狭窄地形。

本实用新型为解决上述技术问题采取的技术方案是：所述机器人包括左前腿、右前腿、左后腿、右后腿、躯干和控制器，躯干由顶板、底板和铜柱组成，顶板和底板水平设置且上下对齐，左前腿、右前腿、左后腿和右后腿的结构相同，左前腿、右前腿、左后腿和右后腿分别对称设置在躯干的两侧，控制器固定安装在躯干顶板上，且控制器分别与左前腿、右前腿、左后腿和右后腿控制连接。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型具有左前腿、右前腿、左后腿、右后腿、躯干本体及控制器，且四个腿对称设置，具有转向灵活、驱动方便的特点，四足机器人的腿部可以改变结构，遇到狭窄地形时通过舵机驱动使髋部关节和大腿关节运动从而带动膝关节、小腿关节和足端关节向躯干方向收缩，升高机器人重心，机器人躯干宽度变窄，机器人可以顺利通过狭窄地形，提高四足机器人的地形适应性。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图，图2是本实用新型整体结构主视图，图3是本实用新型左前腿1整体结构的主视图，图4是本实用新型左前腿1整体结构的俯视图，图5是本实用新型右前腿2整体结构的主视图，图6是本实用新型右前腿2整体结构的俯视图，图7是本实用新型左后腿3整体结构的主视图，图8是本实用新型左后腿3整体结构的俯视图，图9是本实用新型右后腿4整体结构的主视图，图10是本实用新型右后腿4整体结构的俯视图，图11是本实用新型腿部变结构后的整体结构示意图，图12是本实用新型腿部变结构后左前腿1的整体结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种腿部具有变结构功能的四足机器人，所述机器人包括左前腿1、右前腿2、左后腿3、右后腿4、躯干5和控制器6，躯干5由顶板5-1、底板5-2和铜柱5-3组成，躯干5水平设置且上下对齐，左前腿1、右前腿2、左后腿3和右后腿4分别对称设置在躯干5的两侧，控制器6固定安装在躯干5上，且控制器6分别与左前腿1、右前腿2、左后腿3和右后腿4控制连接。

本实施方式中控制器6为现有技术，生产厂家为中科欧鹏公司，型号为Openduino。

具体实施方式二：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种腿部具有变结构功能的四足机器人，所述机器人躯干5包括顶板5-1、底板5-2和铜柱5-3，顶板5-1和底板5-2水平设置且上下对齐，四个铜柱5-3成矩形设置在顶板5-1和底板5-2之间，控制器6设置在顶板5-1上。

具体实施方式三：结合结合图1、图2-图4说明本实施方式，本实施方式所述一种腿部具有变结构功能的四足机器人，所述左前腿1包括左前腿髋部关节11、左前腿大腿关节12、左前腿膝关节13、左前腿小腿关节14和左前腿足端关节15，左前腿髋部关节11包括左前腿第一多功能支架11A、左前腿第一金属舵盘11B、左前腿第一舵机11C、左前腿第二金属舵盘11D、左前腿第二多功能支架11E、左前腿第二舵机11F、左前腿第一长U型支架11H，左前腿大腿关节12包括左前腿第三多功能支架12A、左前腿第二长U型支架12B、左前腿第三舵机12C和左前腿第三金属舵盘12D，左前腿膝关节13包括左前腿第三长U型支架13A、左前腿第一双轴舵机13B、左前腿第一短U型支架13C和两个左前腿舵机专用舵盘13D，左前腿小腿关节14包括左前腿第四舵机14A、左前腿第四多功能支架14B和左前腿第四金属舵盘14C，左前腿足端关节15包括左前腿支撑足15A；

左前腿第一舵机11C的输出轴与左前腿第一金属舵盘11B固定，左前腿第一舵机11C通过左前腿第一多功能支架11A和左前腿第一金属舵盘11B固定安装在躯干顶板5-1和躯干底板5-2之间，左前腿第一多功能支架11A的底板与左前腿第二多功能支架11E的底板固定连接，左前腿第二舵机11F通过舵机架与左前腿第二功能支架11E连接，左前腿第二舵机11F的输出轴与左前腿第二金属舵盘11D固定，左前腿第一长U型支架11H的两个侧壁分别与左前腿第二金属舵盘11D和左前腿第二多功能支架11E的底板连接，左前腿第三多功能支架12A的底板与左前腿第一长U型支架11H的底板固定连接，左前腿第三舵机12C通过舵机架与左前腿三多功能支架12A固定连接，左前腿第三舵机12C的输出轴与左前腿第三金属舵盘12D固定，左前腿第二长U型支架12B的两个侧壁分别与左前腿第三金属舵盘12D和左前腿第二多功能支架12A的底板连接，左前腿第二长U型支架12B的底板与左前腿第三长U型支架13A的底板固定连接，左前腿第一双轴舵机13B的每个输出轴分别安装了舵机专用舵盘13D并分别与左前腿第三长U型支架13A的两个侧壁固定连接，左前腿第一双轴舵机13B的底座分别固定安装在左前腿第一短U型支架13C的两个侧壁上，左前腿第四多功能支架14B的底板与左前腿第一短U型支架13C的底板固定连接，左前腿第四舵机14A的舵机架与左前腿第四多功能支架14B固定连接，左前腿第四金属舵盘14C固定安装在左前腿第四舵机14A的输出轴上，左前腿支撑足15A通过左前腿第四金属舵盘14C与左前腿第四舵机14A的输出轴连接。

本实施方式中左前腿第一舵机11C为现有技术，生产厂家为中科欧鹏公司，型号为MG996R。

本实施方式中左前腿第二舵机11F为现有技术，生产厂家为中科欧鹏公司，型号为MG996R。

本实施方式中左前腿第三舵机12C为现有技术，生产厂家为中科欧鹏公司，型号为MG996R。

本实施方式中左前腿第一双轴舵机13B为现有技术，生产厂家为中科欧鹏公司，型号为LD-2015。

本实施方式中左前腿第四舵机14A为现有技术，生产厂家为中科欧鹏公司，型号为MG996R。

具体实施方式四：结合结合图1、图2、图5和图6说明本实施方式，本实施方式所述一种腿部具有变结构功能的四足机器人，所述右前腿2包括右前腿髋部关节21、右前腿大腿关节22、右前腿膝关节23、右前腿小腿关节24和右前腿足端关节25，右前腿髋部关节21包括右前腿第一多功能支架21A、右前腿第一金属舵盘21B、右前腿第一舵机21C、右前腿第二金属舵盘21D、右前腿第二多功能支架21E、右前腿第二舵机21F、右前腿第一长U型支架21H，右前腿大腿关节22包括右前腿第三多功能支架22A、右前腿第二长U型支架22B、右前腿第三舵机22C和右前腿第三金属舵盘22D，右前腿膝关节23包括右前腿第三长U型支架23A、右前腿第一双轴舵机23B、右前腿第一短U型支架23C和两个右前腿舵机专用舵盘23D，右前腿小腿关节24包括右前腿第四舵机24A、右前腿第四多功能支架24B和右前腿第四金属舵盘24C，右前腿足端关节25包括右前腿支撑足25A；

右前腿第一舵机21C的输出轴与右前腿第一金属舵盘21B固定，右前腿第一舵机21C通过右前腿第一多功能支架21A和右前腿第一金属舵盘21B固定安装在躯干顶板5-1和躯干底板5-2之间，右前腿第一多功能支架21A的底板与右前腿第二多功能支架21E的底板固定连接，右前腿第二舵机21F通过舵机架与右前腿第二功能支架21E连接，右前腿第二舵机21F的输出轴与右前腿第二金属舵盘21D固定，右前腿第一长U型支架21H的两个侧壁分别与右前腿第二金属舵盘21D和右前腿第二多功能支架21E的底板连接，右前腿第三多功能支架22A的底板与右前腿第一长U型支架21H的底板固定连接，右前腿第三舵机22C通过舵机架与右前腿三多功能支架22A固定连接，右前腿第三舵机22C的输出轴与右前腿第三金属舵盘22D固定，右前腿第二长U型支架22B的两个侧壁分别与右前腿第三金属舵盘22D和右前腿第二多功能支架22A的底板连接，右前腿第二长U型支架22B的底板与右前腿第三长U型支架23A的底板固定连接，右前腿第一双轴舵机23B的每个输出轴分别安装了舵机专用舵盘23D并分别与右前腿第三长U型支架23A的两个侧壁固定连接，右前腿第一双轴舵机23B的底座分别固定安装在右前腿第一短U型支架23C的两个侧壁上，右前腿第四多功能支架24B的底板与右前腿第一短U型支架23C的底板固定连接，右前腿第四舵机24A的舵机架与右前腿第四多功能支架24B固定连接，右前腿第四金属舵盘24C固定安装在右前腿第四舵机24A的输出轴上，右前腿支撑足25A通过右前腿第四金属舵盘24C与右前腿第四舵机24A的输出轴连接。

本实施方式中右前腿第一舵机21C为现有技术，生产厂家为中科欧鹏公司，型号为MG996R。

本实施方式中右前腿第二舵机21F为现有技术，生产厂家为中科欧鹏公司，型号为MG996R。

本实施方式中右前腿第三舵机22C为现有技术，生产厂家为中科欧鹏公司，型号为MG996R。

本实施方式中右前腿第一双轴舵机23B为现有技术，生产厂家为中科欧鹏公司，型号为LD-2015。

本实施方式中右前腿第四舵机24A为现有技术，生产厂家为中科欧鹏公司，型号为MG996R。

具体实施方式五：结合结合图1、图2、图7和图8说明本实施方式，本实施方式所述一种腿部具有变结构功能的四足机器人，所述左后腿3包括左后腿髋部关节31、左后腿大腿关节32、左后腿膝关节33、左后腿小腿关节34和左后腿足端关节35，左后腿髋部关节31包括左后腿第一多功能支架31A、左后腿第一金属舵盘31B、左后腿第一舵机31C、左后腿第二金属舵盘31D、左后腿第二多功能支架31E、左后腿第二舵机31F、左后腿第一长U型支架31H，左后腿大腿关节32包括左后腿第三多功能支架32A、左后腿第二长U型支架32B、左后腿第三舵机32C和左后腿第三金属舵盘32D，左后腿膝关节33包括左后腿第三长U型支架33A、左后腿第一双轴舵机33B、左后腿第一短U型支架33C和两个左后腿舵机专用舵盘33D，左后腿小腿关节34包括左后腿第四舵机34A、左后腿第四多功能支架34B和左后腿第四金属舵盘34C，左后腿足端关节35包括左后腿支撑足35A；

左后腿第一舵机31C的输出轴与左后腿第一金属舵盘31B固定，左后腿第一舵机31C通过左后腿第一多功能支架31A和左后腿第一金属舵盘31B固定安装在躯干顶板5-1和躯干底板5-2之间，左后腿第一多功能支架31A的底板与左后腿第二多功能支架31E的底板固定连接，左后腿第二舵机31F通过舵机架与左后腿第二功能支架31E连接，左后腿第二舵机31F的输出轴与左后腿第二金属舵盘31D固定，左后腿第一长U型支架31H的两个侧壁分别与左后腿第二金属舵盘31D和左后腿第二多功能支架31E的底板连接，左后腿第三多功能支架32A的底板与左后腿第一长U型支架31H的底板固定连接，左后腿第三舵机32C通过舵机架与左后腿三多功能支架32A固定连接，左后腿第三舵机32C的输出轴与左后腿第三金属舵盘32D固定，左后腿第二长U型支架32B的两个侧壁分别与左后腿第三金属舵盘32D和左后腿第二多功能支架32A的底板连接，左后腿第二长U型支架32B的底板与左后腿第三长U型支架33A的底板固定连接，左后腿第一双轴舵机33B的每个输出轴分别安装了舵机专用舵盘33D并分别与左后腿第三长U型支架33A的两个侧壁固定连接，左后腿第一双轴舵机33B的底座分别固定安装在左后腿第一短U型支架33C的两个侧壁上，左后腿第四多功能支架34B的底板与左后腿第一短U型支架33C的底板固定连接，左后腿第四舵机34A的舵机架与左后腿第四多功能支架34B固定连接，左后腿第四金属舵盘34C固定安装在左后腿第四舵机34A的输出轴上，左后腿支撑足35A通过左后腿第四金属舵盘34C与左后腿第四舵机34A的输出轴连接。

本实施方式中左后腿第一舵机31C为现有技术，生产厂家为中科欧鹏公司，型号为MG996R。

本实施方式中左后腿第二舵机31F为现有技术，生产厂家为中科欧鹏公司，型号为MG996R。

本实施方式中左后腿第三舵机32C为现有技术，生产厂家为中科欧鹏公司，型号为MG996R。

本实施方式中左后腿第一双轴舵机33B为现有技术，生产厂家为中科欧鹏公司，型号为LD-2015。

本实施方式中左后腿第四舵机34A为现有技术，生产厂家为中科欧鹏公司，型号为MG996R。

具体实施方式六：结合结合图1、图2、图9和图10说明本实施方式，本实施方式所述一种腿部具有变结构功能的四足机器人，所述右后腿4包括右后腿髋部关节41、右后腿大腿关节42、右后腿膝关节43、右后腿小腿关节44和右后腿足端关节45，右后腿髋部关节41包括右后腿第一多功能支架41A、右后腿第一金属舵盘41B、右后腿第一舵机41C、右后腿第二金属舵盘41D、右后腿第二多功能支架41E、右后腿第二舵机41F、右后腿第一长U型支架41H，右后腿大腿关节42包括右后腿第三多功能支架42A、右后腿第二长U型支架42B、右后腿第三舵机42C和右后腿第三金属舵盘42D，右后腿膝关节43包括右后腿第三长U型支架43A、右后腿第一双轴舵机43B、右后腿第一短U型支架43C和两个右后腿舵机专用舵盘43D，右后腿小腿关节44包括右后腿第四舵机44A、右后腿第四多功能支架44B和右后腿第四金属舵盘44C，右后腿足端关节45包括右后腿支撑足45A；

右后腿第一舵机41C的输出轴与右后腿第一金属舵盘41B固定，右后腿第一舵机41C通过右后腿第一多功能支架41A和右后腿第一金属舵盘41B固定安装在躯干顶板5-1和躯干底板5-2之间，右后腿第一多功能支架41A的底板与右后腿第二多功能支架41E的底板固定连接，右后腿第二舵机41F通过舵机架与右后腿第二功能支架41E连接，右后腿第二舵机41F的输出轴与右后腿第二金属舵盘41D固定，右后腿第一长U型支架41H的两个侧壁分别与右后腿第二金属舵盘41D和右后腿第二多功能支架41E的底板连接，右后腿第三多功能支架42A的底板与右后腿第一长U型支架41H的底板固定连接，左前腿第三舵机42C通过舵机架与右后腿三多功能支架42A固定连接，右后腿第三舵机42C的输出轴与右后腿第三金属舵盘42D固定，右后腿第二长U型支架42B的两个侧壁分别与右后腿第三金属舵盘42D和右后腿第二多功能支架42A的底板连接，右后腿第二长U型支架42B的底板与右后腿第三长U型支架43A的底板固定连接，右后腿第一双轴舵机43B的每个输出轴分别安装了舵机专用舵盘43D并分别与右后腿第三长U型支架43A的两个侧壁固定连接，右后腿第一双轴舵机43B的底座分别固定安装在右后腿第一短U型支架43C的两个侧壁上，右后腿第四多功能支架44B的底板与右后腿第一短U型支架43C的底板固定连接，右后腿第四舵机44A的舵机架与右后腿第四多功能支架44B固定连接，右后腿第四金属舵盘44C固定安装在右后腿第四舵机44A的输出轴上，右后腿支撑足45A通过右后腿第四金属舵盘44C与右后腿第四舵机44A的输出轴连接。

本实施方式中右后腿第一舵机41C为现有技术，生产厂家为中科欧鹏公司，型号为MG996R。

本实施方式中右后腿第二舵机41F为现有技术，生产厂家为中科欧鹏公司，型号为MG996R。

本实施方式中右后腿第三舵机42C为现有技术，生产厂家为中科欧鹏公司，型号为MG996R。

本实施方式中右后腿第一双轴舵机43B为现有技术，生产厂家为中科欧鹏公司，型号为LD-2015。

本实施方式中右后腿第四舵机44A为现有技术，生产厂家为中科欧鹏公司，型号为MG996R。

工作原理

本实用新型的左前腿1、右前腿2、左后腿3和右后腿4的四个腿工作原理相同，以左前腿1为例说明腿部工作原理，通过控制器6控制左前腿髋部关节11的左前腿第一舵机11C向前旋转，左前腿第一舵机11C的输出轴经左前腿第一金属舵盘11B和左前腿第一多功能支架11A的传递，带动左前腿第二舵机11F向前旋转，控制器6控制左前腿第二舵机11F向前旋转，舵机U型支架11H带动大腿关节12同时向前旋转。通过控制器6控制舵机11F在向前旋转的同时，抬起膝关节13。控制器6控制左前腿第一双轴舵机13B抬起左前腿小腿关节14和左前腿足端关节15。

广阔地形下，完成一次完整对角步态过程如下：通过控制器6控制左前腿髋部关节11的左前腿第一舵机11C向前旋转，左前腿第一舵机11C的输出轴经左前腿第一金属舵盘11B和左前腿第一多功能支架11A的传递，带动左前腿第二舵机11F向前旋转，控制器6控制左前腿第二舵机11F向前旋转，舵机U型支架11H带动大腿关节12同时向前旋转。通过控制器6控制舵机11F在向前旋转的同时，抬起膝关节13。控制器6控制左前腿第一双轴舵机13B抬起左前腿小腿关节14和左前腿足端关节15。同时，右后腿4通过控制器6控制右后腿髋部关节41的右后腿第一舵机41C向前旋转，右后腿第一舵机41C的输出轴经右后腿第一金属舵盘41B和右后腿第一多功能支架41A的传递，带动右后腿第二舵机41F向前旋转，控制器6控制右后腿第二舵机41F向前旋转，舵机U型支架41H带动大腿关节42同时向前旋转。通过控制器6控制舵机41F在向前旋转的同时，抬起膝关节43。控制器6控制左前腿第一双轴舵机43B抬起左前腿小腿关节44和左前腿足端关节45。之后，通过控制器6控制右前腿第一舵机21C和左后腿第一舵机31C同步向前旋转，此时四足机器人整体向前移动。当左前腿1和右后腿4触地后，左后腿3通过控制器6控制左后腿髋部关节31的左前腿第一舵机31C向前旋转，左后腿第一舵机31C的输出轴经左后腿第一金属舵盘31B和左后腿第一多功能支架31A的传递，带动左后腿第二舵机31F向前旋转，控制器6控制左后腿第二舵机31F向前旋转，舵机U型支架31H带动大腿关节32同时向前旋转。通过控制器6控制舵机31F在向前旋转的同时，抬起膝关节33。控制器6控制左后腿第一双轴舵机33B抬起左前腿小腿关节34和左前腿足端关节35。同时，右前腿2通过控制器6控制右前腿髋部关节21的右前腿第一舵机21C向前旋转，右前腿第一舵机21C的输出轴经右前腿第一金属舵盘21B和右前腿第一多功能支架21A的传递，带动右前腿第二舵机21F向前旋转，控制器6控制右前腿第二舵机21F向前旋转，舵机U型支架21H带动大腿关节22同时向前旋转。通过控制器6控制舵机21F在向前旋转的同时，抬起膝关节23。控制器6控制右前腿第一双轴舵机23B抬起右前腿小腿关节24和右前腿足端关节25。当左后腿3和右前腿2触地后，四足机器人完成一次对角步态行走。按照这个流程周期运行，四足机器人就可以实现连续行走。

四足机器人腿部变结构过程如下：结合图11和图12说明本工作原理，通过控制器6控制左前腿第二舵机11F向前旋转，左前腿第二舵机11F的输出轴经左前腿第二金属舵盘11D和左前腿第二多功能支架11E的传递，带动左前腿第一长U型支架11H向前旋转，旋转到长U型支架11H的底板与躯干5的前端面平行，控制器6控制左前腿第三舵机12C向下旋转，左前腿第三舵机12C经左前腿第三金属舵盘12D和第三多功能支架12A的传递，带动左前腿大腿关节12向下旋转，控制器6控制左前腿第一双轴舵机13B向外旋转，带动左前腿小腿关节14和足端关节15向外旋转，使左前腿大腿关节11、左前腿小腿关节12、左前腿膝关节13、左前腿小腿关节14和左前腿足端关节15保持竖直；同时通过控制器6控制右前腿第二舵机21F向前旋转，右前腿第二舵机21F的输出轴经右前腿第二金属舵盘21D和右前腿第二多功能支架21E的传递，带动右前腿第一长U型支架21H向前旋转，旋转到长U型支架21H的底板与躯干5的前端面平行，控制器6控制右前腿第三舵机22C向下旋转，右前腿第三舵机22C经右前腿第三金属舵盘22D和第三多功能支架22A的传递，带动右前腿大腿关节22向下旋转，控制器6控制右前腿第一双轴舵机23B向外旋转，带动右前腿小腿关节24和足端关节25向外旋转，使右前腿大腿关节21、右前腿小腿关节22、右前腿膝关节23、右前腿小腿关节24和右前腿足端关节25保持竖直；同时通过控制器6控制左后腿第二舵机31F向前旋转，左后腿第二舵机31F的输出轴经左后腿第二金属舵盘31D和左后腿第二多功能支架31E的传递，带动左后腿第一长U型支架31H向前旋转，旋转到长U型支架31H的底板与躯干5的前端面平行，控制器6控制左后腿第三舵机32C向下旋转，左后腿第三舵机32C经左后腿第三金属舵盘32D和第三多功能支架32A的传递，带动左后腿大腿关节32向下旋转，控制器6控制左后腿第一双轴舵机33B向外旋转，带动左后腿小腿关节34和足端关节35向外旋转，使左后腿大腿关节31、左后腿小腿关节32、左后腿膝关节33、左后腿小腿关节34和右前腿足端关节35保持竖直；同时通过控制器6控制右后腿第二舵机41F向前旋转，右前腿第二舵机41F的输出轴经右前腿第二金属舵盘41D和右后腿第二多功能支架41E的传递，带动右后腿第一长U型支架41H向前旋转，旋转到长U型支架41H的底板与躯干5的前端面平行，控制器6控制右后腿第三舵机42C向下旋转，右后腿第三舵机42C经右后腿第三金属舵盘42D和第三多功能支架42A的传递，带动右后腿大腿关节42向下旋转，控制器6控制右后腿第一双轴舵机43B向外旋转，带动右后腿小腿关节44和足端关节45向外旋转，使右后腿大腿关节31、右后腿小腿关节42、右后腿膝关节43、右后腿小腿关节44和右后腿足端关节45保持竖直，四足机器人完成腿部变结构过程。

狭窄地形下，运动过程如下：四足机器人完成腿部变结构过程后，通过控制器6控制左前腿第三舵机12C向前旋转，带动左前腿大腿关节12向前旋转，通过控制器6控制左前腿第一双轴舵机13B向前旋转，带动左前腿动小腿关节14和左前腿足端关节15向前旋转；同时，通过控制器6控制右后腿第三舵机42C向前旋转，带动右后腿大腿关节42向前旋转，通过控制器6控制右后腿第一双轴舵机43B向前旋转，带动右后腿动小腿关节44和右后腿足端关节45向前旋转；同时通过控制器6分别控制右前腿第一双轴舵机23B和左后腿第一双轴舵机33B向前旋转，使左前腿1和右后腿4着地；同时通过控制器6控制右前腿第三舵机22C向前旋转，带动右前腿大腿关节22向前旋转，通过控制器6控制右前腿第一双轴舵机23B向前旋转，带动右前腿动小腿关节24和右前腿足端关节25向前旋转；同时通过控制器6控制左后腿第三舵机32C向前旋转，带动左后腿大腿关节32向前旋转，通过控制器6控制左后腿第一双轴舵机33B向前旋转，带动左后腿动小腿关节34和左后腿足端关节35向前旋转；当右前腿2和左后腿3触地后，四足机器人完成一个步态的运动。

Claims (6)

1.一种腿部具有变结构功能的四足机器人，其特征在于：所述一种腿部具有变结构功能的四足机器人，所述机器人包括左前腿（1）、右前腿（2）、左后腿（3）、右后腿（4）、躯干（5）和控制器（6），躯干（5）由顶板（5-1）、底板（5-2）和铜柱（5-3）组成，躯干（5）水平设置且上下对齐，左前腿（1）、右前腿（2）、左后腿（3）和右后腿（4）分别对称设置在躯干（5）的两侧，控制器（6）固定安装在躯干（5）上，且控制器（6）分别与左前腿（1）、右前腿（2）、左后腿（3）和右后腿（4）控制连接。

2.根据权利要求1所述一种腿部具有变结构功能的四足机器人，所述机器人躯干（5）包括顶板（5-1）、底板（5-2）和铜柱（5-3），顶板（5-1）和底板（5-2）水平设置且上下对齐，四个铜柱（5-3）成矩形设置在顶板（5-1）和底板（5-2）之间，控制器（6）设置在顶板（5-1）上。

3.根据权利要求2所述一种腿部具有变结构功能的四足机器人，其特征在于：所述左前腿（1）包括左前腿髋部关节（11）、左前腿大腿关节（12）、左前腿膝关节（13）、左前腿小腿关节（14）和左前腿足端关节（15），左前腿髋部关节（11）包括左前腿第一多功能支架（11A）、左前腿第一金属舵盘（11B）、左前腿第一舵机（11C）、左前腿第二金属舵盘（11D）、左前腿第二多功能支架（11E）、左前腿第二舵机（11F）、左前腿第一长U型支架（11H），左前腿大腿关节（12）包括左前腿第三多功能支架（12A）、左前腿第二长U型支架（12B）、左前腿第三舵机（12C）和左前腿第三金属舵盘（12D），左前腿膝关节（13）包括左前腿第三长U型支架（13A）、左前腿第一双轴舵机（13B）、左前腿第一短U型支架（13C）和两个左前腿舵机专用舵盘（13D），左前腿小腿关节（14）包括左前腿第四舵机（14A）、左前腿第四多功能支架（14B）和左前腿第四金属舵盘（14C），左前腿足端关节（15）包括左前腿支撑足（15A）；

左前腿第一舵机（11C）的输出轴与左前腿第一金属舵盘（11B）固定，左前腿第一舵机（11C）通过左前腿第一多功能支架（11A）和左前腿第一金属舵盘（11B）固定安装在躯干顶板（5-1）和躯干底板（5-2）之间，左前腿第一多功能支架（11A）的底板与左前腿第二多功能支架（11E）的底板固定连接，左前腿第二舵机（11F）通过舵机架与左前腿第二功能支架（11E）连接，左前腿第二舵机（11F）的输出轴与左前腿第二金属舵盘（11D）固定，左前腿第一长U型支架（11H）的两个侧壁分别与左前腿第二金属舵盘（11D）和左前腿第二多功能支架（11E）的底板连接，左前腿第三多功能支架（12A）的底板与左前腿第一长U型支架（11H）的底板固定连接，左前腿第三舵机（12C）通过舵机架与左前腿三多功能支架（12A）固定连接，左前腿第三舵机（12C）的输出轴与左前腿第三金属舵盘（12D）固定，左前腿第二长U型支架（12B）的两个侧壁分别与左前腿第三金属舵盘（12D）和左前腿第二多功能支架（12A）的底板连接，左前腿第二长U型支架（12B）的底板与左前腿第三长U型支架（13A）的底板固定连接，左前腿第一双轴舵机（13B）的每个输出轴分别安装了舵机专用舵盘（13D）并分别与左前腿第三长U型支架（13A）的两个侧壁固定连接，左前腿第一双轴舵机（13B）的底座分别固定安装在左前腿第一短U型支架（13C）的两个侧壁上，左前腿第四多功能支架（14B）的底板与左前腿第一短U型支架（13C）的底板固定连接，左前腿第四舵机（14A）的舵机架与左前腿第四多功能支架（14B）固定连接，左前腿第四金属舵盘（14C）固定安装在左前腿第四舵机（14A）的输出轴上，左前腿支撑足（15A）通过左前腿第四金属舵盘（14C）与左前腿第四舵机（14A）的输出轴连接。

4.根据权利要求2所述一种腿部具有变结构功能的四足机器人，其特征在于：所述右前腿（2）包括右前腿髋部关节（21）、右前腿大腿关节（22）、右前腿膝关节（23）、右前腿小腿关节（24）和右前腿足端关节（25），右前腿髋部关节（21）包括右前腿第一多功能支架（21A）、右前腿第一金属舵盘（21B）、右前腿第一舵机（21C）、右前腿第二金属舵盘（21D）、右前腿第二多功能支架（21E）、右前腿第二舵机（21F）、右前腿第一长U型支架（21H），右前腿大腿关节（22）包括右前腿第三多功能支架（22A）、右前腿第二长U型支架（22B）、右前腿第三舵机（22C）和右前腿第三金属舵盘（22D），右前腿膝关节（23）包括右前腿第三长U型支架（23A）、右前腿第一双轴舵机（23B）、右前腿第一短U型支架（23C）和两个右前腿舵机专用舵盘（23D），右前腿小腿关节（24）包括右前腿第四舵机（24A）、右前腿第四多功能支架（24B）和右前腿第四金属舵盘（24C），右前腿足端关节（25）包括右前腿支撑足（25A）；

右前腿第一舵机（21C）的输出轴与右前腿第一金属舵盘（21B）固定，右前腿第一舵机（21C）通过右前腿第一多功能支架（21A）和右前腿第一金属舵盘（21B）固定安装在躯干顶板（5-1）和躯干底板（5-2）之间，右前腿第一多功能支架（21A）的底板与右前腿第二多功能支架（21E）的底板固定连接，右前腿第二舵机（21F）通过舵机架与右前腿第二功能支架（21E）连接，右前腿第二舵机（21F）的输出轴与右前腿第二金属舵盘（21D）固定，右前腿第一长U型支架（21H）的两个侧壁分别与右前腿第二金属舵盘（21D）和右前腿第二多功能支架（21E）的底板连接，右前腿第三多功能支架（22A）的底板与右前腿第一长U型支架（21H）的底板固定连接，右前腿第三舵机（22C）通过舵机架与右前腿三多功能支架（22A）固定连接，右前腿第三舵机（22C）的输出轴与右前腿第三金属舵盘（22D）固定，右前腿第二长U型支架（22B）的两个侧壁分别与右前腿第三金属舵盘（22D）和右前腿第二多功能支架（22A）的底板连接，右前腿第二长U型支架（22B）的底板与右前腿第三长U型支架（23A）的底板固定连接，右前腿第一双轴舵机（23B）的每个输出轴分别安装了舵机专用舵盘（23D）并分别与右前腿第三长U型支架（23A）的两个侧壁固定连接，右前腿第一双轴舵机（23B）的底座分别固定安装在右前腿第一短U型支架（23C）的两个侧壁上，右前腿第四多功能支架（24B）的底板与右前腿第一短U型支架（23C）的底板固定连接，右前腿第四舵机（24A）的舵机架与右前腿第四多功能支架（24B）固定连接，右前腿第四金属舵盘（24C）固定安装在右前腿第四舵机（24A）的输出轴上，右前腿支撑足（25A）通过右前腿第四金属舵盘（24C）与右前腿第四舵机（24A）的输出轴连接。

5.根据权利要求2所述一种腿部具有变结构功能的四足机器人，其特征在于：所述左后腿（3）包括左后腿髋部关节（31）、左后腿大腿关节（32）、左后腿膝关节（33）、左后腿小腿关节（34）和左后腿足端关节（35），左后腿髋部关节（31）包括左后腿第一多功能支架（31A）、左后腿第一金属舵盘（31B）、左后腿第一舵机（31C）、左后腿第二金属舵盘（31D）、左后腿第二多功能支架（31E）、左后腿第二舵机（31F）、左后腿第一长U型支架（31H），左后腿大腿关节（32）包括左后腿第三多功能支架（32A）、左后腿第二长U型支架（32B）、左后腿第三舵机（32C）和左后腿第三金属舵盘（32D），左后腿膝关节（33）包括左后腿第三长U型支架（33A）、左后腿第一双轴舵机（33B）、左后腿第一短U型支架（33C）和两个左后腿舵机专用舵盘（33D），左后腿小腿关节（34）包括左后腿第四舵机（34A）、左后腿第四多功能支架（34B）和左后腿第四金属舵盘（34C），左后腿足端关节（35）包括左后腿支撑足（35A）；

左后腿第一舵机（31C）的输出轴与左后腿第一金属舵盘（31B）固定，左后腿第一舵机（31C）通过左后腿第一多功能支架（31A）和左后腿第一金属舵盘（31B）固定安装在躯干顶板（5-1）和躯干底板（5-2）之间，左后腿第一多功能支架（31A）的底板与左后腿第二多功能支架（31E）的底板固定连接，左后腿第二舵机（31F）通过舵机架与左后腿第二功能支架（31E）连接，左后腿第二舵机（31F）的输出轴与左后腿第二金属舵盘（31D）固定，左后腿第一长U型支架（31H）的两个侧壁分别与左后腿第二金属舵盘（31D）和左后腿第二多功能支架（31E）的底板连接，左后腿第三多功能支架（32A）的底板与左后腿第一长U型支架（31H）的底板固定连接，左后腿第三舵机（32C）通过舵机架与左后腿三多功能支架（32A）固定连接，左后腿第三舵机（32C）的输出轴与左后腿第三金属舵盘（32D）固定，左后腿第二长U型支架（32B）的两个侧壁分别与左后腿第三金属舵盘（32D）和左后腿第二多功能支架（32A）的底板连接，左后腿第二长U型支架（32B）的底板与左后腿第三长U型支架（33A）的底板固定连接，左后腿第一双轴舵机（33B）的每个输出轴分别安装了舵机专用舵盘（33D）并分别与左后腿第三长U型支架（33A）的两个侧壁固定连接，左后腿第一双轴舵机（33B）的底座分别固定安装在左后腿第一短U型支架（33C）的两个侧壁上，左后腿第四多功能支架（34B）的底板与左后腿第一短U型支架（33C）的底板固定连接，左后腿第四舵机（34A）的舵机架与左后腿第四多功能支架（34B）固定连接，左后腿第四金属舵盘（34C）固定安装在左后腿第四舵机（34A）的输出轴上，左后腿支撑足（35A）通过左后腿第四金属舵盘（34C）与左后腿第四舵机（34A）的输出轴连接。

6.根据权利要求2所述一种腿部具有变结构功能的四足机器人，其特征在于：所述右后腿（4）包括右后腿髋部关节（41）、右后腿大腿关节（42）、右后腿膝关节（43）、右后腿小腿关节（44）和右后腿足端关节（45），右后腿髋部关节（41）包括右后腿第一多功能支架（41A）、右后腿第一金属舵盘（41B）、右后腿第一舵机（41C）、右后腿第二金属舵盘（41D）、右后腿第二多功能支架（41E）、右后腿第二舵机（41F）、右后腿第一长U型支架（41H），右后腿大腿关节（42）包括右后腿第三多功能支架（42A）、右后腿第二长U型支架（42B）、右后腿第三舵机（42C）和右后腿第三金属舵盘（42D），右后腿膝关节（43）包括右后腿第三长U型支架（43A）、右后腿第一双轴舵机（43B）、右后腿第一短U型支架（43C）和两个右后腿舵机专用舵盘（43D），右后腿小腿关节（44）包括右后腿第四舵机（44A）、右后腿第四多功能支架（44B）和右后腿第四金属舵盘（44C），右后腿足端关节（45）包括右后腿支撑足（45A）；

右后腿第一舵机（41C）的输出轴与右后腿第一金属舵盘（41B）固定，右后腿第一舵机（41C）通过右后腿第一多功能支架（41A）和右后腿第一金属舵盘（41B）固定安装在躯干顶板（5-1）和躯干底板（5-2）之间，右后腿第一多功能支架（41A）的底板与右后腿第二多功能支架（41E）的底板固定连接，右后腿第二舵机（41F）通过舵机架与右后腿第二功能支架（41E）连接，右后腿第二舵机（41F）的输出轴与右后腿第二金属舵盘（41D）固定，右后腿第一长U型支架（41H）的两个侧壁分别与右后腿第二金属舵盘（41D）和右后腿第二多功能支架（41E）的底板连接，右后腿第三多功能支架（42A）的底板与右后腿第一长U型支架（41H）的底板固定连接，左前腿第三舵机（42C）通过舵机架与右后腿三多功能支架（42A）固定连接，右后腿第三舵机（42C）的输出轴与右后腿第三金属舵盘（42D）固定，右后腿第二长U型支架（42B）的两个侧壁分别与右后腿第三金属舵盘（42D）和右后腿第二多功能支架（42A）的底板连接，右后腿第二长U型支架（42B）的底板与右后腿第三长U型支架（43A）的底板固定连接，右后腿第一双轴舵机（43B）的每个输出轴分别安装了舵机专用舵盘（43D）并分别与右后腿第三长U型支架（43A）的两个侧壁固定连接，右后腿第一双轴舵机（43B）的底座分别固定安装在右后腿第一短U型支架（43C）的两个侧壁上，右后腿第四多功能支架（44B）的底板与右后腿第一短U型支架（43C）的底板固定连接，右后腿第四舵机（44A）的舵机架与右后腿第四多功能支架（44B）固定连接，右后腿第四金属舵盘（44C）固定安装在右后腿第四舵机（44A）的输出轴上，右后腿支撑足（45A）通过右后腿第四金属舵盘（44C）与右后腿第四舵机（44A）的输出轴连接。