CN207657928U - 新型delta型腿部机构行走机器人 - Google Patents

Abstract

现有技术中的行走机器人腿部结构分为大腿和小腿，大腿关节和小腿关节处均为轴承约束，只能沿约束轴转动；并且所有机器人大腿和小腿仅可做前后摆动。新型DELTA型腿部机构行走机器人，包括腿部结构、躯干板和足部，其特征在于，腿部结构顶部连接躯干板，腿部结构低端顶部连接足部，所述足部包括电机、减速机、静平台、减速机支架、上臂、下臂、动平台和拉伸弹簧，静平台3和躯干板连接，故装配该腿部机构的行走机器人可实现任意方向行走。同时，大腿部分由电机和减速机驱动，通过算法配合，可驱动脚部在工作空间内做任意方向的移动。通过几条腿的运动配合，既可实现任意方向抬腿、行走、跳跃等动作。

Description

新型DELTA型腿部机构行走机器人

技术领域

本实用新型/发明涉及一种机器人技术，具体为一种行走机器人，其腿部结构为DELTA型机器人型。

背景技术

DELTA机器人是一种现有技术,其手臂分为上臂和下臂，共三组上下臂。机器人的末端执行部件为动平台,其工作空间为一近似圆柱形立体空间,工作空间内可实现三自由度移动。机器人下臂部分为两根平行等长的连杆，连杆端部加工有内球面结合面；机器人上臂端部和动平台端部都安装有球头螺丝。下臂的内球面与上述两者的球头螺丝外球面配合达到定位并驱动运动的目的，但该配合为球铰配合，配合约束为虚约束。需要从两侧有拉紧力将两根下手臂连杆拉紧，以保证内外球、面的紧密配合，保证其工作时的精度。

现有技术中的行走机器人腿部结构分为大腿和小腿，大腿关节和小腿关节处均为轴承约束，只能沿约束轴转动；并且所有机器人大腿和小腿仅可做前后摆动。

发明内容

本发明/实用新型需要解决的技术问题是，克服背景技术的不足，提供一种可任意方向行走的新型DELTA型腿部机构行走机器人，其技术方案如下：

本发明/实用新型DELTA型腿部机构行走机器人，其腿部结构为DELTA型机器人,一台行走机器人配置若干条腿,行走机器人可配置成两足、三足、四足、五足、六足、型行走机器人。

本发明/实用新型的行走机器人其腿部机构，采用DELTA机器人三条上臂共同作为大腿部分，将三组共六根下臂作为小腿部分，足部部分固定于DELTA机器人动平台上。

新型DELTA型腿部机构行走机器人，包括腿部结构、躯干板和足部，其特征在于，腿部结构顶部连接躯干板，腿部结构低端顶部连接足部，所述足部包括电机、减速机、静平台、减速机支架、上臂、下臂、动平台和拉伸弹簧，静平台3和躯干板连接。

所述电机内置有程序模块，电机1的电机轴插入减速机2尾部的安装孔中并用螺钉固定锁紧，减速机2通过前端的定位台的插孔插入减速机支架4的定位孔中并用螺钉固定，减速机支架4用螺钉紧固于静平台3下表面的凹槽内，三组组装好的电机减速机与减速机支架中心轴线呈120度星形分布，如图3所示；

上臂5内端加工有安装孔，安装孔内插入减速机的输出轴，安装孔和减速机轴中间用胀紧套连接，胀紧套内圈锁紧减速机输出轴，外圈胀紧上臂安装孔，上臂固定于减速机输出轴上；上臂外端设有螺纹孔，螺纹孔内设有内螺纹，两个球头螺丝的外螺纹一端拧入上臂外端的内螺纹中，两个球头螺丝呈180度分布，球头螺丝一端为外螺纹，一端为圆球形外球面；

如图2、3、4所示，动平台呈等边三角形形状，动平台的三条三角形边线的两端分别加工有螺纹孔，螺纹孔内设有内螺纹，三条边线共加工6个螺纹孔，六个球头螺丝拧入动平台的螺纹孔内，六个球头螺丝两两彼此成180度分布在等边三角形三条边线的两端，动平台下端通过螺钉固定连接足部，足部接触于地面；

下臂杆两端加工有敞口半球形内球面，半球形内球面与上述球头螺丝的圆球形外球面等直径，两条下臂杆平行，下臂杆两端内侧固定有拉伸弹簧，拉伸弹簧位于两个半球形内球面的内侧，两条下臂杆和拉伸弹簧组成一组下臂；每组下臂上端的两个半球形内球面与上臂的两个球头螺丝外球面贴合，每组下臂下端的两个半球形内球面与动平台上呈180度分布的两个球头螺丝的外球面贴合，三组下臂将上臂与动平台连接成一个整体，三组下臂、上臂、动平台和足部构成腿部结构；

腿部结构顶部固定连接躯干板，腿部结构和躯干板组成新型DELTA型腿部机构行走机器人。

作为改进，可为两足型行走机器人。

作为改进，可为三足型行走机器人。

作为改进，可为四足型行走机器人。

作为改进，可为五足型行走机器人。

作为改进，可为六足型行走机器人。

有益效果

由于DELTA机器人特点，其足部部分可在其工作范围内实现任意方向移动。故装配该腿部机构的行走机器人可实现任意方向行走。同时，大腿部分由电机和减速机驱动，通过算法配合，可驱动脚部在工作空间内做任意方向的移动。通过几条腿的运动配合，既可实现任意方向抬腿、行走、跳跃等动作。

附图说明

图1为本实用新型腿部机构示意图；

图2为本实用新型两足型行走机器人等轴侧俯视图；

图3为本实用新型两足型行走机器人等轴侧仰视图；

图4为本实用新型三足型行走机器人等轴侧俯视图；

图5为本实用新型三足型行走机器人等轴侧仰视图；

图6为本实用新型四足型行走机器人等轴侧俯视图。

图7为本实用新型四足型行走机器人等轴侧仰视图。

图8为本实用新型五足型行走机器人等轴侧俯视图。

图9为本实用新型五足型行走机器人等轴侧仰视图。

图10为本实用新型六足型行走机器人等轴侧俯视图。

图11为本实用新型六足型行走机器人等轴侧仰视图。

图中：1电机；2减速机；3静平台；4减速机支架；5上臂；6下臂；7动平台；8足部；9拉伸弹簧；10躯干板；11 DELTA型腿部结构。

具体实施方式

为了更好的理解本技术方案，特通过下述实施例予以详细解释：

从整体上看，每组DELTA型腿部结构由静平台、三组驱动组件、三组下臂、一件动平台组成，驱动组件电机、减速机与减速机支架组成。每组下臂由两根下臂杆组成，两者之间又拉伸弹簧拉紧。下臂靠拉伸弹簧的拉紧张力一侧与上臂连接，另一侧与动平台连接。三组驱动组件之间以120度角度均匀圆周分布。减速机驱动上臂做某一角度范围内的旋转运动。依靠程序驱动三组驱动组件配合运动，通过三组下臂传导，最终实现动平台实现三维移动。下臂与上臂及下臂与动平台之间均为球铰连接。其约束为球铰约束。足部固定于动平台下侧。依靠动平台移动最终带动足部三维移动。

本装置的具体实施技术方案是：

电机内置有程序模块，电机的电机轴插入减速机尾部的安装孔中，并用螺钉固定锁紧，减速机通过前端的定位台插入减速机支架的定位孔中，并用螺钉固定，减速机支架用螺钉紧固于静平台上，三组组装好的电机减速机与减速机支架中心轴线呈120度星形分布；

上臂一端加工有圆柱孔，圆柱孔内插入减速机轴，中间用胀紧套连接。胀紧套内圈锁紧减速机输出轴，外圈胀紧上臂圆柱孔，上臂固定于减速机输出轴上；上臂另一端加工有内螺纹，球头螺丝一端为外螺纹，一端为圆球形外球面，两个球头螺丝外螺纹一端拧入上臂的内螺纹中，两个球头螺丝呈180度分布，动平台呈等边三角形形状，动平台的三条三角形边线的两端分别加工有内螺纹，三条边线共加工6个螺纹孔，六个球头螺丝拧入螺纹孔内，六个球头螺丝两两成180度分布在等边三角形三条边线两端；

下臂杆两端加工有敞口半球形内球面，与上述球头螺丝的外球面等直径，两条下臂杆平行，下臂杆两端内侧固定有拉伸弹簧，拉伸弹簧位于两个半球形内球面的内侧，提供一个向内的拉紧力，该拉紧力使上述球面配合压紧，不至于松脱。两条下臂杆和拉伸弹簧组成一组下臂；每组下臂上端的两个半球形内球面与上臂的两个球头螺丝外球面贴合，两个半球形内球面与动平台上呈180度分布的两个球头螺丝的外球面贴合，三组下臂将上臂与动平台连接成一个整体；

动平台下端通过螺钉固定足部，足部接触于地面，起到支撑作用，一组DELTA机器人加足部便组成了一条行走DELTA机器人型腿部，若干组DELTA型腿部机构固定连接在躯干板下表面。

两足DELTA型腿部机构行走机器人组装过程为：

步骤一，将3台电机（1）电机轴依次插入3台减速机（2）锁紧孔内。拧入螺丝固定。将安装好的电机减速机结合体插入减速机支架（4）中。用螺丝固定好。

步骤二，将步骤1中已安装好的3件模块安装于静平台表面凹槽内，呈120度角度均匀分布。

步骤三，上臂（5）一端设有圆柱形的安装孔，一端为球头螺丝。将圆柱形的安装孔一端插入减速机轴固定，圆柱孔与减速机轴中间插入胀紧套，逐个拧紧胀紧套螺钉，依靠胀紧力将上臂（5）固定在减速机轴上。

步骤四，将两根下臂（6）平行放置，下臂上端内侧安装拉伸弹簧（9），下臂两端加工有内球面，与上臂球头螺丝外球面等直径。

步骤五，将步骤4中安装好的下臂拉伸开距离，使下臂上端内球面与上臂外球面配合，形成球铰配合，靠拉伸弹簧（9）形成一定压紧力，使两球面紧密配合。

动平台六个角安装有六个球头螺丝，将下臂下端内球面与动平台球头螺丝外球面相配合，形成球铰配合，同样靠拉伸弹簧（9）弹性力压紧。

步骤六，将足部（9）用与动平台（8）连接，用螺钉固定，这样一条腿部机构就安装好了。

步骤七，将安装好的腿部机构安装于躯干板（10）上，组成新型DELTA型腿部机构行走机器人。

新型DELTA型腿部机构行走机器人的具体活动方式为：通电后，依靠电机内置程序模块给电机发出指令，驱动电机旋转，通过减速机减速，驱动上臂在某一角度内旋转；上臂的转动通过球铰、下臂传动给动平台，带动动平台及安装于动平台上的足部实现空间三维移动。

类似的，在上述两组型DELTA型腿部机构行走机器人的基础上，在躯干板下布置相应数量的DELTA型腿部机构机器人即可实现三足型，四足型，五足型，六足型DELTA型腿部机构行走机器人，即可实现。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.新型DELTA型腿部机构行走机器人，包括腿部结构、躯干板和足部，其特征在于，腿部结构顶部连接躯干板，腿部结构低端顶部连接足部，所述足部包括电机、减速机、静平台、减速机支架、上臂、下臂、动平台和拉伸弹簧，静平台和躯干板连接，

所述电机内置有程序模块，电机的电机轴插入减速机尾部的安装孔中并用螺钉固定锁紧，减速机通过前端的定位台的插孔插入减速机支架的定位孔中并用螺钉固定，减速机支架用螺钉紧固于静平台下表面的凹槽内，三组组装好的电机减速机与减速机支架中心轴线呈120度星形分布；

上臂内端加工有安装孔，安装孔内插入减速机的输出轴，安装孔和减速机轴中间用胀紧套连接，胀紧套内圈锁紧减速机输出轴，外圈胀紧上臂安装孔，上臂固定于减速机输出轴上；上臂外端设有螺纹孔，螺纹孔内设有内螺纹，两个球头螺丝的外螺纹一端拧入上臂外端的内螺纹中，两个球头螺丝呈180度分布，球头螺丝一端为外螺纹，一端为圆球形外球面；

动平台呈等边三角形形状，动平台的三条三角形边线的两端分别加工有螺纹孔，螺纹孔内设有内螺纹，三条边线共加工6个螺纹孔，六个球头螺丝拧入动平台的螺纹孔内，六个球头螺丝两两彼此成180度分布在等边三角形三条边线的两端，动平台下端通过螺钉固定连接足部，足部接触于地面；

下臂杆两端加工有敞口半球形内球面，半球形内球面与上述球头螺丝的圆球形外球面等直径，两条下臂杆平行，下臂杆两端内侧固定有拉伸弹簧，拉伸弹簧位于两个半球形内球面的内侧，两条下臂杆和拉伸弹簧组成一组下臂；每组下臂上端的两个半球形内球面与上臂的两个球头螺丝外球面贴合，每组下臂下端的两个半球形内球面与动平台上呈180度分布的两个球头螺丝的外球面贴合，三组下臂将上臂与动平台连接成一个整体，三组下臂、上臂、动平台和足部构成腿部结构；

腿部结构顶部固定连接躯干板，腿部结构和躯干板组成新型DELTA型腿部机构行走机器人。

2.根据权利要求1所述的新型DELTA型腿部机构行走机器人，其特征在于，所述新型DELTA型腿部机构行走机器人为两足型行走机器人。

3.根据权利要求1所述的新型DELTA型腿部机构行走机器人，其特征在于，所述新型DELTA型腿部机构行走机器人为三足型行走机器人。

4.根据权利要求1所述的新型DELTA型腿部机构行走机器人，其特征在于，所述新型DELTA型腿部机构行走机器人为四足型行走机器人。

5.根据权利要求1所述的新型DELTA型腿部机构行走机器人，其特征在于，所述新型DELTA型腿部机构行走机器人为五足型行走机器人。

6.根据权利要求1所述的新型DELTA型腿部机构行走机器人，其特征在于，所述新型DELTA型腿部机构行走机器人为六足型行走机器人。