CN210852709U - 一种八足仿生机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种八足仿生机械，包括机架、设置在机架两侧的行走机构和两驱动机构。行走机构分为四个部分，且两两成对，四个行走机构左右对称的分布在机架的两侧。每个行走机构包括两个前足和两个后足，两个前足以及两个后足分别通过两个连杆转动连接在曲柄连杆的两个不同曲拐上，利用曲柄连杆同时驱动两个前足和两个后足，曲柄连杆结构由电机驱动。本实用新型的八足仿生机械具有结构简单、行走转向灵活、通过性好、能实现灵活转弯等优点。

Description

一种八足仿生机械

技术领域

本实用新型涉及一种八足仿生机械，具体是一种结构简单、运动平稳、行走转向灵活、通过性好、可适应不同地理环境的八足机器人，属于仿生机器人领域。

背景技术

随着计算机技术的发展，机器人的发展迎来了黄金时代，而腿形机器人以其独特的运动方式迅速占领科研的市场，多足机器人是腿形机器人的一个重要组成部分，多足机器人步态灵活，可以适应不同的地理环境。在自然界和人类社会中存在许多人类无法到达的地域，而这些地域机器人可到达，这大大推动了科学技术的发展，机器人应用的领域也是非常广泛，机器人已然是现在人类社会不可或缺的一部分。

受结构设计的限制，现有八足机器人大多体型庞大、机身沉重，大大降低了机器人的灵活性和通过性，现有技术很难用简单机构、稳定动力源驱动八足机器人行走，同时能保证运动时机架平稳，此外现有腿形机器人转向机构结构复杂，不能灵活转向。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的上述缺陷和不足，提供一种八足仿生机械，主要通过对机架两侧行走机构的改进，每侧设置的四个行走足均通过一个由电机驱动的曲柄连杆结构驱动，具有结构简单，运动平稳、行走转向灵活、通过性好、可适应不同地理环境等优点。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种八足仿生机械，包括一机架、设置在所述机架上的两驱动机构和对称设置在所述机架左右两侧的两行走机构，每一所述行走机构均与其所在侧的一所述驱动结构传动连接，所述机架包括一底板和固定设置在所述底板左右两侧的两个侧板，其特征在于，

--每一所述驱动结构，均至少包括一驱动电机、一传动轴、一曲轴和两个定位轴，其中，所述曲轴设置在所述侧板的外侧，且所述曲轴至少包括两曲拐；所述驱动电机设置在所述底板上，所述驱动电机的电机轴上固定设置一主动齿轮；所述传动轴转动设置在所述侧板的中心处，所述传动轴的一端固定设置一传动齿轮，所述传动齿轮与所述主动齿轮相互啮合，所述传动轴的另一端与所述曲轴的末端固定连接；两所述定位轴分别固定设置在所述侧板的前后两端，且两所述定位轴的主体部分均位于所述侧板的外侧；

--每侧的所述行走机构，均包括两平行且间隔布置的前足、两平行且间隔布置的后足，所述前足与后足的结构相同且而对称布置在所述曲轴的前后两侧，均包括一设置在顶部的三角连杆、两设置在中间的大腿连杆和一设置在底部的支腿，其中，所述三角连杆的顶点转动连接一第一连杆的一端，所述第一连杆的另一端与所述曲轴的一个曲拐转动连接；两所述大腿连杆平行布置在所述三角连杆与支腿之间，所述三角连杆底部的两个顶点分别转动连接两所述大腿连杆的顶端，所述支腿顶部的两个顶点分别转动连接两所述大腿连杆的底端；所述支腿顶部的两个顶点中，靠近所述曲轴的一个顶点转动连接一第二连杆的一端，所述第二连杆的另一端与所述曲轴的一个曲拐转动连接；所述三角连杆底部的两个顶点中，靠近所述曲轴的一个顶点转动设置在一所述定位轴上；

两所述前足以及两所述后足中，靠近侧板的前足、后足的第一连杆及第二连杆均与所述曲轴的靠近侧板的一个曲拐转动连接，远离侧板的前足、后足的第一连杆及第二连杆均与所述曲轴的远离侧板的另一个曲拐转动连接；

设置在同一所述定位轴上的两所述三角连杆之间设置一固定套筒，所述固定套筒固定套设在所述定位轴上，所述固定套筒的长度与所述曲轴的两个曲拐之间的间距相当。

优选地，每一所述驱动结构均设有两个所述驱动电机，每个所述驱动电机的电机轴上均固定设置一所述主动齿轮，两所述主动齿轮的转动方向相同且分别设置在所述传动齿轮的前后两侧，且两所述主动齿轮均与所述传动齿轮啮合。

优选地，所述机架的侧板通过若干底板连接件固定连接在所述底板上。

优选地，所述传动轴的末端与所述从动齿轮之间用螺栓连接。

优选地，所述曲柄连杆由多个曲柄和连杆通过螺栓连接组合而成。

优选地，各所述定位轴通过螺栓固定连接在所述侧板上。

同现有技术相比，本实用新型的八足仿生机械的优点是：本实用新型的八足仿生机械，通过对机架两侧的行走机构进行改进，每侧的行走机构均包括两个前足和两个后足，前两个前足以及两个后足分别通过两个连杆转动连接在曲柄连杆的两个不同曲拐上，利用曲柄连杆同时驱动两个前足和两个后足，曲柄连杆结构由电机驱动，具有结构简单，步态平稳，可实现灵活的转向、通过性好、可适应不同地理环境等优点。

附图说明

图1为本实用新型八足仿生机械的整体结构示意图；

图2为本实用新型八足仿生机械的机架爆炸视图；

图3为本实用新型八足仿生机械的曲柄连杆爆炸视图；

图4为本实用新型八足仿生机械的行走机构整体视图；

图5为本实用新型八足仿生机械的行走机构爆炸视图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型进一步详细说明，需要说明的是，以下实施例是对本实用新型的解释，而本实用新型并不局限于以下实施例。

现参照图1-5，本实用新型的八足仿生机械，包括一机架、设置在机架上的两驱动机构和设置在机架左右两侧的两行走机构，每一行走机构均与其所在侧的一驱动结构传动连接，机架包括一底板1和固定设置在底板左右两侧的两个侧板2。每侧的驱动结构，均至少包括一驱动电机7、一传动轴9、一曲柄连杆和两个定位轴12、13，其中，曲柄连杆设置在侧板2的外侧，且曲柄连杆至少包括两曲拐；驱动电机7设置在底板1上，驱动电机7的电机轴上固定设置一主动齿轮8-1；传动轴9转动设置在侧板2的中心处，传动轴9的一端固定设置一传动齿轮8-2，传动齿轮8-2与主动齿轮8-1相互啮合，传动轴9的另一端与曲柄连杆的末端固定连接；两定位轴12、13分别固定设置在侧板2的前后两端，且两定位轴12、13的主体部分均位于侧板2的外侧。

每侧的行走机构，均包括两平行且间隔布置的前足、两平行且间隔布置的后足，前足与后足的结构相同且而对称布置在曲柄连杆的前后两侧，均包括一设置在顶部的三角连杆19、两设置在中间的大腿连杆20和一设置在底部的支腿21，其中，三角连杆19的顶点转动连接一第一连杆15、17的一端，第一连杆15、17的另一端与曲柄连杆的一个曲拐转动连接；两大腿连杆20平行布置在三角连杆19与支腿21之间，三角连杆19底部的两个顶点分别转动连接两大腿连杆20的顶端，支腿21顶部的两个顶点分别转动连接两大腿连杆20的底端；支腿21顶部的两个顶点中，靠近曲柄连杆的一个顶点转动连接一第二连杆16、18的一端，第二连杆16、18的另一端与曲柄连杆的一个曲拐转动连接；三角连杆19底部的两个顶点中，靠近曲柄连杆的一个顶点转动设置在一定位轴12、13上；两前足以及两后足中，靠近侧板的前足、后足的第一连杆15、17及第二连杆16、18均与曲柄连杆的靠近侧板的一个曲拐转动连接，远离侧板的前足、后足的第一连杆15、17及第二连杆16、18均与曲柄连杆的远离侧板的另一个曲拐转动连接；设置在同一定位轴12、13上的两三角连杆19之间设置一固定套筒25、28，固定套筒25、28固定套设在定位轴12、13上，固定套筒25、28的长度与曲柄连杆的两个曲拐之间的间距相当，用以使两三角连杆19之间保持间隔。

更加具体地，如图1、2所示，每侧的驱动结构均设有两个驱动电机7，每个驱动电机7的电机轴上均固定设置一主动齿轮8-1，两主动齿轮8-1的转动方向相同且分别设置在传动齿轮8-2的前后两侧，且两主动齿轮8-1均与传动齿轮8-2啮合。通过设置两个驱动电机7共同驱动传动轴9，很大程度上提高了传动轴9的动力输入扭矩，继而提高了曲柄连杆带动行走机构的动力。通过控制两个驱动机构中驱动电机的转速，可以实现控制两侧的行走机构具有不同的行走速度，继而可实现整个八足仿生机械转向的功能。

图2所示为机架的爆炸视图，机架主体由底板1和两个侧板2组成，底板1和侧板2通过底板连接件3联接。底板1上还设置有单片机5、驱动器6、电池4等部件，单片机5和驱动器6通过螺栓联接在底板1的下方，电池4通过螺栓联接在底板1上方，整个机械由电池4提供动力。驱动电机7通过电机固定件29与侧板2联接，并固定设置在底板1上方，电动带动主动齿轮8-1转动，主动齿轮8-1与传动齿轮8-2啮合，传动齿轮8-2通过螺栓连接与传动轴9联接，从而带动传动轴9转动，继而将动力传送至曲柄连杆，定位轴12、13、定位轴固定板23均通过螺栓固定在侧板2上，传动轴支座10通过螺栓固定在底板1上方，固定套筒26套在传动轴9上，固定套筒24、25套在定位轴13上，固定套筒27、28套在定位轴12上。

如图3所示，曲柄连杆由多个曲柄11、连杆22和连杆14通过螺栓连接而成，整体形成两个相位角相差180°的曲拐，曲柄连杆的末端与传动轴9固定连接，动力经传动轴9传至曲柄连杆，带动曲柄连杆转动。

如图4、5所示，本实用新型八足仿生机械的行走机构，分为四个部分，且两两成对的设置在机架两侧，第一连杆15、17、第二连杆16、18一端与曲柄连杆的一个曲拐转动连接，曲柄连杆转动，带动各连杆15～18运动。各连杆15～18再带动机大腿连杆20运动，进而使支腿21运动，使得行走机构运动，本机械的行走机构的各连杆之间均是通过销钉32、销钉30和轴套31固定连接。

以上，仅为本实用新型的优选实施例，本实用新型保护的范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的范围内可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本实用新型的包含范围之内，因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种八足仿生机械，包括一机架、设置在所述机架上的两驱动机构和对称设置在所述机架左右两侧的两行走机构，每一所述行走机构均与其所在侧的一所述驱动机构传动连接，所述机架包括一底板和固定设置在所述底板左右两侧的两个侧板，其特征在于，

--每一所述驱动机构，均至少包括一驱动电机、一传动轴、一曲轴和两个定位轴，其中，所述曲轴设置在所述侧板的外侧，且所述曲轴至少包括两曲拐；所述驱动电机设置在所述底板上，所述驱动电机的电机轴上固定设置一主动齿轮；所述传动轴转动设置在所述侧板的中心处，所述传动轴的一端固定设置一传动齿轮，所述传动齿轮与所述主动齿轮相互啮合，所述传动轴的另一端与所述曲轴的末端固定连接；两所述定位轴分别固定设置在所述侧板的前后两端，且两所述定位轴的主体部分均位于所述侧板的外侧；

--每侧的所述行走机构，均包括两平行且间隔布置的前足、两平行且间隔布置的后足，所述前足与后足的结构相同且而对称布置在所述曲轴的前后两侧，均包括一设置在顶部的三角连杆、两设置在中间的大腿连杆和一设置在底部的支腿，其中，所述三角连杆的顶点转动连接一第一连杆的一端，所述第一连杆的另一端与所述曲轴的一个曲拐转动连接；两所述大腿连杆平行布置在所述三角连杆与支腿之间，所述三角连杆底部的两个顶点分别转动连接两所述大腿连杆的顶端，所述支腿顶部的两个顶点分别转动连接两所述大腿连杆的底端；所述支腿顶部的两个顶点中，靠近所述曲轴的一个顶点转动连接一第二连杆的一端，所述第二连杆的另一端与所述曲轴的一个曲拐转动连接；所述三角连杆底部的两个顶点中，靠近所述曲轴的一个顶点转动设置在一所述定位轴上；

两所述前足以及两所述后足中，靠近侧板的前足、后足的第一连杆及第二连杆均与所述曲轴的靠近侧板的一个曲拐转动连接，远离侧板的前足、后足的第一连杆及第二连杆均与所述曲轴的远离侧板的另一个曲拐转动连接；

设置在同一所述定位轴上的两所述三角连杆之间设置一固定套筒，所述固定套筒固定套设在所述定位轴上，所述固定套筒的长度与所述曲轴的两个曲拐之间的间距相当。

2.根据权利要求1所述的八足仿生机械，其特征在于，每一所述驱动机构均设有两个所述驱动电机，每个所述驱动电机的电机轴上均固定设置一所述主动齿轮，两所述主动齿轮的转动方向相同且分别设置在所述传动齿轮的前后两侧，且两所述主动齿轮均与所述传动齿轮啮合。

3.根据权利要求1所述的八足仿生机械，其特征在于，所述机架的侧板通过若干底板连接件固定连接在所述底板上。

4.根据权利要求1所述的八足仿生机械，其特征在于，所述传动轴与从动齿轮用螺栓连接。

5.根据权利要求1所述的八足仿生机械，其特征在于，各所述定位轴通过螺栓固定连接在所述侧板上。

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