CN214607778U - 一种机械仿生行走机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械仿生行走机构，包括主体机身、内置行动箱和天线，还包括可以调节高度的转动结构、改变行走机构行走角度的调节结构和防止机构倾倒的支撑结构，所述主体机身的顶端安装有天线，所述主体机身正面的两侧均设置有行走关节，且行走关节的正面设置有机械腿，所述机械腿的内部设置有螺纹支柱，且螺纹支柱外侧的上端套设有顶位块，所述机械腿的底端安装有机械脚，且转动结构设置于机械脚正面的中间处。本实用新型通将顶位块设置于螺纹支柱外侧的上端，中心转轴带动机械脚改变机械脚的内部角度，可以直接改变行走机构的行走高度，解决了不便自行调节高度的问题。

Description

一种机械仿生行走机构

技术领域

本实用新型涉及仿生机械技术领域，具体为一种机械仿生行走机构。

背景技术

目前行走机构种类繁多，主要有：轮式、履带式、足式、摩擦振动式等，主要采用机械结构或者液压系统进行驱动控制运动，例如曲柄导杆机构，利用曲柄和导杆的运动特性模仿行走机制和步态达到行走目的，在很多情况下，已慢慢取代传统的行走机构，但现有机械仿生行走机构仍有一定的缺陷。

经过检索，中国专利授权公告号CN108082326A，公告日2018年05月29日，公开了一种机械仿生行走机构，文中提出“所述主连杆202一端与所述曲柄轮201的销轴连接，另一端与所述从动杆23铰接，并与所述主支杆204的一端铰接，形成复合铰链；所述主支杆202的另一端与所述机体1铰接，并与所述曲柄轮201的回转中心形成机架一206；所述从动杆203的另一端落地支撑作为步足，”该行走机构无法调节行走时的高度，且结构过于简单，鉴于此，针对上述问题，深入研究，遂有本案产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种机械仿生行走机构，以解决上述背景技术中提出的不便调节高度、不便改变行走角度和不便支撑问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种机械仿生行走机构，包括主体机身、内置行动箱和天线，还包括可以调节高度的转动结构、改变行走机构行走角度的调节结构和防止机构倾倒的支撑结构；

所述主体机身的顶端安装有天线，所述主体机身正面的两侧均设置有行走关节，且行走关节的正面设置有机械腿，所述机械腿的内部设置有螺纹支柱，且螺纹支柱外侧的上端套设有顶位块，所述机械腿的底端安装有机械脚，且转动结构设置于机械脚正面的中间处；

所述主体机身内部的中间处设置有内置行动箱，所述内置行动箱的内部设置有电气驱动模块，所述主体机身底端的一侧安装有位置传感器，且主体机身底端的中间处设置有倾斜支柱，所述调节结构设置于倾斜支柱顶端远离位置传感器的一侧；

所述支撑结构设置于主体机身背面的中间处；

所述内置行动箱顶端的中间处安装有信号接收器，且信号接收器的一侧连接有导线二，所述信号接收器远离导线二的一侧连接有导线一。

优选的，所述转动结构还包括连接条，所述连接条设置于螺纹支柱外侧的下端，且连接条的底端安装有移动块，所述移动块的底端安装有套环，且套环的内部套设有中心转轴，所述中心转轴的中心点与套环的中心点相互重合，且螺纹支柱底端的螺纹结构与套环背面的螺纹结构相匹配。

优选的，所述螺纹支柱与套环在同一条竖直线上，同时连接条的中心点与移动块的中心点在同一条直线上。

优选的，所述调节结构由命令接收模块、电动推进杆、挤压竖杆和限制块组成，所述命令接收模块设置于导线一远离导线二的一侧，且命令接收模块的顶端设置有电动推进杆，所述电动推进杆的底端设置有挤压竖杆，且挤压竖杆外侧的下端设置有限制块，所述电动推进杆与挤压竖杆呈T字型结构，且电动推进杆的中心点与挤压竖杆的中心点在同一条水平线上。

优选的，所述限制块的长度与挤压竖杆的T字端口长度相同，且挤压竖杆的中心点与限制块的中心点在同一条直线上。

优选的，所述支撑结构由电磁端连器、保护外壳、磁力吸条、阻断杆和伸缩支撑杆组成，所述保护外壳设置于主体机身背面的中间处，所述保护外壳背面的中间处安装有电磁端连器，且电磁端连器的正面连接有伸缩支撑杆，所述伸缩支撑杆的底端连接有磁力吸条，且磁力吸条的正面连接有阻断杆，所述磁力吸条与阻断杆均呈L型结构，同时磁力吸条的中心点与阻断杆的中心点在同一条直线上。

优选的，所述电磁端连器与伸缩支撑杆在同一竖直线上，同时保护外壳的中心点与伸缩支撑杆的中心点相互重合。

与相关技术相比较，本实用新型提供的一种机械仿生行走机构具有如下有益效果：

(1)本实用新型提供有顶位块、套环、中心转轴、连接条、移动块和螺纹支柱，利用顶位块设置于螺纹支柱外侧的上端，同时移动顶位块处在合适的高度，同时连接条与顶位块相连接，且移动块的顶端连接有连接条，套环的顶端连接有移动块，移动块移动时带动套环移动，同时套环的内部设置有中心转轴，中心转轴的外侧设置有机械脚，套环移动时，中心转轴也跟随移动，同时中心转轴带动机械脚改变机械脚的内部角度，可以直接改变行走机构的行走高度，解决了不便自行调节高度的问题；

(2)本实用新型提供有命令接收模块、电动推进杆、挤压竖杆和限制块，利用命令接收模块接收数据终端发出的指令，命令接收模块刺激电动推进杆开始伸缩，并且电动推进杆将底端抵住挤压竖杆的顶端，此时挤压竖杆向下移动，挤压竖杆底端的两侧均为凸起，且挤压竖杆底端的两侧卡住倾斜支柱，挤压竖杆向下挤压并且带动倾斜支柱向下移动，使得倾斜支柱与主体机身的角度越来越大，从而改变行走机构位移的角度，解决了不便改变行走角度的问题；

(3)本实用新型提供有电磁端连器、保护外壳、磁力吸条、阻断杆和伸缩支撑杆，利用主体机身的底端设置有位置传感器，同时位置传感器开始感应主体机身与地面的高度，并且将测量的数据传到工作人员的数据终端上，工作人员将防止倾倒的命令发出，并且使得天线将命令传入电磁端连器，此时电磁端连器将自行断开电力，电磁端连器断开电力后，使得保护外壳内无电力输入，同时磁力吸条因为没有电荷的作用无法与阻断杆连接，磁力吸条与阻断杆断开连接，阻断杆转动到其他地方，此时伸缩支撑杆没有阻断杆的阻拦，伸缩支撑杆迅速弹出，并且支撑柱主体机身，解决了不便支撑的问题。

附图说明

图1为本实用新型的正视剖面结构示意图；

图2为本实用新型的侧视结构示意图；

图3为本实用新型的调节结构正视示意图；

图4为本实用新型的支撑结构侧视示意图；

图5为本实用新型图1的A处放大结构示意图。

图中：1、行走关节；2、主体机身；3、顶位块；4、机械腿；5、机械脚；6、套环；7、中心转轴；8、连接条；9、移动块；10、螺纹支柱；11、位置传感器；12、内置行动箱；13、电气驱动模块；14、倾斜支柱；15、调节结构；1501、命令接收模块；1502、电动推进杆；1503、挤压竖杆；

1504、限制块；16、导线一；17、信号接收器；18、导线二；19、天线；

20、支撑结构；2001、电磁端连器；2002、保护外壳；2003、磁力吸条；

2004、阻断杆；2005、伸缩支撑杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：请参阅图1-5，一种机械仿生行走机构，包括主体机身2、内置行动箱12和天线19，还包括可以调节高度的转动结构、改变行走机构行走角度的调节结构15和防止机构倾倒的支撑结构20；

主体机身2的顶端安装有天线19，主体机身2正面的两侧均设置有行走关节1，且行走关节1的正面设置有机械腿4，机械腿4的内部设置有螺纹支柱10，且螺纹支柱10外侧的上端套设有顶位块3，机械腿4的底端安装有机械脚5，且转动结构设置于机械脚5正面的中间处；

主体机身2内部的中间处设置有内置行动箱12，内置行动箱12的内部设置有电气驱动模块13，主体机身2底端的一侧安装有位置传感器11，且主体机身2底端的中间处设置有倾斜支柱14，调节结构15设置于倾斜支柱14顶端远离位置传感器11的一侧；

支撑结构20设置于主体机身2背面的中间处；

内置行动箱12顶端的中间处安装有信号接收器17，且信号接收器17的一侧连接有导线二18，信号接收器17远离导线二18的一侧连接有导线一16；

请参阅图1-5，一种机械仿生行走机构还包括，转动结构还包括连接条8，连接条8设置于螺纹支柱10外侧的下端，且连接条8的底端安装有移动块9，移动块9的底端安装有套环6，且套环6的内部套设有中心转轴7，中心转轴7的中心点与套环6的中心点相互重合，且螺纹支柱10底端的螺纹结构与套环6背面的螺纹结构相匹配；

具体地，如图1、图2、和图4所示，调节顶位块3在螺纹支柱10上的位置，使得顶位块3处在合适的高度，将连接条8与顶位块3相连接，且移动块9与连接条8相连接，移动块9可以因为连接条8可能处于不同的高度从而改变移动块9的形态与角度，套环6的顶端连接了移动块9，移动块9移动时带动套环6移动，同时套环6的内部设置有中心转轴7，中心转轴7与机械脚5相互连接，套环6移动时，中心转轴7也跟随移动，同时中心转轴7带动机械脚5改变机械脚5的内部角度，可以直接改变行走机构的行走高度。

实施例2：调节结构15由命令接收模块1501、电动推进杆1502、挤压竖杆1503和限制块1504组成，命令接收模块1501设置于导线一16远离导线二18的一侧，且命令接收模块1501的顶端设置有电动推进杆1502，电动推进杆1502的底端设置有挤压竖杆1503，且挤压竖杆1503外侧的下端设置有限制块1504，电动推进杆1502与挤压竖杆1503呈T字型结构，且电动推进杆1502的中心点与挤压竖杆1503的中心点在同一条水平线上；

具体地，如图1、图2和图3所示，命令接收模块1501接收到数据终端发出的指令时，命令接收模块1501将刺激电动推进杆1502，电动推进杆1502开始进行伸缩，并且电动推进杆1502将底端抵住挤压竖杆1503的顶端，挤压竖杆1503在电动推进杆1502的带动下向下移动，挤压竖杆1503底端的两侧均为凸起，且挤压竖杆1503底端的两侧卡住倾斜支柱14，挤压竖杆1503向下挤压并且带动倾斜支柱14向下移动，使得倾斜支柱14与主体机身2的角度越来越大，从而改变行走机构位移的角度。

实施例3：支撑结构20由电磁端连器2001、保护外壳2002、磁力吸条2003、阻断杆2004和伸缩支撑杆2005组成，保护外壳2002设置于主体机身2背面的中间处，保护外壳2002背面的中间处安装有电磁端连器2001，且电磁端连器2001的正面连接有伸缩支撑杆2005，伸缩支撑杆2005的底端连接有磁力吸条2003，且磁力吸条2003的正面连接有阻断杆2004，磁力吸条2003与阻断杆2004均呈L型结构，同时磁力吸条2003的中心点与阻断杆2004的中心点在同一条直线上；

具体地，如图1、图2和图5所示，当行走机构因为意外而发生倾倒时，位于主体机身2底端的位置传感器11开始感应主体机身2与地面的高度，并且将测量的数据传到工作人员的数据终端上，工作人员将防止倾倒的命令发出，并且使得天线19将命令传入电磁端连器2001，此时电磁端连器2001将自行断开电力，电磁端连器2001断开电力后，使得保护外壳2002内无电力输入，同时磁力吸条2003因为没有电荷的作用无法与阻断杆2004连接，磁力吸条2003与阻断杆2004断开连接，阻断杆2004转动到其他地方，此时伸缩支撑杆2005没有阻断杆2004的阻拦，伸缩支撑杆2005迅速弹出，并且支撑柱主体机身2。

工作原理：使用本装置时，首先将行走机构放置在测试的区域，天线19接收工作人员用数据终端发出的指令，天线19将指令通过导线二18导入信号接收器17，同时内置行动箱12内的电气驱动模块13开始工作，电气驱动模块13使得行走关节1开始转动，且机械腿4在行走关节1的转动下开始转动，机械腿4带动机械脚5开始移动；

第一创新点实施步骤：

第一步：调节顶位块3在螺纹支柱10上的位置，使得顶位块3处在合适的高度；

第二步：将连接条8与顶位块3相连接，且移动块9与连接条8相连接，移动块9可以因为连接条8可能处于不同的高度从而改变移动块9的形态与角度；

第三步：套环6的顶端连接了移动块9，移动块9移动时带动套环6移动，同时套环6的内部设置有中心转轴7，中心转轴7与机械脚5相互连接，套环6移动时，中心转轴7也跟随移动，同时中心转轴7带动机械脚5改变机械脚5的内部角度，可以直接改变行走机构的行走高度。

第二创新点实施步骤：

第一步：命令接收模块1501接收到数据终端发出的指令时，命令接收模块1501将刺激电动推进杆1502，电动推进杆1502开始进行伸缩，并且电动推进杆1502将底端抵住挤压竖杆1503的顶端；

第二步：挤压竖杆1503在电动推进杆1502的带动下向下移动，挤压竖杆1503底端的两侧均为凸起，且挤压竖杆1503底端的两侧卡住倾斜支柱14；

第三步：挤压竖杆1503向下挤压并且带动倾斜支柱14向下移动，使得倾斜支柱14与主体机身2的角度越来越大，从而改变行走机构位移的角度。

第三创新点实施步骤：

第一步：当行走机构因为意外而发生倾倒时，位于主体机身2底端的位置传感器11开始感应主体机身2与地面的高度，并且将测量的数据传到工作人员的数据终端上，工作人员将防止倾倒的命令发出，并且使得天线19将命令传入电磁端连器2001，此时电磁端连器2001将自行断开电力；

第二步：电磁端连器2001断开电力后，使得保护外壳2002内无电力输入，同时磁力吸条2003因为没有电荷的作用无法与阻断杆2004连接；

第三步：磁力吸条2003与阻断杆2004断开连接，阻断杆2004转动到其他地方，此时伸缩支撑杆2005没有阻断杆2004的阻拦，伸缩支撑杆2005迅速弹出，并且支撑柱主体机身2。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种机械仿生行走机构，包括主体机身(2)、内置行动箱(12)和天线(19)，其特征在于：还包括可以调节高度的转动结构、改变行走机构行走角度的调节结构(15)和防止机构倾倒的支撑结构(20)；

所述主体机身(2)的顶端安装有天线(19)，所述主体机身(2)正面的两侧均设置有行走关节(1)，且行走关节(1)的正面设置有机械腿(4)，所述机械腿(4)的内部设置有螺纹支柱(10)，且螺纹支柱(10)外侧的上端套设有顶位块(3)，所述机械腿(4)的底端安装有机械脚(5)，且转动结构设置于机械脚(5)正面的中间处；

所述主体机身(2)内部的中间处设置有内置行动箱(12)，所述内置行动箱(12)的内部设置有电气驱动模块(13)，所述主体机身(2)底端的一侧安装有位置传感器(11)，且主体机身(2)底端的中间处设置有倾斜支柱(14)，所述调节结构(15)设置于倾斜支柱(14)顶端远离位置传感器(11)的一侧；

所述支撑结构(20)设置于主体机身(2)背面的中间处；

所述内置行动箱(12)顶端的中间处安装有信号接收器(17)，且信号接收器(17)的一侧连接有导线二(18)，所述信号接收器(17)远离导线二(18)的一侧连接有导线一(16)。

2.根据权利要求1所述的一种机械仿生行走机构，其特征在于：所述转动结构还包括连接条(8)，所述连接条(8)设置于螺纹支柱(10)外侧的下端，且连接条(8)的底端安装有移动块(9)，所述移动块(9)的底端安装有套环(6)，且套环(6)的内部套设有中心转轴(7)，所述中心转轴(7)的中心点与套环(6)的中心点相互重合，且螺纹支柱(10)底端的螺纹结构与套环(6)背面的螺纹结构相匹配。

3.根据权利要求2所述的一种机械仿生行走机构，其特征在于：所述螺纹支柱(10)与套环(6)在同一条竖直线上，同时连接条(8)的中心点与移动块(9)的中心点在同一条直线上。

4.根据权利要求1所述的一种机械仿生行走机构，其特征在于：所述调节结构(15)由命令接收模块(1501)、电动推进杆(1502)、挤压竖杆(1503)和限制块(1504)组成，所述命令接收模块(1501)设置于导线一(16)远离导线二(18)的一侧，且命令接收模块(1501)的顶端设置有电动推进杆(1502)，所述电动推进杆(1502)的底端设置有挤压竖杆(1503)，且挤压竖杆(1503)外侧的下端设置有限制块(1504)，所述电动推进杆(1502)与挤压竖杆(1503)呈T字型结构，且电动推进杆(1502)的中心点与挤压竖杆(1503)的中心点在同一条水平线上。

5.根据权利要求4所述的一种机械仿生行走机构，其特征在于：所述限制块(1504)的长度与挤压竖杆(1503)的T字端口长度相同，且挤压竖杆(1503)的中心点与限制块(1504)的中心点在同一条直线上。

6.根据权利要求1所述的一种机械仿生行走机构，其特征在于：所述支撑结构(20)由电磁端连器(2001)、保护外壳(2002)、磁力吸条(2003)、阻断杆(2004)和伸缩支撑杆(2005)组成，所述保护外壳(2002)设置于主体机身(2)背面的中间处，所述保护外壳(2002)背面的中间处安装有电磁端连器(2001)，且电磁端连器(2001)的正面连接有伸缩支撑杆(2005)，所述伸缩支撑杆(2005)的底端连接有磁力吸条(2003)，且磁力吸条(2003)的正面连接有阻断杆(2004)，所述磁力吸条(2003)与阻断杆(2004)均呈L型结构，同时磁力吸条(2003)的中心点与阻断杆(2004)的中心点在同一条直线上。

7.根据权利要求6所述的一种机械仿生行走机构，其特征在于：所述电磁端连器(2001)与伸缩支撑杆(2005)在同一竖直线上，同时保护外壳(2002)的中心点与伸缩支撑杆(2005)的中心点相互重合。

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