CN218255195U - 一种取物仿生机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种取物仿生机器人,包括躯干部、行走部、电源部以及取物功能部。取物功能部被组装于躯干部上,其包括有取物板组件和驱动部。取物板组件由多件围绕躯干部中心轴线进行周向均布的、且相对于躯干部可同步地执行姿态变换的取物板构成。取物板在驱动部的驱动力作用下执行闭合/张开动作。取物功能部和躯干部摒弃了传统的层叠式组合仿生,而是有机地融合为一体,从而有效地降低了取物仿生机器人的自重以及设计体型。另外,呈现出“花瓣状”的各取物板在同一驱动部的作用下即执行闭合或张开动作,动作协同性极好,利于实现对物品的精准、稳定抓取。
Description
技术领域
本实用新型涉及仿生机器人制造技术领域,尤其是一种取物仿生机器人。
背景技术
近年来,仿生科技正在快速发展,尤其是在机器人行业,从蜘蛛到鸟类,从章鱼到蟑螂,各种生物为技术进步提供了源源不断的灵感,仿生科技也成为机器人技术发展最快的领域之一。仿生机器人是指模仿生物、利用生物特性执行特定工作的机器人。仿生机器人研究的前提是对生物本质的深刻认识以及对现有科学技术的充分掌握,研究涉及多学科的交叉融合,其发展趋势应该是将现代机构学和机器人学的新理论、新方法与复杂的生物特性相结合,实现结构仿生、材料仿生、功能仿生、控制仿生和群体仿生的统一,以达到与生物更加近似的性能,适应复杂多变的环境,最终实现宏观和微观相结合的仿生机器人系统,从而实现广阔的应用。
中国实用新型专利CN207595100U公开了一种八足取物仿生机器人机器人,属于仿生机器人学科领域。八足取物仿生机器人机器人包括机器人本体、机器人腿部和液压控制系统三部分,所述机器人腿部共有八个,分列在机器人本体的两侧,每个机器人腿部都通过轴承A、B、T型铰链座与机器人本体连接,并以此构成每个机器人腿部的髋关节结构;液压控制系统集成在机器人本体上,随机器人一同运动,使得取物仿生机器人机器人形成一个独立的运动体。中国实用新型专利CN214215978U涉及机器人设备领域的取物仿生机器人的蜘蛛侠机器人,包含机器人主体,机器人主体包含腰部机构和四个腿部机构;后臂组件包含后臂舵机,后臂舵机的舵盘与后臂杆的一端连接,后臂杆与后臂卡座连接;前臂舵机的舵盘与后臂卡座连接,前臂舵机和支腿舵机的尾端通过前臂架连接;支腿组件包含与支腿舵机的舵盘连接的支腿卡座,支腿卡座的另一端固定有支腿杆,支腿杆的固定有压力传感器,压力传感器固定有支脚;腰部机构包含腰部壳体以及主控制板、陀螺仪传感器和蓄电池,后臂舵机安装固定于腰部壳体内壁,主控制板分别与蓄电池、陀螺仪传感器、压力传感器、后臂舵机、前臂舵机和支腿舵机信号连接。上述两种类型的仿生机器人均具有良好的动作灵敏性以及环境适应能力,主要被应用于环境探测、工业巡检或野外侦查等。但是,在某些特殊应用领域(包括有毒、高温、高腐蚀、空间狭小环境),需要仿生机器人兼具有取物功能。为此,近些年来,出现了多种类型的具有取物功能的仿生机器人,均采取层叠式设计方案,即具有行走功能的仿生机器人主体独立地执行设计,具有取物功能部的机械手臂亦独立地执行设计,事后两者可拆卸地组合为一体。仿生机器人主体和机械手臂均需独立地配套动力系统(主要为步进电机或伺服电机)以及控制系统,线路繁杂,接线工作量极大,势必导致取物仿生机器人的融合组装困难度。另外,采用累叠式设计方案所成型的仿生机器人自重较大,且体型相对庞大,进而在一定程度上限制了其适用场景(例如难以进入到狭小空间中执行取物操作),因而,亟待课题组解决上述技术问题。
实用新型内容
故,本实用新型课题组鉴于上述现有的问题以及缺陷,乃搜集相关资料,经由多方的评估及考量,并经过课题组人员不断探讨以及设计改进,最终导致该取物仿生机器人的出现。
为了解决上述技术问题,本实用新型涉及了一种取物仿生机器人,包括躯干部、行走部以及电源部。行走部在电源部的电力支持下以用来驱动躯干部进行位移,其由多个与躯干部可拆卸连接的、且独立动作的行走组件构成。另外,取物仿生机器人还包括取物功能部。取物功能部被组装于躯干部上,用来对高处物品执行抓取操作,且其包括有取物板组件和驱动部。取物板组件由N件围绕躯干部中心轴线进行周向均布的、且相对于躯干部可同步地执行姿态变换的取物板构成,N≥3。取物板在驱动部的驱动力作用下执行闭合/张开动作,以实现/放松对物品的抓取。
作为本实用新型技术方案的进一步改进,驱动部包括有一滚珠丝杆步进电机以及N组连杆机构。其中,滚珠丝杆步进电机包括有步进电机、丝杆以及螺母。步进电机由躯干部直接负担。当丝杆相对于步进电机被安装到位后,其中心轴线与躯干部的中心轴线相重合,且在步进电机的驱动力作用下自由地执行周向旋转运动。螺母套设于丝杆上,且在丝杆执行周向旋转运动的进程中,其相对高度位置自适应地发生变化。连杆机构与取物板一一对应地相配套应用,且均以螺母作为初始动力源,以用来直接驱动与之相对应取物板的姿态发生变化。且当螺母的相对高度位置逐渐降低时,各取物板同步地由张开态变化为闭合态,以实现对物品的抓取。而当螺母的相对高度位置逐渐升高时,各取物板同步地由闭合态逐渐变化为张开态,以放松对物品的抓取。
作为本实用新型技术方案的更进一步改进,连杆机构包括有基础件、传力组件、折线杆、直杆、安装座、第一铰轴、第二铰轴、第三铰轴以及第四铰轴。折线杆由外置直线段、中间过渡段、内置直线段依序连接而成。中间过渡段借由第一铰轴以实现与躯干部的铰接。基础件固定于螺母的周侧壁上,且借由传力组件以传递驱动力至内置直线段。直杆的内、外端部分别借由第二铰轴、第三铰轴以一一对应地实现与躯干部、安装座的铰接。外置直线段借由第四铰轴以实现与安装座的铰接。安装座用来可拆卸地固定取物板。当螺母的相对高度位置发生变化时,安装座的位置及姿态自适应性地改变,在此进程中,外置直线段始终与直杆相互平行。
作为本实用新型技术方案的更进一步改进,传力组件包括第一传力板、第二传力板、第五铰轴以及第六铰轴。第一传力板、第二传力板对称地布置于基础件以及内置直线段的两侧。第一传力板、第二传力板均借由第五铰轴以实现与基础件的铰接,而借由第六铰轴以实现与内置直线段的铰接。
作为本实用新型技术方案的更进一步改进,行走组件包括有第一髋关节、第一大腿关节、膝关节、行走板、第一驱动部、第二驱动部以及第三驱动部。第一驱动部用来驱动第一髋关节相对于躯干部执行偏转运动,且其直接组装于躯干部。第二驱动部作为第一髋关节和第一大腿关节之间的连接过渡,且其同时被用作第一大腿关节相对于第一髋关节执行偏摆运动的动力源。第三驱动部作为第一大腿关节和膝关节之间的连接过渡,且其同时被用作膝关节相对于第一大腿关节执行偏摆运动的动力源。行走板可拆卸地与膝关节固定为一体,且其可与地面直接相顶触。
作为本实用新型技术方案的更进一步改进,行走组件还包括有抗磨板。抗磨板贴靠、且固定于行走板的内侧。且在取物仿生机器人爬行进程中,抗磨板与地面直接相顶触。
作为本实用新型技术方案的更进一步改进,取物仿生机器人还包括有变型辅助部。变型辅助部协同行走部以实现取物仿生机器人由爬行姿态向着滚动姿态的转化。变型辅助部亦组装于躯干部上,且与取物功能部相错位而置。变型辅助部亦由电源部进行驱动,且其包括有N件围绕躯干部中心轴线进行周向均布的、同步地执行姿态变换的、且相对于取物板相间隔而置的辅助支撑组件。辅助支撑组件的主体为辅助支撑板。行走板和辅助支撑板均呈球瓣状。在取物仿生机器人执行由爬行姿态向着滚动姿态转化的进程中,行走板和辅助支撑板均相向于躯干部中心轴线同步地执行收拢动作,直至协同形成一虚拟球形。在取物仿生机器人执行由滚动姿态向着爬行姿态转化的进程中,行走板和辅助支撑板均相背于躯干部中心轴线同步地执行张开动作。
作为本实用新型技术方案的更进一步改进,辅助支撑组件还包括有承力架、第二髋关节、第二大腿关节、第四驱动部以及第五驱动部。辅助支撑板可拆卸地与第二大腿关节固定为一体。承力架用来固定第四驱动部,且作为第四驱动部和躯干部之间的连接过渡。第四驱动部用来驱动第二髋关节相对于躯干部执行偏摆运动。第五驱动部作为第二髋关节和第二大腿关节之间的连接过渡,且其同时被用作第二大腿关节相对于第二髋关节执行偏摆运动的动力源。
作为本实用新型技术方案的更进一步改进,第一驱动部、第二驱动部、第三驱动部、第四驱动部、第五驱动部分别优选为第一舵机、第二舵机、第三舵机、第四舵机、第五舵机。
相较于传统设计结构的仿生机器人,在本实用新型所公开的技术方案中,其增设有取物功能部。取物功能部和躯干部摒弃了传统的层叠式组合仿生,而是有机地融合为一体,从而有效地降低了取物仿生机器人的自重以及设计体型。另外,还需要说明的是,在执行物品的抓取进程中,呈现出“花瓣状”的各取物板在驱动部的作用下即执行闭合或张开动作,动作协同性极好,利于实现对物品的精准、稳定抓取。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型中取物仿生机器人第一种实施方式的立体示意图。
图2是本实用新型取物仿生机器人第一种实施方式中行走组件一种视角的立体示意图(仅示出其中一组行走组件状态下)。
图3是本实用新型取物仿生机器人第一种实施方式中行走组件另一种视角的立体示意图(仅示出其中一组行走组件状态下)。
图4是本实用新型取物仿生机器人第一种实施方式中取物功能部一种视角的立体示意图(仅示出其中一组取物板组件状态下)。
图5是本实用新型取物仿生机器人第一种实施方式中取物功能部另一种视角的立体示意图(仅示出其中一组取物板组件状态下)。
图6是本实用新型取物仿生机器人第一种实施方式中取物板组件由由张开状态转化为闭合状态的动作过程示意图。
图7是本实用新型中取物仿生机器人第二种实施方式的立体示意图。
图8是本实用新型取物仿生机器人第二种实施方式中辅助支撑组件一种视角的立体示意图(仅示出其中一组辅助支撑组件状态下)。
图9是本实用新型取物仿生机器人第二种实施方式中辅助支撑组件另一种视角的立体示意图(仅示出其中一组辅助支撑组件状态下)。
图10是本实用新型中采取第二种实施方式进行设计的取物仿生机器人由爬行状态转化为滚动状态的动作过程示意图。
1-躯干部;2-行走部;21-行走组件;211-第一髋关节;212-第一大腿关节;213-膝关节;214-行走板;215-第一舵机;216-第二舵机;217-第三舵机;218-抗磨板;3-取物功能部;31-取物板组件;311-取物板;32-驱动部;321-滚珠丝杆步进电机;3211-步进电机;3212-丝杆;3213-螺母;322-连杆机构;3221-基础件;3222-传力组件;32221-第一传力板;32222-第二传力板;3223-折线杆;32231-外置直线段;32232-中间过渡段;32233-内置直线段;3224-直杆;3225-安装座;4-变型辅助部;41-辅助支撑组件;411-辅助支撑板;412-承力架;413-第二髋关节;414-第二大腿关节;415-第四舵机;416-第五舵机。
具体实施方式
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
下面结合具体实施例,对本实用新型所公开的内容作进一步详细说明,图1示出了本实用新型中取物仿生机器人第一种实施方式的立体示意图,可知,其主要由躯干部1、行走部2、电源部(图中未示出)以及取物功能部3等几部分构成。其中,行走部2在电源部的电力支持下以用来驱动躯干部1进行位移,其由6个与躯干部1可拆卸连接的、且独立动作的行走组件21构成。另外,取物功能部3被组装于躯干部1上,用来对高处物品执行抓取操作,且其包括有取物板组件31和驱动部32。各取物板组件31具有相同的设计结构,均分别由3件围绕躯干部1中心轴线进行周向均布的、且相对于躯干部1可同步地执行姿态变换的取物板311构成(如图4中所示)。取物板311在驱动部32的驱动力作用下执行闭合/张开动作,以实现/放松对物品的抓取。
在上述技术方案中,取物功能部3和躯干部1摒弃了传统的层叠式组合仿生,而是有机地融合为一体,从而有效地降低了取物仿生机器人的自重以及设计体型。另外,还需要说明的是,在执行物品的抓取进程中,呈现出“花瓣状”的各取物板311在驱动部32的作用下即执行闭合或张开动作,动作协同性极好,利于实现对物品的精准、稳定抓取。
根据设计常识,驱动部32可以采取多种设计结构以实现对各取物板311的同步驱动,不过在此推荐一种优选实施方案,具体如下:如图4、5中所示,驱动部32主要由滚珠丝杆步进电机321和3组连杆机构322构成。其中,滚珠丝杆步进电机321包括有步进电机3211、丝杆3212以及螺母3213。步进电机3211由躯干部1直接负担。当丝杆3212相对于步进电机3211被安装到位后,其中心轴线与躯干部1的中心轴线相重合,且在步进电机3211的驱动力作用下自由地执行周向旋转运动。螺母3213套设于丝杆3212上,且在丝杆3212执行周向旋转运动的进程中,其相对高度位置自适应地发生变化。连杆机构322与取物板311一一对应地相配套应用,且均以螺母3213作为初始动力源,以用来直接驱动与之相对应取物板311的姿态发生变化。且当螺母3213的相对高度位置逐渐降低时,各取物板311同步地由张开态变化为闭合态,以实现对物品的抓取(如图6中所示)。而当螺母3213的相对高度位置逐渐升高时,各取物板311同步地由闭合态逐渐变化为张开态,以放松对物品的抓取。
作为连杆机构322的结构优选设计,如图4、5中所示,其主要由基础件3221、传力组件3222、折线杆3223、直杆3224、安装座3225、第一铰轴、第二铰轴、第三铰轴以及第四铰轴等几部分构成。其中,折线杆3223由外置直线段32231、中间过渡段32232、内置直线段32233依序连接而成。中间过渡段32232借由第一铰轴以实现与躯干部1的铰接。基础件3221直接施焊于螺母3213的周侧壁上,且借由传力组件3222以传递驱动力至内置直线段32233。直杆3224的内、外端部分别借由第二铰轴、第三铰轴以一一对应地实现与躯干部1、安装座3225的铰接。外置直线段32231借由第四铰轴以实现与安装座3225的铰接。安装座3225用来可拆卸地固定取物板311。当螺母3213的相对高度位置发生变化时,安装座3225的位置及姿态自适应性地改变,在此进程中,外置直线段32231始终与直杆3224相互平行。如此一来,在确保对各取物板311可靠、稳定的驱动下,连杆机构322具有极简的设计结构,传动效率极高,且设计结构较为紧凑,为取物仿生机器人小型化设计目标的实现作了良好的铺垫。
再者,由附图4、5中所示还可以明确地看出,传力组件3222包括第一传力板32221、第二传力板32222、第五铰轴以及第六铰轴。第一传力板32221、第二传力板32222对称地布置于基础件3221以及内置直线段32233的两侧。第一传力板32221、第二传力板32222均借由第五铰轴以实现与基础件3221的铰接,而借由第六铰轴以实现与内置直线段32233的铰接。通过采用上述技术方案进行设置,可以有效地确保力经由基础件3221向着内置直线段32233传递的平稳性以及可靠性,避免第五铰轴、第六铰轴而受到不平衡力作用而摩擦力增大现象的发生,利于与之相对应、开设于基础件3221、内置直线段32233上的铰接孔使用寿命的延长。
由图2、3中所示可知,作为一种设计优选,行走组件21主要由第一髋关节211、第一大腿关节212、膝关节213、行走板214、第一舵机215、第二舵机216以及第三舵机217等几部分构成。其中,第一舵机215用来驱动第一髋关节211相对于躯干部1执行偏转运动,且其直接组装于躯干部1。第二舵机216作为第一髋关节211和第一大腿关节212之间的连接过渡,且其同时被用作第一大腿关节212相对于第一髋关节211执行偏摆运动的动力源。第三舵机217作为第一大腿关节212和膝关节213之间的连接过渡,且其同时被用作膝关节213相对于第一大腿关节212执行偏摆运动的动力源。行走板214可拆卸地与膝关节213固定为一体,且其可与地面直接相顶触。如此一来,一方面,行走组件21具有极简的设计结构,利于对其各组成关节零件执行设计、制造操作,且极大地放松对装配精度的要求,从而有效地降低了行走组件的制造困难度;另一方面,行走组件21具有四个相互独立的关节,即上文中所述的髋关节211、大腿关节212、膝关节213、行走小腿214。四个关节分别由三个独立的动力源(即上文中所述的第一舵机215、第二舵机216以及第三舵机217)进行驱动,因而,具有较强的地形适应能力,且还有效地确保了取物仿生机器人在执行爬行动作进程中具有优良的灵敏度。
由图3中所示,在行走板214的内侧还增设有抗磨板218。在取物仿生机器人爬行进程中,抗磨板218与地面直接相顶触。如此一来,可有效地避免行走板214的底端因与地面直接相接触而过早磨损损坏现象的发生,从而放松了对行走板214材质(主要体现为刚性和耐磨性)的要求。
另外,由图3中所示还可以明确地看出,抗磨板218借由螺钉以实现与行走板214的可拆卸连接。且相对应地,在抗磨板218上开设有供上述螺钉穿过的长条腰形孔。如此,当取物仿生机器人被应用于高障碍物场景时,仅需拧松螺钉,以向下拉出抗磨板218一段距离,而后重新施紧螺钉即可;而当物仿生机器人被应用于低高度狭小空间时,需反向缩回抗磨板218。
仿生学研究表明,自然界中存在许多以四肢与躯干作为滚动体的运动方式,这类翻滚运动是通过改变躯体中器官之间的相对位置,以此改变质心位置,达成利用重心驱动的目的。鉴于此,使得取物仿生机器人以滚动形态进行行进成为可能。优化设计的大前提为:现有的取物仿生机器人均采用爬行单一行进模式。尽管取物仿生机器人在面临未知的作业环境时,具有较强的地形适应能力,但总体上看,爬行运动依然存在移动速度慢、能效偏低等缺点。作为上述取物仿生机器人结构的进一步优化,如图7中所示其还增设有变型辅助部4。变型辅助部4协同行走部2以实现取物仿生机器人由爬行姿态向着滚动姿态的转化。变型辅助部4亦组装于躯干部1上,且与取物功能部3相错位而置。变型辅助部4亦由电源部进行驱动,且其包括有3件围绕躯干部1中心轴线进行周向均布的、同步地执行姿态变换的、且相对于取物板311相间隔而置的辅助支撑组件41。辅助支撑组件41的主体为辅助支撑板411。行走板214和辅助支撑板411外形均呈球瓣状。在取物仿生机器人执行由爬行姿态向着滚动姿态转化的进程中,行走板214和辅助支撑板411均相向于躯干部1中心轴线同步地执行收拢动作,直至协同形成一虚拟球形(如图10中所示)。在取物仿生机器人执行由滚动姿态向着爬行姿态转化的进程中,行走板214和辅助支撑板411均相背于躯干部1中心轴线同步地执行张开动作。
取物仿生机器人均充分地利用了平地爬行和周向翻滚的优点,使其既能以爬行模式通过崎岖地形,亦可以在平坦地形中沿曲线轨迹小范围滚动和沿直线的大范围滚动,从而适应多重特征任务环境,更加符合现实生活中的运动场景。
由图8、9中所示还可以看出,在已有辅助支撑板411的基础上,辅助支撑组件41优选有承力架412、第二髋关节413、第二大腿关节414、第四舵机415以及第五舵机416。辅助支撑板411可拆卸地与第二大腿关节414可拆卸地固定为一体。承力架412用作第四舵机415的辅助支撑,且作为第四舵机415和躯干部1之间的连接过渡。第四舵机415用来驱动第二髋关节413相对于躯干部1执行偏摆运动。第五舵机416作为第二髋关节413和第二大腿关节414之间的连接过渡,且其同时被用作第二大腿关节414相对于第二髋关节413执行偏摆运动的动力源。
借鉴于上述生物学,当欲使取物仿生机器人执行滚动动作时,各行走组件21在与之相对应第一舵机215、第二舵机216以及第三舵机217的驱动下以及辅助支撑板411在与之相对应第四舵机415以及第五舵机416的驱动下进行姿态变化,进而实现其整体质心的改变。
最后需要说明的是,在驱动功率以及动作自由度得到满足的前提下,用来分别对第一髋关节211、第一大腿关节212、膝关节213、第二髋关节413、第二大腿关节414进行独立驱动的第一舵机215、第二舵机216、第三舵机217、第四舵机415、第五舵机416亦可以根据具体应用场景以及设计要求的不同择优选取其他驱动动力源,例如:步进电机、直流伺服电机、液压缸连杆驱动机构等。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种取物仿生机器人,包括躯干部、行走部以及电源部;所述行走部在所述电源部的电力支持下以用来驱动所述躯干部进行位移,其由多个与所述躯干部可拆卸连接的、且独立动作的行走组件构成,其特征在于,还包括取物功能部;所述取物功能部被组装于所述躯干部上,用来对高处物品执行抓取操作,且其包括有取物板组件和驱动部;所述取物板组件由N件围绕所述躯干部中心轴线进行周向均布的、且相对于所述躯干部可同步地执行姿态变换的取物板构成,N≥3;所述取物板在所述驱动部的驱动力作用下执行闭合/张开动作,以实现/放松对物品的抓取。
2.根据权利要求1所述的取物仿生机器人,其特征在于,所述驱动部包括有一滚珠丝杆步进电机以及N组连杆机构;其中,所述滚珠丝杆步进电机包括有步进电机、丝杆以及螺母;所述步进电机由所述躯干部直接负担;当所述丝杆相对于所述步进电机被安装到位后,其中心轴线与所述躯干部的中心轴线相重合,且在所述步进电机的驱动力作用下自由地执行周向旋转运动;所述螺母套设于所述丝杆上,且在所述丝杆执行周向旋转运动的进程中,其相对高度位置自适应地发生变化;所述连杆机构与所述取物板一一对应地相配套应用,且均以所述螺母作为初始动力源,以用来直接驱动与之相对应所述取物板的姿态发生变化;且当所述螺母的相对高度位置逐渐降低时,各所述取物板同步地由张开态变化为闭合态,以实现对物品的抓取;而当所述螺母的相对高度位置逐渐升高时,各所述取物板同步地由闭合态逐渐变化为张开态,以放松对物品的抓取。
3.根据权利要求2所述的取物仿生机器人,其特征在于,所述连杆机构包括有基础件、传力组件、折线杆、直杆、安装座、第一铰轴、第二铰轴、第三铰轴以及第四铰轴;所述折线杆由外置直线段、中间过渡段、内置直线段依序连接而成;所述中间过渡段借由所述第一铰轴以实现与所述躯干部的铰接;所述基础件固定于所述螺母的周侧壁上,且借由所述传力组件以传递驱动力至所述内置直线段;所述直杆的内、外端部分别借由所述第二铰轴、所述第三铰轴以一一对应地实现与所述躯干部、所述安装座的铰接;所述外置直线段借由所述第四铰轴以实现与所述安装座的铰接;所述安装座用来可拆卸地固定所述取物板;当所述螺母的相对高度位置发生变化时,所述安装座的位置及姿态自适应性地改变,在此进程中,所述外置直线段始终与所述直杆相互平行。
4.根据权利要求3所述的取物仿生机器人,其特征在于,所述传力组件包括第一传力板、第二传力板、第五铰轴以及第六铰轴;所述第一传力板、所述第二传力板对称地布置于所述基础件以及所述内置直线段的两侧;所述第一传力板、所述第二传力板均借由所述第五铰轴以实现与所述基础件的铰接,而借由所述第六铰轴以实现与所述内置直线段的铰接。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的取物仿生机器人,其特征在于,所述行走组件包括有第一髋关节、第一大腿关节、膝关节、行走板、第一驱动部、第二驱动部以及第三驱动部;所述第一驱动部用来驱动所述第一髋关节相对于所述躯干部执行偏转运动,且其直接组装于所述躯干部;所述第二驱动部作为所述第一髋关节和所述第一大腿关节之间的连接过渡,且其同时被用作所述第一大腿关节相对于所述第一髋关节执行偏摆运动的动力源;所述第三驱动部作为所述第一大腿关节和所述膝关节之间的连接过渡,且其同时被用作所述膝关节相对于所述第一大腿关节执行偏摆运动的动力源;所述行走板可拆卸地与所述膝关节固定为一体,且其可与地面直接相顶触。
6.根据权利要求5所述的取物仿生机器人,其特征在于,所述行走组件还包括有抗磨板;所述抗磨板贴靠、且固定于所述行走板的内侧;且在所述取物仿生机器人爬行进程中,所述抗磨板与地面直接相顶触。
7.根据权利要求5所述的取物仿生机器人,其特征在于,还包括有变型辅助部;所述变型辅助部协同所述行走部以实现所述取物仿生机器人由爬行姿态向着滚动姿态的转化;所述变型辅助部亦组装于所述躯干部上,且与所述取物功能部相错位而置;所述变型辅助部亦由所述电源部进行驱动,且其包括有N件围绕所述躯干部中心轴线进行周向均布的、同步地执行姿态变换的、且相对于所述取物板相间隔而置的辅助支撑组件;所述辅助支撑组件的主体为辅助支撑板;所述行走板和所述辅助支撑板均呈球瓣状;在所述取物仿生机器人执行由爬行姿态向着滚动姿态转化的进程中,所述行走板和所述辅助支撑板均相向于所述躯干部中心轴线同步地执行收拢动作,直至协同形成一虚拟球形;在所述取物仿生机器人执行由滚动姿态向着爬行姿态转化的进程中,所述行走板和所述辅助支撑板均相背于所述躯干部中心轴线同步地执行张开动作。
8.根据权利要求7所述的取物仿生机器人,其特征在于,所述辅助支撑组件还包括有承力架、第二髋关节、第二大腿关节、第四驱动部以及第五驱动部;所述辅助支撑板可拆卸地与所述第二大腿关节固定为一体;所述承力架用来固定所述第四驱动部,且作为所述第四驱动部和所述躯干部之间的连接过渡;所述第四驱动部用来驱动所述第二髋关节相对于所述躯干部执行偏摆运动;所述第五驱动部作为所述第二髋关节和所述第二大腿关节之间的连接过渡,且其同时被用作所述第二大腿关节相对于所述第二髋关节执行偏摆运动的动力源。
9.根据权利要求8所述的取物仿生机器人,其特征在于,所述第一驱动部、所述第二驱动部、所述第三驱动部、所述第四驱动部、所述第五驱动部分别为第一舵机、第二舵机、第三舵机、第四舵机、第五舵机。
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