CN218519769U - 视觉机器人行走机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及视觉机器人行走机构，包括基板，基板的上表面设有摄像机构，基板的前侧设有夹持机构，基板的两侧对称设有左侧腿部机构和右侧腿部机构，基板上还设有控制系统；左侧腿部机构和右侧腿部机构均包括行走电机、安装杆、齿轮组和行走机构，两个安装杆分别通过两个固定杆安装在机架的两侧，齿轮组设置在安装杆上，行走电机安装于基板上且与齿轮组传动连接，行走机构活动安装在固定杆上且与齿轮组传动连接；本实用新型通过两个行走电机即可实现机器人的驱动行走，具备较高的稳定性和空间利用率，结构简单，便于制造及维护。

Description

视觉机器人行走机构

技术领域

本实用新型涉及一种视觉机器人，尤其是涉及一种视觉机器人行走机构，属于足式机器人技术领域。

背景技术

目前仿生机器人的研究处于发展期，其模仿方式很多都是轮式机器人和履带式机器人，在一些气候地理环境较为复杂的条件下，这些种类的仿生机器人的机动性就要大打折扣，对于更加复杂的环境甚至无法进入，这样就需要加大步足式机器人的研发。足式机器人仅需要一些离散的落足点，便可以像足式动物一样行走于具有障碍物的崎岖地面，相较于轮式和履带式机器人，足式机器人有其独特的高机动性和对复杂地面的适应性，具有广泛的应用前景。

但是现有技术方案在使用时还存在一些缺陷：1）在使用的过程中缺少具有便捷驱动的结构，机器人在运动过程中不能更加便捷的进行行走，影响机器人行走机构的使用效率；2）足式机器人的传动机构复杂，缺少具有简易维护的结构，尤其是视觉机器人在长时间使用的过程中内部会产生一定程度的磨损，影响机器人行走机构的正常使用；这就为本申请的研发提供了启发。

实用新型内容

本实用新型主要是针对现有技术存在的上述问题，提供一种视觉机器人行走机构。

本实用新型的目的主要是通过下述方案得以实现的：

视觉机器人行走机构，包括基板，所述基板的上表面设有摄像机构，所述基板的前侧设有夹持机构，所述基板的两侧对称设有左侧腿部机构和右侧腿部机构，所述基板上还设有控制系统；所述左侧腿部机构和右侧腿部机构均包括行走电机、安装杆、齿轮组和行走机构，两个所述安装杆分别通过两个固定杆安装在基板的两侧，所述齿轮组设置在安装杆上，所述行走电机安装于基板上且与齿轮组传动连接，所述行走机构活动安装在固定杆上且与齿轮组传动连接。

作为优选，所述齿轮组包括第一主动齿轮、第一从动齿轮和双偏心齿轮件，所述第一主动齿轮与行走电机的输出轴传动连接，所述第一从动齿轮设有两个且分别啮合连接在第一主动齿轮的两侧，所述双偏心齿轮件设有两个且分别与两个第一从动齿轮啮合连接。

作为优选，所述行走机构包括第一前足、第二前足、第一后足和第二后足，所述第一前足和第二前足与前侧的双偏心齿轮件可转动地偏心连接，所述第一后足和第二后足与后侧的双偏心齿轮件可转动地偏心连接。

作为优选，所述第一前足、第二前足、第一后足和第二后足上均转动连接有限位连接杆，四个所述限位连接杆的另一端均转动连接在固定杆上。

作为优选，所述双偏心齿轮件包括齿轮基体，所述齿轮基体的一侧通过中心轴固定安装有第一偏心板，所述第一偏心板的一端通过第一偏心轴固定安装有第二偏心板，所述第二偏心板的一端固定安装有第三偏心板，所述第三偏心板上设有第二偏心轴，所述第一偏心轴与第二偏心轴关于中心轴对称设置，且中心轴、第一偏心轴与第二偏心轴的轴线位于同一平面上。

作为优选，所述第一前足和第二前足分别转动连接在位于前侧的双偏心齿轮件的第一偏心轴与第二偏心轴上，所述第一后足和第二后足分别转动连接在位于后侧的双偏心齿轮件的第一偏心轴与第二偏心轴上。

作为优选，所述夹持机构包括安装架和设置在所述安装架上的两个抓手。

作为优选，所述控制系统采用舵机控制器。

因此，与现有技术相比，本实用新型具备下述优点：本实用新型通过对视觉机器人行走机构进行改进，通过两个行走电机即可实现机器人的驱动行走，具备较高的稳定性和空间利用率，结构简单，便于制造及维护，此外稳定性能的提高有利于视觉机器人的作业正常进行。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图；

图2是本实用新型的分解示意图；

图3是本实用新型中左侧腿部机构和右侧腿部机构的结构示意图；

图4是本实用新型中左侧腿部机构或右侧腿部机构的分解示意图；

图5是本实用新型中左侧腿部机构或右侧腿部机构的俯视图；

图6是本实用新型中双偏心齿轮件的结构示意图；

图7是本实用新型中第一前足的结构示意图；

图8是本实用新型中基板的结构示意图；

图9是本实用新型中夹持机构的结构示意图；

图10是本实用新型中夹持机构的仰视图。

图示说明：1-基板，2-左侧腿部机构，3-右侧腿部机构，4-夹持机构，11-固定杆，21-行走电机，22-安装杆，23-齿轮组，24-行走机构，31-齿轮基体，32-中心轴，33-第一偏心板，34-第一偏心轴，35-第二偏心板，36-第三偏心板，37-第二偏心轴，41-安装架，42-抓手，43-转轴，44-第二主动齿轮，45-第二从动齿轮，46-旋转电机，47-调节电机，48-连接支架，231-第一主动齿轮，232-第一从动齿轮，233-双偏心齿轮件，241-第一前足，242-第二前足，243-第一后足，244-第二后足，245-限位连接杆。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本实用新型的实施并不局限于下面的实施例，对本实用新型所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本实用新型保护范围。

在本实用新型中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。下述实施例中的部件或设备如无特别说明，均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

下面结合附图1-10对本实用新型进行进一步描述。

视觉机器人行走机构，包括基板1，基板的上表面设有摄像机构，基板1的两侧对称设有左侧腿部机构2和右侧腿部机构3，基板1的前侧设有夹持机构4，基板1上还设有控制系统。

具体的，左侧腿部机构2和右侧腿部机构3结构相同，均由行走电机21、安装杆22、齿轮组23和行走机构24组成，两个安装杆22分别通过两个固定杆11安装在基板1的两侧，固定杆11通过螺栓固定安装在基板1的两侧，齿轮组23设置在安装杆22上，行走电机21安装于基板1上且与齿轮组23传动连接，行走机构24活动安装在固定杆11上且与齿轮组23传动连接。

具体的，齿轮组23由第一主动齿轮231、第一从动齿轮232和双偏心齿轮件233组成，第一主动齿轮231与行走电机21的输出轴传动连接，第一从动齿轮232设有两个且分别啮合连接在第一主动齿轮231的两侧，第一主动齿轮231通过轴承转动连接在安装杆22上，双偏心齿轮件233设有两个且分别与两个第一从动齿轮232啮合连接，双偏心齿轮件233转动连接在安装杆22的通孔内。

具体的，行走机构24由第一前足241、第二前足242、第一后足243和第二后足244组成，第一前足241、第二前足242、第一后足243和第二后足244的结构相同且第一前足241和第二前足242与第一后足243和第二后足244相对于第一主动齿轮231对称设置，第一前足241和第二前足242与前侧的双偏心齿轮件233可转动地偏心连接，第一后足243和第二后足244与后侧的双偏心齿轮件233可转动地偏心连接，第一前足241、第二前足242、第一后足243和第二后足244上均通过转动轴转动连接有限位连接杆245，四个限位连接杆245的另一端均转动连接在固定杆11上。

具体的，双偏心齿轮件233包括齿轮基体31，齿轮基体31与第一从动齿轮232啮合连接，齿轮基体31的一侧通过中心轴32固定连接有第一偏心板33，第一偏心板33的一端通过第一偏心轴34固定连接有第二偏心板35，第二偏心板35的一端固定连接有第三偏心板36，第三偏心板36上设有第二偏心轴37，第一偏心轴34与第二偏心轴37关于中心轴32对称设置，且中心轴32、第一偏心轴34与第二偏心轴37的轴线位于同一平面上，第一前足241和第二前足242分别转动连接在位于前侧的双偏心齿轮件233的第一偏心轴34与第二偏心轴37上，第一后足243和第二后足244分别转动连接在位于后侧的双偏心齿轮件233的第一偏心轴34与第二偏心轴37上。

夹持机构4为视觉机器人的附加机构，能够配合摄像机构进行物料的抓取和搬运，尤其是适用于人无法或不便于靠近的物体；具体的，夹持机构4包括安装架41和设置在安装架41上的两个抓手42，安装架41的内部转动安装有两组转轴43，一组转轴43的外表面固定有第二主动齿轮44，另一组转轴43的外表面固定有与第一主动齿轮231啮合连接的第二从动齿轮45，第二主动齿轮44和第二从动齿轮45的外侧均固定有抓手42，安装架41的固定有旋转电机46，旋转电机46的输出轴延伸至安装架41的内部并与第二主动齿轮44一侧的转轴43相连接，基板1的前侧固定安装有调节电机47，调节电机47的输出轴通过连接支架48与安装架41的一侧连接。

在一些优选的方式中，上述安装架41呈Y型结构。

在一些优选的方式中，上述第二主动齿轮44和第二从动齿轮45均为半角齿轮。

在一些优选的方式中，上述两个抓手42对称设置，且其内侧均为锯齿状。

具体的，控制系统采用舵机控制器，具体的采用24路舵机控制器，行走电机21、旋转电机46、调节电机47、摄像机构均与24路舵机控制器电连接，此处不再赘述。

本申请的工作原理如下，通过舵机控制器启动行走电机21，行走电机21转动驱动第一主动齿轮231和第一从动齿轮232转动，进而带动齿轮基体31转动，第一前足241和第二前足242与前侧的双偏心齿轮件233上的第一偏心轴34和第二偏心轴37可转动地偏心连接，第一后足243和第二后足244与后侧的双偏心齿轮件233上的第一偏心轴34和第二偏心轴37可转动地偏心连接，而且第一前足241、第二前足242、第一后足243和第二后足244上均通过转动轴转动连接有限位连接杆245，四个限位连接杆245的另一端均转动连接在固定杆11上，因此在齿轮基体31转动过程中，第一前足241、第二前足242、第一后足243和第二后足244均绕相应的偏心轴进行偏心转动，且在限位连接杆245的限位作用下，第一前足241、第二前足242绕前侧的双偏心齿轮件233交替上下运动，第一后足243和第二后足244绕后侧的双偏心齿轮件233交替上下运动，进而实现机器人的前进后退，且行走稳定，稳定性能的提高有利于视觉机器人的作业正常进行；另外当需要夹持物体时，通过调节电机47调节安装架41的仰角，并通过旋转电机46将两个抓手42的张角打开，夹持到物体后，通过旋转电机46驱动两个抓手42将物体夹紧，并驱动到目的地，结构简单，操作方便，具有良好的稳定性和实用性。

应理解，该实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.视觉机器人行走机构，包括基板（1），所述基板（1）的上表面设有摄像机构，所述基板（1）的前侧设有夹持机构（4），其特征在于：所述基板（1）的两侧对称设有左侧腿部机构（2）和右侧腿部机构（3），所述基板（1）上还设有控制系统；所述左侧腿部机构（2）和右侧腿部机构（3）均包括行走电机（21）、安装杆（22）、齿轮组（23）和行走机构（24），两个所述安装杆（22）分别通过两个固定杆（11）安装在基板（1）的两侧，所述齿轮组（23）设置在安装杆（22）上，所述行走电机（21）安装于基板（1）上且与齿轮组（23）传动连接，所述行走机构（24）活动安装在固定杆（11）上且与齿轮组（23）传动连接。

2.根据权利要求1所述的视觉机器人行走机构，其特征在于：所述齿轮组（23）包括第一主动齿轮（231）、第一从动齿轮（232）和双偏心齿轮件（233），所述第一主动齿轮（231）与行走电机（21）的输出轴传动连接，所述第一从动齿轮（232）设有两个且分别啮合连接在第一主动齿轮（231）的两侧，所述双偏心齿轮件（233）设有两个且分别与两个第一从动齿轮（232）啮合连接。

3.根据权利要求2所述的视觉机器人行走机构，其特征在于：所述行走机构（24）包括第一前足（241）、第二前足（242）、第一后足（243）和第二后足（244），所述第一前足（241）和第二前足（242）与前侧的双偏心齿轮件（233）可转动地偏心连接，所述第一后足（243）和第二后足（244）与后侧的双偏心齿轮件（233）可转动地偏心连接。

4.根据权利要求3所述的视觉机器人行走机构，其特征在于：所述第一前足（241）、第二前足（242）、第一后足（243）和第二后足（244）上均转动连接有限位连接杆（245），四个所述限位连接杆（245）的另一端均转动连接在固定杆（11）上。

5.根据权利要求4所述的视觉机器人行走机构，其特征在于：所述双偏心齿轮件（233）包括齿轮基体（31），所述齿轮基体（31）的一侧通过中心轴（32）固定安装有第一偏心板（33），所述第一偏心板（33）的一端通过第一偏心轴（34）固定安装有第二偏心板（35），所述第二偏心板（35）的一端固定安装有第三偏心板（36），所述第三偏心板（36）上设有第二偏心轴（37），所述第一偏心轴（34）与第二偏心轴（37）关于中心轴（32）对称设置，且中心轴（32）、第一偏心轴（34）与第二偏心轴（37）的轴线位于同一平面上。

6.根据权利要求5所述的视觉机器人行走机构，其特征在于：所述第一前足（241）和第二前足（242）分别转动连接在位于前侧的双偏心齿轮件（233）的第一偏心轴（34）与第二偏心轴（37）上，所述第一后足（243）和第二后足（244）分别转动连接在位于后侧的双偏心齿轮件（233）的第一偏心轴（34）与第二偏心轴（37）上。

7.根据权利要求1所述的视觉机器人行走机构，其特征在于：所述夹持机构（4）包括安装架（41）和设置在所述安装架（41）上的两个抓手（42）。

8.根据权利要求1所述的视觉机器人行走机构，其特征在于：所述控制系统采用舵机控制器。

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