CN220721228U - 一种多足机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多足机器人；所述多足机器人，包括：机架、设于所述机架上的控制组件、连接于所述机架的支撑组件和若干个肢节组件，所述支撑组件转动连接有云台组件，所述云台组件电连接于所述控制组件。本实用新型通过设于机架上的控制组件、连接于机架的支撑组件和若干个肢节组件，支撑组件转动连接有云台组件，云台组件电连接于控制组件，利用云台组件识别当前环境，在手动设置终点后，可实现自动运动到终点，并自动避开路线上出现的障碍，且结构简单，将控制组件放置于机器人内部，增加了内部空间利用率。

Description

一种多足机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种多足机器人。

背景技术

随着科技的迅速发展，机器人被广泛应用到探索、救援、生产等各个不同的领域中，并且机器人的种类也越来越多，功能越来越完善，但各有优点以及缺点；其中，轮式机器人和履带式机器人，结构简单，但是它们行走时对路面要求高，不能适应各种复杂环境；仿多足昆虫的多足机器人以复杂精妙的肢体结构和简易灵巧的运动控制策略，使其能轻易地穿越了各种复杂的自然地形，多足机器人的越障能力远远高于轮式机器人以及履带式机器人。多足机器人在运动时仅需要一些离散的点来供其落足，从而成功通过崎岖、松软或泥泞的地面，多足机器人还可以通过调节自身重心而避免倾覆，具有更高的稳定性。多足步行机器人在环境适应性和运动灵活性方面更具优势，也因其在复杂地表上更强的行走能力而受到了广泛重视。

在实际的应用过程中，目前六足机器人大多仅通过外部操控设备控制机器人行动，且结构冗余，主板和电源板裸露，对机器人内部空间利用率低，且对主板电源板等电子元件无保护措施。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多足机器人。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型实施例提供一种多足机器人，包括：机架、设于所述机架上的控制组件、连接于所述机架的支撑组件和若干个肢节组件，所述支撑组件转动连接有云台组件，所述云台组件电连接于所述控制组件。

在一具体实施例中，所述机架内设有容纳腔，所述控制组件包括控制板、电源、及陀螺仪模块，所述电源安装于所述容纳腔、且与所述控制板电连接，所述控制板安装于所述机架，所述陀螺仪模块安装于所述控制板。

在一具体实施例中，所述支撑组件包括支撑座、轴承下盖、轴承及轴承上盖，所述支撑座连接于所述机架，所述轴承下盖连接于所述支撑座，所述轴承位于所述轴承下盖和所述轴承上盖之间，所述轴承下盖和所述轴承上盖通过柱体连接且所述柱体位于所述轴承的内圈，所述轴承上盖还连接有舵盘，所述云台组件转动连接于所述舵盘。

在一具体实施例中，所述云台组件包括壳体、摄像头、雷达、电机及开关，所述摄像头和所述开关安装于所述壳体，所述雷达安装于所述壳体的内部且所述雷达的上部伸出于所述壳体的顶部，所述电机安装于所述壳体的内部且所述电机的输出轴伸出于所述壳体的底部转动连接于所述舵盘，所述摄像头、所述雷达、所述电机及所述开关电连接于所述控制板。

在一具体实施例中，所述壳体的底部还向下延伸有圆台，所述圆台包裹于所述轴承的外圈。

在一具体实施例中，所述支撑座上还连接有天线，所述天线电连接于所述控制板。

在一具体实施例中，所述支撑座上还连接有电压表，所述电压表电连接于所述控制板。

在一具体实施例中，所述肢节组件包括机身舵机、基节连接件、基节舵机、关节连接件、关节舵机、及腿关节，所述机身舵机与所述机架连接，所述基节连接件的一端与所述机身舵机活动连接，另一端与所述基节舵机活动连接，所述关节连接件的一端与所述基节舵机连接，另一端与所述关节舵机活动连接，所述腿关节连接于所述关节舵机。

在一具体实施例中，所述腿关节的底部还设有减震垫。

在一具体实施例中，所述控制板上还安装有散热风扇和充电接口。

本实用新型的多足机器人，与现有技术相比的有益效果是：通过设于机架上的控制组件、连接于机架的支撑组件和若干个肢节组件，支撑组件转动连接有云台组件，云台组件电连接于控制组件，利用云台组件识别当前环境，在手动设置终点后，可实现自动运动到终点，并自动避开路线上出现的障碍，且结构简单，将控制组件放置于机器人内部，增加了内部空间利用率。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的多足机器人的正面结构示意图；

图2为本实用新型提供的多足机器人的背面结构示意图；

图3为本实用新型提供的多足机器人的剖视结构示意图；

图4为本实用新型提供的机架和控制组件的结构示意图；

图5为本实用新型提供的支撑组件和云台组件的结构示意图；

图6为本实用新型提供的支撑组件和云台组件的分解示意图；

图7为本实用新型提供的肢节组件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

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，本领域技术人员在没有作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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。

参见图1至图7所示的具体实施例，本实用新型公开了一种多足机器人，包括：机架10、设于所述机架10上的控制组件20、连接于所述机架10的支撑组件30和若干个肢节组件40，所述支撑组件30转动连接有云台组件50，所述云台组件50电连接于所述控制组件20。

具体地，通过设于机架10上的控制组件20、连接于机架10的支撑组件30和若干个肢节组件40，支撑组件40转动连接有云台组件50，云台组件50电连接于控制组件20，利用云台组件50识别当前环境，在手动设置终点后，可实现自动运动到终点，并自动避开路线上出现的障碍。

在一实施例中，所述机架10内设有容纳腔11，所述控制组件20包括控制板21、电源22、及陀螺仪模块23，所述电源22安装于所述容纳腔11、且与所述控制板21电连接，所述控制板21安装于所述机架10，所述陀螺仪模块23安装于所述控制板21。

具体地，机架10由底板12和顶板13组成，底板12和顶板13的结构相同，底板12和顶板13上下垂直分布以形成容纳腔11，底板12前部放置有电源22，用于给机器人供电。电源22与底板12之间用长方形的魔术贴固定。底板12和顶板13都设有安装孔，通过该安装孔从下方和上方用螺丝将肢节组件40固定。在底板12和顶板13之间的夹层中，轮廓四周分布有六个U型支架14，其中前后两个、左右各两个。U型支架14的上下两端分别连接顶板13和底板12，且设计有对应孔位，用尼龙铆钉连接顶板13和底板12，起到连接固定作用。

具体地，在容纳腔11的中后部放置有控制板21，控制板21伸出于顶板13，用来控制机器人的动作，收发信号。控制板21上集成有陀螺仪模块23，可实时检测机器人的姿态信息，根据这些姿态信息控制机器人更好的完成自适应动作。例如：当机器人处于一个倾斜的平面上时，可根据陀螺仪模块23反馈的实时姿态信息，调整机器人的腿部动作，适应倾斜的平面，让机器人的身体始终保持水平状态，不至于让机器人从倾斜的平面上滑落。

具体地，通过将控制板21和电源22等电子元件放置于机器人内部，打通机架10的上层和下层，增加了内部空间利用率，同时将线材从机器人内部经过，减少了线材裸露，并保护线材不受损伤。

优选地，电源22为可充电电池。陀螺仪模块23采用现有常用的元器件，在此就不作具体描述了。

在一实施例中，所述控制板21上还安装有散热风扇24和充电接口25。

具体地，散热风扇24起到散热作用，充电接口25用于给电源22充电。

在一实施例中，所述支撑组件30包括支撑座31、轴承下盖32、轴承33及轴承上盖34，所述支撑座31连接于所述机架10，所述轴承下盖32连接于所述支撑座31，所述轴承33位于所述轴承下盖32和所述轴承上盖34之间，所述轴承下盖32和所述轴承上盖34通过柱体35连接且所述柱体35位于所述轴承33的内圈，所述轴承上盖34还连接有舵盘36，所述云台组件50转动连接于所述舵盘36。

具体地，支撑座31连接于顶板13，支撑座31为非正六边形无底盒形状，且前后两面与顶面呈非90°设置。支撑座31的前面安装有电压表38，用于实时显示机器人的电池电压，用来判断机器人的电量；后面留有缺口，预留出充电接口25的位置；其余四个侧面均为竖直面，左右两大侧面用于提供支撑力。左后与右后侧面设置有孔位，用于安装天线37；前面和左右大侧面的末端均水平向外延伸出一部分，其上设置有孔位，用于安装固定于顶板13。支撑座31的顶面设有若干个孔用于安装轴承下盖32和过线。轴承下盖32和轴承上盖34通过柱体35连接且柱体35位于轴承33的内圈，并与内圈过盈配合。轴承上盖34安装有舵盘36，云台组件50转动连接于舵盘36，使得云台组件50可沿着舵盘36进行360°旋转运动。

优选地，柱体35为铜柱。

在一实施例中，所述云台组件50包括壳体51、摄像头52、雷达53、电机54及开关55，所述摄像头52和所述开关55安装于所述壳体51，所述雷达53安装于所述壳体51的内部且所述雷达53的上部伸出于所述壳体51的顶部，所述电机54安装于所述壳体51的内部且所述电机54的输出轴伸出于所述壳体51的底部转动连接于所述舵盘36，所述摄像头52、所述雷达53、所述电机54及所述开关55电连接于所述控制板21。

具体地，壳体51由上壳511和下壳512组成，上壳511和下壳512的组合形状为前大后小的梭形结构，其下部还向下延伸有圆台56，壳体51前部镶嵌有摄像头52，摄像头52背面与上壳511内部伸出的部分连接，摄像头52底部与下壳512预留的孔位连接。上壳511的中部开设有大孔，雷达53(该雷达优选激光雷达)的上部伸出于该大孔，雷达53用于发射和接收激光。上壳511内部设置有固定柱，用于固定雷达53。上壳511后部设有向下伸出的连接孔，用于安装开关55。电机54安装在下壳512内部，其输出轴与圆台56同轴，并伸出于圆台56。圆台56为中空结构，用于嵌入轴承33的外圈。上壳511和下壳512均设置有固定柱，用于将两者连接。通过将开关55设置在端部，用户触手可及，操作便捷。

其中，电机54的输出轴与舵盘36旋转连接，圆台56包裹轴承33的外圈，用螺丝固定输出轴与舵盘36，以使电机54带动整个云台组件50进行360°旋转运动。

在一实施例中，所述肢节组件40包括机身舵机41、基节连接件42、基节舵机43、关节连接件44、关节舵机45、及腿关节46，所述机身舵机41与所述机架10连接，所述基节连接件42的一端与所述机身舵机41活动连接，另一端与所述基节舵机43活动连接，所述关节连接件44的一端与所述基节舵机43连接，另一端与所述关节舵机45活动连接，所述腿关节46连接于所述关节舵机45。

具体地，腿关节46包裹关节舵机45的两侧和顶面，腿关节46包裹关节舵机45的顶面部分为梯形凸起结构，并不与关节舵机45的顶面接触。腿关节46两侧面板的一端有倾斜，并向外延伸，且有相互靠近趋势，其上安装有盖板47，盖板47为五边U型，其两竖直面与腿关节46连接，用尼龙铆钉固定两者。在腿关节46弯曲端的末端设有另一个五边U型盖板47，即为脚尖。脚尖的两竖直面与腿关节46末端两侧的内部接触，并用螺丝和螺母将两者固定。脚尖上安装有半球形的减震垫48，其为软质材料，用于增大机器人与地面的摩擦。在腿关节46包裹关节舵机45的两侧面与关节舵机45接触有孔位用于固定关节舵机45。整个腿关节46以及安装在其上的零件和关节舵机45为一个整体，关节舵机45带动整个腿关节46可绕关节连接件44转动。关节连接件44的中部为五边U型，两竖直面呈钝角，此两竖直面向两侧延伸，一端与基节舵机43连接，另一端与关节舵机45的舵盘连接。基节舵机43的舵盘与基节连接件42连接。基节连接件42的形状为两个U型呈垂直放置，且U型开口相反，并可绕与其连接的舵机旋转。机器人的腿部可通过基节连接件42固定在机身舵机41的舵盘上，并可绕机身舵机41水平旋转。

优选地，肢节组件40的数量为6个，环绕在机架10四周，左前、右前、左后、右后四个肢节组件40均与机架10的中轴线呈45度夹角。左中和右中两个肢节组件40与机架10的中轴线呈90度夹角。每个肢节组件40都可活动，均有3个自由度。云台组件50设置在机架10上部，能够水平旋转，不依靠机器人的肢节组件40活动来增加摄像头52的观测视野。

具体地，摄像头52、雷达43、天线37、陀螺仪模块23等的数据采集及传递，采用现有成熟技术，在此就不作具体描述了。

上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多足机器人，其特征在于，包括：机架、设于所述机架上的控制组件、连接于所述机架的支撑组件和若干个肢节组件，所述支撑组件转动连接有云台组件，所述云台组件电连接于所述控制组件。

2.根据权利要求1所述的一种多足机器人，其特征在于，所述机架内设有容纳腔，所述控制组件包括控制板、电源、及陀螺仪模块，所述电源安装于所述容纳腔、且与所述控制板电连接，所述控制板安装于所述机架，所述陀螺仪模块安装于所述控制板。

3.根据权利要求2所述的一种多足机器人，其特征在于，所述支撑组件包括支撑座、轴承下盖、轴承及轴承上盖，所述支撑座连接于所述机架，所述轴承下盖连接于所述支撑座，所述轴承位于所述轴承下盖和所述轴承上盖之间，所述轴承下盖和所述轴承上盖通过柱体连接且所述柱体位于所述轴承的内圈，所述轴承上盖还连接有舵盘，所述云台组件转动连接于所述舵盘。

4.根据权利要求3所述的一种多足机器人，其特征在于，所述云台组件包括壳体、摄像头、雷达、电机及开关，所述摄像头和所述开关安装于所述壳体，所述雷达安装于所述壳体的内部且所述雷达的上部伸出于所述壳体的顶部，所述电机安装于所述壳体的内部且所述电机的输出轴伸出于所述壳体的底部转动连接于所述舵盘，所述摄像头、所述雷达、所述电机及所述开关电连接于所述控制板。

5.根据权利要求4所述的一种多足机器人，其特征在于，所述壳体的底部还向下延伸有圆台，所述圆台包裹于所述轴承的外圈。

6.根据权利要求3所述的一种多足机器人，其特征在于，所述支撑座上还连接有天线，所述天线电连接于所述控制板。

7.根据权利要求3所述的一种多足机器人，其特征在于，所述支撑座上还连接有电压表，所述电压表电连接于所述控制板。

8.根据权利要求2所述的一种多足机器人，其特征在于，所述肢节组件包括机身舵机、基节连接件、基节舵机、关节连接件、关节舵机、及腿关节，所述机身舵机与所述机架连接，所述基节连接件的一端与所述机身舵机活动连接，另一端与所述基节舵机活动连接，所述关节连接件的一端与所述基节舵机连接，另一端与所述关节舵机活动连接，所述腿关节连接于所述关节舵机。

9.根据权利要求8所述的一种多足机器人，其特征在于，所述腿关节的底部还设有减震垫。

10.根据权利要求2所述的一种多足机器人，其特征在于，所述控制板上还安装有散热风扇和充电接口。