LU500111B1 - Reconfigurable foot robot in bipedal / four-wheel / quadrupedal motion mode - Google Patents
Reconfigurable foot robot in bipedal / four-wheel / quadrupedal motion mode Download PDFInfo
- Publication number
- LU500111B1 LU500111B1 LU500111A LU500111A LU500111B1 LU 500111 B1 LU500111 B1 LU 500111B1 LU 500111 A LU500111 A LU 500111A LU 500111 A LU500111 A LU 500111A LU 500111 B1 LU500111 B1 LU 500111B1
- Authority
- LU
- Luxembourg
- Prior art keywords
- component
- hip
- sole
- wheel
- leg
- Prior art date
Links
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 claims abstract description 15
- 210000002414 leg Anatomy 0.000 claims description 22
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005021 gait Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
- B62D57/02—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
- B62D57/028—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members having wheels and mechanical legs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
La présente invention divulgue un robot à pieds reconfigurable en mode de mouvement bipède/quatre roues/quadrupède, qui comprend un composant de tronc, un composant de direction de déflexion de la hanche, un composant de direction de roulement transversal de la hanche, un composant de liaison hanche-jambe, un composant de cuisse, un composant de jambe inférieure, un composant de liaison de la roue d'entraînement, une roue d'entraînement, un composant de plante du pied, un composant de réglage de la plante du pied une roue entraînée, et qui peut passer en mode de mouvement bipède / quatre roues / quadrupède, favorisant ainsi de travailler avec une haute efficacité dans divers environnements. La présente invention exploite pleinement les avantages de la caractéristique reconfigurable du robot à pieds, améliore l'adaptabilité aux environnements du robot, enrichit les caractéristiques de mouvement du robot et élargit les scénarios d'application du robot.The present invention discloses a reconfigurable foot robot in bipedal / four wheel / quadruped motion mode, which comprises a trunk component, a hip deflection direction component, a hip transverse roll direction component, a component. hip-leg linkage, a thigh component, a lower leg component, a drive wheel link component, a drive wheel, a sole component, a sole of the foot adjuster component one driven wheel, and which can switch to biped / four-wheel / quadruped motion mode, thus promoting to work with high efficiency in various environments. The present invention fully exploits the advantages of the reconfigurable feature of the walking robot, improves adaptability to robot environments, enriches the movement characteristics of the robot, and broadens the application scenarios of the robot.
Description
BL-5234 LU500111 Robot à pieds reconfigurable en mode de mouvement bipède / quatre roues / quadrupèdeBL-5234 LU500111 Foot robot reconfigurable in bipedal / four-wheel / quadruped motion mode
DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne le domaine de robot à pieds, en particulier un robot à pieds reconfigurable en mode de mouvement bipède / quatre roues / quadrupède.TECHNICAL FIELD The present invention relates to the field of a robot with feet, in particular a robot with feet reconfigurable in bipedal / four wheels / quadruped movement mode.
CONTEXTE TECHNIQUE Les robots bipèdes, quadrupèdes et à roues présentent chacun des avantages et des désavantages distincts. Par exemple, les robots bipèdes présentent des avantages significatifs en termes d'adaptabilité aux terrains, avec une capacité de marcher sur les terrains complexes et d'éviter les obstacles, mais présentent des désavantages en termes de vitesse de mouvement et d'efficacité énergétique. Les robots quadrupèdes présentent une stabilité de mouvement plus élevée que les robots bipèdes, mais également présentent des désavantages en termes de capacités de mouvement. Les robots à roues ont une vitesse de mouvent la plus élevée, mais ne peuvent pas s'adapter aux terrains complexes. DIVULGATION DE L’INVENTION Pour résoudre les inconvénients dans l'art existant, la présente invention propose un robot à pieds reconfigurable en mode de mouvement bipède / quatre roues / quadrupède en combinant les avantages des robots à pieds et à roues existants. Ledit robot à pieds peut passer en mode de mouvement bipède / quatre roues / quadrupède de manière dynamique avec une bonne adaptabilité. La présente invention peut être réalisée par une solution technique suivante : Un robot à pieds reconfigurable en mode de mouvement bipède/quatre roues/quadrupède est proposé, qui a une structure symétrique gauche-droite et comprend un composant de tronc, une hanche gauche, une hanche droite, une jambe gauche et une jambe droite, le composant de tronc étant relié de manière rotative à la hanche gauche et à la hanche droite qui sont disposées de manière symétrique de part et d'autre du composant de tronc, et la jambe gauche et la jambe droite étant reliées respectivement de manière rotative à la hanche gauche et à la hanche droite ;TECHNICAL BACKGROUND Biped, quadruped and wheeled robots each have distinct advantages and disadvantages. For example, bipedal robots have significant advantages in terms of adaptability to terrain, with the ability to walk over complex terrain and avoid obstacles, but have disadvantages in terms of speed of movement and energy efficiency. Quadrupedal robots exhibit higher stability of movement than bipedal robots, but also have disadvantages in terms of movement capabilities. Wheeled robots have the highest speed of movement, but cannot adapt to complex terrain. DISCLOSURE OF THE INVENTION To overcome the drawbacks in the existing art, the present invention provides a reconfigurable foot robot in bipedal / four wheel / quadruped motion mode by combining the advantages of existing footed and wheeled robots. Said foot robot can switch to bipedal / four wheel / quadruped motion mode dynamically with good adaptability. The present invention can be realized by a following technical solution: A reconfigurable foot robot in bipedal / four wheel / quadruped motion mode is proposed, which has a left-right symmetrical structure and includes a trunk component, a left hip, a right hip, a left leg and a right leg, the trunk component being rotatably connected to the left hip and right hip which are symmetrically disposed on either side of the trunk component, and the left leg and the right leg being rotatably connected to the left hip and the right hip, respectively;
BL-5234 LU500111BL-5234 LU500111
La hanche gauche comprend un composant rotatif de hanche et un composant de liaison hanche-jambe qui sont reliées l’une à l’autre de manière rigide, le composant rotatif de hanche est configuré pour entraîner la jambe gauche à tourner spatialement par rapport au composant de tronc ; La jambe gauche comprend un composant de cuisse, un composant de jambe inférieure, un composant de liaison de la roue d'entraînement, des composants déplaçable et rotative, une roue d'entraînement, un composant de plante du pied et une roue entraînée ; Les deux extrémités du composant de liaison hanche-jambe sont reliées respectivement à une extrémité du composant de cuisse et à une extrémité du composant de liaison de la roue d'entraînement par une articulation rotative, l'autre extrémité du composant de cuisse est reliée à une extrémité du composant de jambe inférieure par une articulation rotative, le composant de liaison de la roue d'entraînement est relié au composant de jambe inférieure par les composants déplaçable et rotative, et la roue d'entraînement est installée à l'autre extrémité du composant de liaison de la roue d'entraînement par une articulation rotative ; l'autre extrémité du composant de jambe inférieure est reliée au milieu du composant de plante du pied par une articulation rotative, et la roue entraînée est reliée à une extrémité du composant de plante du pied par une articulation rotative ; le composant de liaison hanche-jambe, le composant de cuisse, le composant de jambe inférieure, le composant de liaison de la roue d'entraînement et les composants déplaçable et rotative forment un mécanisme plat à cinq tiges ; La hanche gauche et la hanche droite ont la même structure, et la jambe gauche et la jambe droite ont la même structure ; En ajustant le composant de plante du pied et le mécanisme plan à cinq tiges, le mode de mouvement bipède sera activé lorsque seul le composant de plante du pied touche le sol ; le mode de mouvement à quatre roues sera activé lorsque la roue d'entraînement et la roue entraînée touchent le sol en même temps ; et le mode de mouvement quadrupède sera activé lorsque la roue d'entraînement et le composant de plante du pied touchent le sol en même temps et la roue d'entraînement se trouve à l'état verrouillé.The left hip includes a hip rotary component and a hip-leg link component which are rigidly connected to each other, the hip rotary component is configured to cause the left leg to spatially rotate relative to the component trunk; The left leg includes a thigh component, a lower leg component, a drive wheel link component, movable and rotatable components, a drive wheel, a sole component and a driven wheel; The two ends of the hip-leg connecting component are respectively connected to one end of the thigh component and to one end of the connecting component of the drive wheel by a rotary joint, the other end of the thigh component is connected to one end of the lower leg component by a rotary joint, the linkage component of the driving wheel is connected with the lower leg component by the movable and rotary components, and the driving wheel is installed at the other end of the connecting component of the drive wheel by a rotary joint; the other end of the lower leg component is connected to the middle of the sole component of the foot by a rotary joint, and the driven wheel is connected to one end of the sole component of the foot by a rotary joint; the hip-leg link component, the thigh component, the lower leg component, the drive wheel link component, and the movable and rotatable components form a flat five-rod mechanism; The left hip and the right hip have the same structure, and the left leg and the right leg have the same structure; By adjusting the sole component and the five-rod planar mechanism, the bipedal movement mode will be activated when only the sole component touches the ground; The four-wheel motion mode will be activated when the driving wheel and the driven wheel touch the ground at the same time; and the quadruped motion mode will be activated when the driving wheel and the sole component touch the ground at the same time and the driving wheel is in the locked state.
De plus, le composant rotatif de la hanche comprend un composant de direction de déflexion de la hanche et un composant de direction de roulement transversal de la hanche, le composant de tronc étant relié au composant de direction de déflexion de la hanche par un couple de rotation ; le composant de direction de déflexion de la hanche étant relié au composant de direction deIn addition, the hip rotary component includes a hip deflection direction component and a hip transverse roll direction component, the trunk component being connected to the hip deflection direction component by a torque of. rotation; the hip deflection direction component being connected to the hip deflection direction component
BL-5234 LU500111 roulement transversal de la hanche par un couple de rotation ; et le composant de direction de roulement transversal de la hanche étant relié au composant de liaison hanche-jambe de manière rigide.BL-5234 LU500111 transverse hip bearing by rotating torque; and the hip transverse roll steering component being rigidly connected to the hip-leg connecting component.
De plus,le robot à pieds comprend également une première bielle de réglage de la plante du pied et une deuxième bielle de réglage de la plante du pied, une extrémité de la première bielle de réglage de la plante du pied étant reliée à l’autre extrémité du composant de plante du pied par une articulation rotative, l'autre extrémité de la première bielle de réglage de la plante du pied étant reliée à une extrémité de la deuxième bielle de réglage de la plante du pied par une articulation rotative, l'autre extrémité de la deuxième biellette de réglage de la plante du pied étant reliée au composant de jambe inférieure par une articulation rotative, le composant de jambe inférieure, la deuxième biellette de réglage de la plante du pied, la première biellette de réglage de la plante du pied et le composant de plante du pied forment un mécanisme plat à quatre tiges, afin de réaliser un réglage des positions du composant de plante du pied et de la roue entraînée.In addition, the foot robot also includes a first sole adjustment link and a second sole adjustment link, one end of the first sole adjustment link being connected to the other. one end of the sole component of the foot by a rotary joint, the other end of the first sole adjuster linkage being connected to one end of the second sole of the foot adjuster link by a rotary joint, the other end of the second sole of the foot adjustment link being connected to the lower leg component by a rotary joint, the lower leg component, the second sole of the foot adjustment link, the first sole adjustment link of the foot and the sole component of the foot form a flat four-rod mechanism, in order to achieve an adjustment of the positions of the sole component of the foot and the driven wheel.
De plus, le composant déplaçable et rotatif comprend une articulation déplaçable et une articulation rotative qui sont connectées l'une à l'autre, et le composant de liaison de la roue d'entraînement se déplace et tourne par rapport au composant de jambe inférieure par l’articulation déplaçable et l’articulation rotative.In addition, the movable and rotatable component includes a movable joint and a rotary joint which are connected to each other, and the link component of the drive wheel moves and rotates relative to the lower leg component by. the movable joint and the rotary joint.
La présente invention présente les effets bénéfiques suivants : Pour satisfaire diverses exigences de tâches et environnements d'application, le robot à pieds reconfigurable selon la présente invention peut passer en mode de mouvement bipède, à quatre roues ou quadrupède de manière dynamique, de sorte de sélectionner le mode optimal pour accomplir les tâches données.The present invention has the following beneficial effects: To satisfy various task requirements and application environments, the reconfigurable foot robot according to the present invention can dynamically switch to biped, four-wheel or quadruped motion mode, so as to select the optimal mode to accomplish the given tasks.
Sur les terrains complexes et accidentées, le robot passe en mode de mouvement bipède, et seul le composant de réglage de la plante du pied touche le sol en ajustant la position du composant de réglage de la plante du pied ; le mode de marche bipède sera activé grâce aux actionneurs installés sur le composant de cuisse et le composant de jambe inférieur.On complex and rough terrain, the robot will switch to bipedal motion mode, and only the sole of the foot adjustment component touches the ground by adjusting the position of the sole of the foot adjustment component; bipedal walking mode will be activated by actuators installed on the thigh component and the lower leg component.
Lorsque l'environnement de terrain est accidenté et qu’une capacité de charge du robot est nécessaire, le robot passe en mode de mouvement quadrupède ; la roue d'entraînement et la plante du pied touchent le sol alternativement, et la roue d'entraînement se trouve à l'état verrouillé, formant un mode de pied en forme d'arc.When the field environment is rugged and the robot's load capacity is required, the robot switches to quadrupedal motion mode; the drive wheel and the sole of the foot alternately touch the ground, and the drive wheel is in the locked state, forming an arch-shaped foot mode.
Lorsque l'environnement de terrain est idéal, le robot passe en mode de mouvement à quatre roues, la roue d'entraînement et la roue entraînée touchent le sol en mêmeWhen the field environment is ideal, the robot will switch to four-wheel motion mode, the drive wheel and driven wheel touch the ground at the same
BL-5234 LU500111 temps, et la roue d'entraînement est entraînée par un moteur d'entraînement. Le robot à pieds reconfigurable selon la présente invention a une bonne adaptabilité aux environnements et une haute efficacité de travail.BL-5234 LU500111 time, and the driving wheel is driven by a driving motor. The reconfigurable foot robot according to the present invention has good adaptability to environments and high working efficiency.
DESCRIPTION DES FIGURES La figure 1 est une vue d’un mode de mouvement bipède du robot à pieds reconfigurable selon la présente invention ; La figure 2 est une vue d’un mode de mouvement à quatre roues du robot à pieds reconfigurable selon la présente invention ; La figure 3 est une vue d’un mode de mouvement quadrupède du robot à pieds reconfigurable selon la présente invention. Sur les figures, composant de tronc 1, composant de direction de déflexion de la hanche 2, composant de direction de roulement transversal de la hanche 3, composant de liaison hanche-jambe 4, composant de cuisse 5, composant de jambe inférieure 6, composant de liaison de la roue d'entraînement 7, articulation déplaçable 8, articulation rotative 9, roue d'entraînement 10, composant de plante du pied 11, deuxième bielle de réglage de la plante du pied 12, première bielle de réglage de la plante du pied 13 et roue entraînée 14.DESCRIPTION OF THE FIGURES Figure 1 is a view of a bipedal mode of movement of the reconfigurable foot robot according to the present invention; Figure 2 is a view of a four-wheeled movement mode of the reconfigurable foot robot according to the present invention; Figure 3 is a view of a quadrupedal mode of movement of the reconfigurable foot robot according to the present invention. In the figures, trunk component 1, hip deflection direction component 2, hip transverse roll direction component 3, hip-leg connection component 4, thigh component 5, lower leg component 6, component drive wheel linkage 7, movable joint 8, rotary joint 9, drive wheel 10, sole component 11, second sole adjustment link 12, first sole adjustment link foot 13 and driven wheel 14.
EXPOSE DÉTAILLE DE MODE DE RÉALISATION Les objets et les effets de la présente invention apparaîtront plus claires à la lecture de la description détaille ci-après en référant les figures et les exemples de réalisation suivants. On comprendra que les exemples de réalisation décrits ci-dessous ne sont qu’à titre des exemples de réalisation illustratifs, au lieu de description limitative pour la présente invention. Comme montrée la figure 1, le robot à pieds reconfigurable en mode de mouvement bipède/quatre roues/quadrupède selon la présente invention a une structure symétrique gauche-droite et comprend un composant de tronc 1, des hanches et des jambes, la partie gauche et la partie droite ont la même structure et les deux jambes ont la même structure, ayant ainsi la même forme de mouvement. On va décrire ci-après la structure en référant l’une partie. La hanche gauche comprend un composant de direction de déflexion de la hanche 2, un composant de direction de roulement transversal de la hanche 3 et un composant de liaison hanche-jambe 4, leDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENT The objects and effects of the present invention will appear more clearly on reading the detailed description below with reference to the following figures and exemplary embodiments. It will be understood that the embodiments described below are only illustrative embodiments, instead of limiting description for the present invention. As shown in Fig. 1, the reconfigurable foot robot in bipedal / four wheel / quadruped motion mode according to the present invention has a left-right symmetrical structure and comprises a trunk component 1, hips and legs, the left part and the right part have the same structure and the two legs have the same structure, thus having the same form of movement. The structure will be described below with reference to a part. The left hip includes a hip deflection direction component 2, a hip transverse roll direction component 3, and a hip-leg link component 4, the
BL-5234 LU500111 composant de tronc 1 étant relié au composant de direction de déflexion de la hanche 2 par un couple de rotation ; le composant de direction de déflexion de la hanche 2 étant relié au composant de direction de roulement transversal de la hanche 3 par un couple de rotation ; et le composant de direction de roulement transversal de la hanche 3 étant relié au composant de liaison hanche-jambe 4 de manière rigide. Par conséquent, par rapport au composant de tronc 1, le composant de liaison hanche-jambe 4 a deux degrés de liberté dans la direction de déflexion et la direction de roulement transversal. Le composant de direction de déflexion de la hanche 2 et le composant de direction de roulement transversal de la hanche 3 sont configurés pour réaliser une rotation spatiale du composant de liaison hanche-jambe 4 par rapport au composant de tronc 1. Le mode de conception et la séquence de liaison ne sont pas limités au présent exemple de réalisation, et une articulation sphérique ou universel peut être utilisée.BL-5234 LU500111 trunk component 1 being connected to the hip deflection direction component 2 by rotational torque; the hip deflection direction component 2 being connected to the hip transverse roll direction component 3 by a rotational torque; and the hip transverse roll steering component 3 being connected to the hip-leg connecting component 4 in a rigid manner. Therefore, compared to the trunk component 1, the hip-leg connecting component 4 has two degrees of freedom in the direction of deflection and the direction of transverse rolling. The hip deflection direction component 2 and the hip transverse roll direction component 3 are configured to achieve spatial rotation of the hip-leg link component 4 relative to the trunk component 1. The design mode and The linkage sequence is not limited to the present embodiment, and a ball or universal joint can be used.
La jambe gauche comprend le composant de cuisse 5, le composant de jambe inférieure 6, le composant de liaison de la roue d'entraînement 7, l’articulation déplaçable 8, l’articulation rotative 9, la roue d'entraînement 10, le composant de plante du pied 11, la deuxième bielle de réglage de la plante du pied 12, la première bielle de réglage de la plante du pied 13 et la roue entraînée 14. Les deux extrémités du composant de liaison hanche-jambe 4 sont reliées respectivement à une extrémité du composant de cuisse 5 et à une extrémité du composant de liaison de la roue d'entraînement 7 par une articulation rotative, l'autre extrémité du composant de cuisse 5 est reliée à une extrémité du composant de jambe inférieure 6 par une articulation rotative, le composant de liaison de la roue d'entraînement 7 est relié au composant de jambe inférieure 6 par l’articulation déplaçable 8 et l’articulation rotative 9, la roue d'entraînement 10 est installée à l'autre extrémité du composant de liaison de la roue d'entraînement 7 par une articulation rotative ; l'autre extrémité du composant de jambe inférieure 6 est reliée au milieu du composant de plante du pied 11 par une articulation rotative, la roue entraînée 14 et une extrémité de la première bielle de réglage de la plante du pied 13 sont reliées respectivement aux deux extrémités du composant de plante du pied 11 par une articulation rotative, l’autre extrémité de la première bielle de réglage de la plante du pied 13 est reliée à une extrémité de la deuxième bielle de réglage de la plante du pied 12 par une articulation rotative, l’autre extrémité de deuxième bielle de réglage de la plante du pied 12 est reliée au composant de jambe inférieure 6 par une articulation rotative, et le composant de jambe inférieure 6, la deuxième biellette de réglage de la plante du pied 12, la première biellette de réglageThe left leg comprises the thigh component 5, the lower leg component 6, the drive wheel link component 7, the movable joint 8, the rotary joint 9, the drive wheel 10, the component sole 11, the second sole adjuster 12, the first sole 13 adjuster and the driven wheel 14. The two ends of the hip-leg connecting component 4 are respectively connected to one end of the thigh component 5 and at one end of the connecting component of the drive wheel 7 by a rotary joint, the other end of the thigh component 5 is connected to one end of the lower leg component 6 by a joint rotating, the connecting component of the drive wheel 7 is connected to the lower leg component 6 by the movable joint 8 and the rotary joint 9, the driving wheel 10 is installed at the other end of the component of connection of the drive wheel 7 by a rotary articulation; the other end of the lower leg component 6 is connected to the middle of the sole component 11 by a rotary joint, the driven wheel 14 and one end of the first sole adjustment link 13 are respectively connected to the two ends of the sole component 11 by a rotary joint, the other end of the first sole adjuster link 13 is connected to one end of the second sole adjuster link 12 by a rotary joint , the other end of the second sole adjustment link 12 is connected to the lower leg component 6 by a rotary joint, and the lower leg component 6, the second sole adjustment link 12, the first adjustment rod
BL-5234 LU500111 de la plante du pied 13 et le composant de plante du pied 11 forment un mécanisme plat à quatre tiges, afin de réaliser un réglage des positions du composant de plante du pied 11 et de la roue entraînée 14. Le composant de liaison hanche-jambe 4, le composant de cuisse 5, le composant de jambe inférieure 6, le composant de liaison de la roue d'entraînement 7, l’articulation déplaçable 8 et l’articulation rotative 9 forment un mécanisme plat à cinq tiges.BL-5234 LU500111 of the sole of the foot 13 and the sole of the foot component 11 form a flat four-rod mechanism, in order to achieve an adjustment of the positions of the sole of the foot 11 and of the driven wheel 14. The sole component of the foot 14. hip-leg link 4, the thigh component 5, the lower leg component 6, the drive wheel link component 7, the movable joint 8 and the rotary joint 9 form a flat five-rod mechanism.
En particulier, dans le présent exemple de réalisation, la distance entre l'articulation déplaçable 8 et l'articulation rotative 9 est nulle, et la longueur de la bielle entre les deux peut être considérée comme nulle, de sorte d’être considérée comme mécanisme plat spécial à cinq tiges.In particular, in the present exemplary embodiment, the distance between the movable articulation 8 and the rotary articulation 9 is zero, and the length of the connecting rod between the two can be considered as zero, so as to be considered as a mechanism. special dish with five stems.
Non limité au présent exemple de réalisation, l'articulation déplaçable 8 peut être reliée à l'articulation rotative 9 par une tige de certaine longueur pour former un mécanisme conventionnel à cinq tiges.Not limited to the present exemplary embodiment, the movable joint 8 can be connected to the rotary joint 9 by a rod of a certain length to form a conventional mechanism with five rods.
Le mécanisme à cinq tiges a deux degrés de liberté de mouvement dans un plan, et les deux degrés de liberté de mouvement dans un plan peuvent être obtenues en entraînant deux quelconques des cinq articulations.The five-rod mechanism has two degrees of freedom of movement in a plane, and the two degrees of freedom of movement in a plane can be achieved by training any two of the five joints.
Le mécanisme à cinq tiges dans le présent exemple de réalisation peut également être remplacé par d'autres moyens de liaison qui peut fournir deux degrés de liberté dans un plan pour le composant de jambe inférieure 6 par rapport au composant de liaison hanche-jambe 4. Un mécanisme de parallélogramme dans le présent exemple de réalisation permet à la plante du pied d'avoir un degré de liberté dans ce plan, par conséquent, le mouvement du composant de plante du pied 11 peut être réalisé en entraînant l'une quelconque de la deuxième bielle de réglage de la plante du pied 12 et de la première bielle de réglage de la plante du pied 13, dans lequel, les composants de réglage de la plante du pied 12 et 13 sont configurés pour réaliser une relation de position du composant de plante du pied 11 et de la roue entraînée 14 par rapport au sol, et le mode de conception n’est pas limité au présent exemple de réalisation a et admissible s’il satisfait la relation de position du composant de plante du pied 11 et de la roue entraînée 14 par rapport au sol.The five-rod mechanism in the present exemplary embodiment can also be replaced by other linkage means which can provide two degrees of freedom in a plane for the lower leg component 6 with respect to the hip-leg link component 4. A parallelogram mechanism in the present exemplary embodiment allows the sole of the foot to have a degree of freedom in this plane, therefore, the movement of the sole component of the foot 11 can be achieved by driving any of the above. second sole adjustment link 12 and the first sole adjustment link 13, wherein the sole adjustment components 12 and 13 are configured to achieve a positional relationship of the sole of the foot. sole 11 and driven wheel 14 relative to the ground, and the design mode is not limited to the present embodiment a and permissible if it satisfies the positional relationship of the plant component d u foot 11 and the driven wheel 14 relative to the ground.
Dans le présent exemple de réalisation, chaque jambe a au moins cinq degrés de liberté spatiales, de sorte de réaliser un déplacement tridimensionnel par des mouvements alternatifs.In the present exemplary embodiment, each leg has at least five spatial degrees of freedom, so as to achieve a three-dimensional movement by reciprocating movements.
On va décrire ci-après les modes de mouvement du robot bipède selon la présente invention.The modes of movement of the bipedal robot according to the present invention will be described below.
Comme montrée la figure 1, en entraînant le mécanisme plat à cinq tiges, la roue d’entraînement 10 se rétracte jusqu’à une position éloignée du sol, et la roue d’entraînement 10 est verrouillée par un moteur qui lui est relié ; en entraînant le mécanisme plat à quatre tiges, le composant de plante du pied 11 est réglé à une position proche du sol, garantissant ainsi que la roue entraînée 14 ne toucheAs shown in Fig. 1, by driving the flat five-rod mechanism, the drive wheel 10 retracts to a position away from the ground, and the drive wheel 10 is locked by a motor connected to it; by driving the flat four-rod mechanism, the sole component 11 is set to a position close to the ground, thereby ensuring that the driven wheel 14 does not touch
BL-5234 LU500111 pas le sol pendant la marche. En entraînant deux moteurs installés sur le mécanisme à cinq tiges et le moteur d'entraînement de la plante du pied, chaque jambe est commandée pour se déplacer de manière alternative avant-arrière dans le plan où elle se trouve, de sorte de réaliser une fonction de marche bipède du présent exemple de réalisation. Comme montrée la figure 2, en entraînant le mécanisme plat à cinq tiges, la roue d’entraînement 10 s’étend jusqu'à une position où elle touche le sol ; en entraînant le mécanisme plat à quatre tiges, la roue menée 14 est réglée à une position où elle touche le sol mais le composant de plante du pied 11 ne peut pas toucher le sol, sur cette base, tous les moteurs d'entraînement installés sur chaque jambe sont verrouillés, un mouvement dans un plan en mode de mouvement à quatre roues selon la présente invention peut être réalisé en entraînant le moteur de la roue d’entrainement ; et une l'opération de direction dans un plan peut être réalisée par un mouvement différentiel des deux roues d’entraînement 10. Comme montrée la figure 3, en entraînant le mécanisme plat à cinq tiges, la roue d’entraînement 10 s’étend jusqu’à une position où elle touche le sol, et la roue d’entraînement 10 est verrouillée par un moteur qui lui est relié pour former un pied en forme d'arc ; en entraînant le mécanisme plat à quatre tiges, le composant de plante du pied 11 est réglé à une position proche du sol, garantissant ainsi que la roue entraînée 14 ne touche pas le sol pendant la marche ; en entraînant les moteurs autres que les roues d’entraînement, une démarche avec deux roues d’entraînement 10 et deux plantes du pied 11 qui marchent de manière alternative sera réalisée, réalisant ainsi un mode de mouvement quadrupède du robot dans un espace tridimensionnel.BL-5234 LU500111 not the ground while walking. By driving two motors installed on the five-rod mechanism and the drive motor of the sole of the foot, each leg is commanded to move back and forth alternately in the plane in which it is located, so as to achieve a function. bipedal walk of the present exemplary embodiment. As shown in Fig. 2, by driving the flat five-rod mechanism, the drive wheel 10 extends to a position where it touches the ground; by driving the flat four-rod mechanism, the driven wheel 14 is set to a position where it touches the ground but the sole component 11 cannot touch the ground, on this basis all drive motors installed on each leg are locked, a movement in a plane in the four-wheel motion mode according to the present invention can be achieved by driving the motor of the driving wheel; and one-plane steering operation can be performed by differential movement of the two drive wheels 10. As shown in Fig. 3, by driving the flat five-rod mechanism, the drive wheel 10 extends to 'in a position where it touches the ground, and the drive wheel 10 is locked by a motor connected to it to form an arch-shaped foot; by driving the flat four-rod mechanism, the sole component 11 is adjusted to a position close to the ground, thereby ensuring that the driven wheel 14 does not touch the ground while walking; By driving the motors other than the driving wheels, a gait with two driving wheels 10 and two alternately walking soles 11 will be achieved, thereby realizing a quadrupedal mode of movement of the robot in three-dimensional space.
L'homme de l'art doivent comprendre que les exemples de réalisation ci-dessus ne sont que les exemples de réalisation de préférence, mais non limitatifs ; bien que la présente invention soit décrite en détail en référence aux exemples de réalisation ci-dessus, l’homme de l’art peut modifier les solutions techniques décrites dans les exemples de réalisation ci-dessus ou les remplacer certaines caractéristiques techniques de manière équivalente. Toutes modifications et remplacements équivalentes qui respectent les esprits et les principes de la présente invention doivent être inclus dans le cadre de la protection de la présente inventionThose skilled in the art should understand that the above exemplary embodiments are only the preferred embodiments, but are not limiting; although the present invention is described in detail with reference to the above exemplary embodiments, those skilled in the art can modify the technical solutions described in the above exemplary embodiments or replace certain technical characteristics in an equivalent manner. All modifications and equivalent replacements which respect the spirit and principles of the present invention should be included within the scope of the protection of the present invention.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010226879.7A CN111301548B (en) | 2020-03-27 | 2020-03-27 | A reconfigurable legged robot with biped/four-wheel/quadruped motion modes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LU500111B1 true LU500111B1 (en) | 2021-11-04 |
Family
ID=71151575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LU500111A LU500111B1 (en) | 2020-03-27 | 2020-09-15 | Reconfigurable foot robot in bipedal / four-wheel / quadrupedal motion mode |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7072308B2 (en) |
| CN (1) | CN111301548B (en) |
| LU (1) | LU500111B1 (en) |
| WO (1) | WO2021047680A1 (en) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111301548B (en) * | 2020-03-27 | 2025-05-27 | 之江实验室 | A reconfigurable legged robot with biped/four-wheel/quadruped motion modes |
| CN112278105B (en) * | 2020-11-02 | 2022-04-08 | 之江实验室 | Six-rod mechanism for foot type robot |
| CN113022891B (en) * | 2021-04-06 | 2022-07-12 | 哈尔滨工业大学 | A wheel-leg composite rover |
| CN113467467B (en) * | 2021-07-22 | 2023-11-14 | 中北大学 | A control method for a parallel bionic mobile robot with adjustable center of gravity |
| CN114044066B (en) * | 2021-11-22 | 2023-09-01 | 长春工业大学 | Human foot-like mechanism and device based on octahedral mast-type tensegrity structure |
| CN113911230B (en) * | 2021-11-26 | 2022-12-02 | 合肥工业大学 | Folding wheel mechanism for foot mechanism of unmanned metamorphic vehicle and foot mechanism |
| CN114987644B (en) * | 2022-04-27 | 2024-03-22 | 南京理工大学 | Gait-convertible bionic robot |
| CN114714378B (en) * | 2022-05-16 | 2023-05-26 | 上海工程技术大学 | A parallel reconfigurable mountain forest mobile robot |
| CN115027591B (en) * | 2022-07-12 | 2023-11-21 | 北京理工大学 | Wheel foot robot based on independent driving multi-stage cylinder and wheel hub motor |
| KR20240047158A (en) | 2022-10-04 | 2024-04-12 | 현대자동차주식회사 | Movable object |
| CN118838216A (en) * | 2023-04-25 | 2024-10-25 | 腾讯科技（深圳）有限公司 | Control method, device, equipment and storage medium of wheel leg type robot |
| CN117565996B (en) * | 2024-01-16 | 2024-03-26 | 哈尔滨工业大学 | A wheel-legged composite structure and wheel-legged robot |
| CN120246119A (en) * | 2025-06-04 | 2025-07-04 | 杭叉集团股份有限公司 | Humanoid robot and form switching control method |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05285864A (en) * | 1992-04-08 | 1993-11-02 | Toshiba Corp | Two-feet moving walking device |
| US5455497A (en) * | 1992-04-20 | 1995-10-03 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Legged mobile robot and a system for controlling the same |
| JP3277076B2 (en) * | 1994-09-09 | 2002-04-22 | 株式会社小松製作所 | Walking control device and walking control method for walking robot |
| US6999849B2 (en) | 2002-01-24 | 2006-02-14 | John Clinton Bridges | Folding robotic system |
| JP2004066381A (en) | 2002-08-05 | 2004-03-04 | Sony Corp | Robot device |
| JP4279151B2 (en) | 2004-01-06 | 2009-06-17 | 三菱電機株式会社 | Walking robot |
| JP4258456B2 (en) | 2004-09-14 | 2009-04-30 | トヨタ自動車株式会社 | robot |
| JP4797775B2 (en) | 2006-04-24 | 2011-10-19 | 株式会社日立製作所 | Biped type moving mechanism |
| CN1943531B (en) * | 2006-10-19 | 2010-05-12 | 上海大学 | Multifunctional electric walking wheelchair based on bionics |
| CN101602382B (en) | 2009-05-13 | 2010-12-29 | 上海工程技术大学 | Single-drive four feet walking robot |
| CN104029745B (en) | 2014-05-21 | 2016-01-06 | 浙江大学 | A kind of leg wheel hybrid hydraulic pedipulator |
| GB2538714A (en) * | 2015-05-25 | 2016-11-30 | Robotical Ltd | Robot Leg |
| CN105109572A (en) * | 2015-08-26 | 2015-12-02 | 北京航空航天大学 | Single-leg structure for wheel-legged type robot in leg-arm mixing operation |
| CN106240669B (en) * | 2016-07-27 | 2018-06-26 | 江苏安格尔机器人有限公司 | Robot walking device |
| CN106828651B (en) * | 2017-01-20 | 2019-04-23 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | A Deformable Wheel-Foot Robot |
| CN107458495B (en) * | 2017-07-04 | 2020-04-24 | 山东大学 | Leg moving mechanism and quadruped robot |
| CN109512644A (en) * | 2018-11-12 | 2019-03-26 | 哈尔滨工业大学 | It can be deformed into the multi-functional exoskeleton robot of wheelchair |
| CN210101819U (en) * | 2019-05-21 | 2020-02-21 | 南华大学 | Four-footed robot based on five-bar linkage |
| CN212313718U (en) * | 2020-03-27 | 2021-01-08 | 之江实验室 | Reconfigurable foot type robot with biped/four-wheel/four-foot motion modes |
| CN111301548B (en) * | 2020-03-27 | 2025-05-27 | 之江实验室 | A reconfigurable legged robot with biped/four-wheel/quadruped motion modes |
-
2020
- 2020-03-27 CN CN202010226879.7A patent/CN111301548B/en active Active
- 2020-09-15 JP JP2021546447A patent/JP7072308B2/en active Active
- 2020-09-15 WO PCT/CN2020/115417 patent/WO2021047680A1/en active Application Filing
- 2020-09-15 LU LU500111A patent/LU500111B1/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2021047680A1 (en) | 2021-03-18 |
| JP7072308B2 (en) | 2022-05-20 |
| CN111301548B (en) | 2025-05-27 |
| CN111301548A (en) | 2020-06-19 |
| JP2021534013A (en) | 2021-12-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| LU500111B1 (en) | Reconfigurable foot robot in bipedal / four-wheel / quadrupedal motion mode | |
| LU500267B1 (en) | Reconfigurable bipedal robot with multiple movement modes | |
| EP0362342B1 (en) | Articulated device, for use in particular in the field of robotics | |
| US8030873B2 (en) | Walk and roll robot | |
| FR2807959A1 (en) | Actuator, for articulated structures such as walking robots, uses screw and nut mechanism with attached sliding block having lateral movement and able to rotate | |
| EP2293905B1 (en) | Humanoid robot implementing a ball and socket joint | |
| EP2313304A1 (en) | Humanoid robot implementing a spherical hinge with coupled actuators | |
| CN111497963A (en) | Multi-mode biped wheel-leg robot | |
| US20160290507A1 (en) | Seal for a Joint Assembly | |
| JP2017527504A (en) | Tools for lifting vehicles | |
| Shieh et al. | Design and optimization of a one‐degree‐of‐freedom six‐bar leg mechanism for a walking machine | |
| NL2031560A (en) | Highly flexible seven-degree-of-freedom wheel-legged robot leg structure | |
| FR2578217A1 (en) | DRIVER-DRIVEN WORK EQUIPMENT WITH A FOUR-WHEEL STEERING SYSTEM | |
| CN103204192A (en) | Two-foot walking mechanism | |
| EP3119667B1 (en) | Articulated vehicle | |
| CN112693540B (en) | Parallel drive mechanism of crawling mechanical legs | |
| WO2018041966A1 (en) | Mechanical transmision device and system comprising such a device | |
| CN112278105A (en) | A six-bar mechanism for a footed robot | |
| FR3015915B1 (en) | OMNIDIRECTIONAL VEHICLE CHASSIS HAVING CHASSIS BODIES MOVABLE FROM ONE TO THE OTHER | |
| FR3126905A1 (en) | New mobile robotic system architecture | |
| EP0172291B1 (en) | Retractable multi-articulated mechanism | |
| CN113511283A (en) | A leg structure using a multi-rod mechanism and a quadruped robot constructed therefrom | |
| FR2560546A1 (en) | Robot with articulations with forks | |
| EP1527671B1 (en) | Mower or shredder to be mounted on a self-propelled vehicle of tractor type | |
| WO2005088167A1 (en) | Kinematic transformation device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Effective date: 20211104 |