[实用新型]一种六足行走机器人装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机器人装置。

背景技术

为了提高运载工具在坏路或无路情况下的通过能力，并避免恶劣的工作环境对人体的伤害，常使用移动机器人来满足特殊的功能要求或从事一些人体本身难以完成的工作。而足式行走移动方式因具有轮式和履带式所没有的优点正日益受到科研工作者关注。机器人力学计算表明，足式行走机器人的能耗通常低于轮式和履带式；足式行走机构能适应各种地面条件且具有较高的逾越障碍的能力，能够方便的上下台阶及通过不平整、不规则或较窄的路面，它的移动“盲区”很小。而目前行走机器人中，多采用液压、单片机等控制方式实现单足步态规划(也就是使足具有与人类类似的步态)和多足协调运动，增加了设计、制造甚至维护成本。

实用新型内容

为了避免因采用液压、单片机等控制方式实现单足步态规划和多足协调运动而导致的高设计制造成本，本实用新型提供一种六足行走机器人装置。

具体的结构设计方案如下：

一种六足行走机器人装置包括机架、三根传动轴和曲柄摇杆机构，所述机架为矩形框架形，曲柄摇杆机构包括曲柄、连杆、摇杆和行走足杆；

机架上平行设有前轴3、中间轴5和后轴8三根传动轴，三根传动轴的两端分别伸至机架外，三根传动轴的两外伸端上分别固定连接着曲柄的一端；

所述前轴3和中间轴5之间设有链传动机构，所述中间轴5和后轴8之间设有链传动机构；

前轴3、中间轴5和后轴8三根传动轴两侧前部的机架上分别平行设有一根短轴，短轴与相邻传动轴之间的间距相等；

所述每根曲柄的另一端分别铰链连接着连杆的下端，连杆的上端铰链连接着行走足杆的上端，连杆的中部铰链连接着摇杆的上端，摇杆的下端固定连接着相应侧机架上的短轴；

三根传动轴中其中之一连接着电动机输出轴。

所述摇杆长度为连杆长度的二分之一，

所述摇杆长度：短轴与相邻传动轴之间的间距：曲柄长度＝1∶0.78∶0.35。

机架一侧前、后和机架另一侧中部曲柄为一组，机架另一侧前、后和机架一侧中部曲柄为另一组，同一组曲柄相互平行，不同组曲柄所对应的空间向量之间的夹角恒为180度。

本实用新型采用6个完全相同的曲柄摇杆机构作为单足行走机构，所给定的每个单足行走机构之杆长比例可保证其行走步态类似人的行走，并将这6个单足行走机构的主动曲柄分别装在前轴、中间轴和后轴上并以链传动实现其联动，从而以一个电动机即可驱动该行走机器人装置。又将这6个单足行走机构每3个一组共分成2组，以主动曲柄相对于前轴、中间轴和后轴的恰当安装位置来协调每一组足之间的运动，可以确保该六足行走机器人在运动的每一瞬时均有1组3足着地，同时，也均有另1组3足随机架一起抬腿行走。

与现有技术相比本实用新型具有的优点和积极效果：

(1)、仅需单电动机驱动，每个单足行走机构的杆长比例按给定数值选取后即具有与人类行走相类似的步态，不需另加控制装置实现步态的规划，节约了设计制造成本，提高了可靠性。

(2)、主动曲柄与前轴、中间轴和后轴的安装位置满足给定条件时即可实现6足的协调行走运动，也不需另加控制装置实现多足行走的协调运动。

(3)、机架移动时，总有3足着地，重心平稳。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图(本实用新型立于地面时，自左侧观察得到的三维图)，

图2为每个单足行走机构示意图，

图3为本实用新型的与前、后以及中间回转轴相平行的平面内的投影图，

图4为本实用新型立于地面时，自右侧观察得到的三维图。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步地说明。

实施例：

参见图1、图2、图3和图4，一种六足行走机器人装置包括机架1、三根传动轴和曲柄摇杆机构，所述机架为矩形框架形，曲柄摇杆机构包括曲柄、连杆、摇杆和行走足杆；

机架1上通过轴承平行安装有前轴3、中间轴5和后轴8三根传动轴，三根传动轴的两端分别伸至机架外，三根传动轴的两外伸端上分别固定连接着曲柄的一端；即前轴3两外伸端上分别固定连接着前左曲柄13A和前右曲柄13D，中间轴5两外伸端上分别固定连接着中左曲柄13B和中右曲柄13E，后轴8两外伸端上分别固定连接着后左曲柄13C和后右曲柄13F；

前轴3和中间轴5之间，由前轴链轮10C、传动链10B和中间链轮10A组成的链传动机构连接，中间轴5和后轴8之间，由过渡链轮6A、传动链6B和后轴链轮6C组成的链传动机构连接；