[发明专利]一种具有自断肢功能的六足越障机器人及其控制系统

权利要求书

1.一种具有自断肢功能的六足越障机器人，包括有整机支架（1），两只带有扭转弹簧的能单向弯曲的前足（2）、（3），两只由同步带驱动的中足（4）、（5），两只带有扭转弹簧的能单向弯曲的后足（6）、（7）和能转动的前腰部（8）和后腰部（9）；

其中，两只前足（2）、（3）通过前支架（11）和前腰部（8）连接在整机支架（1）前部，两只中足（4）、（5）安装在整机支架（1）两侧，两只后足（6）、（7）通过后支架（12）和后腰部（9）连接在整机支架（1）后部；

其特征在于：

所述的前、中、后足的中部均安装有热敏感液体驱动的解锁机构（22）；当解锁机构（22）接收到中央处理器发送的断肢指令时，执行断肢动作，整机进入断肢行走状态。

2.根据权利要求1所述的一种具有自断肢功能的六足越障机器人，其特征在于：所述的解锁机构（22）包括有：

与上肢体固连的壳体（39），

通过制退杆（41）固定在壳体（39）内腔中的活塞（38），

活塞（38）端面与壳体（39）内腔密封形成的燃料腔体（40），

通过滚珠（43）与壳体（39）左侧端面固连的内壁加工有轨道（37）的前端盖（36），以及

左侧通过被压缩的弹簧（34）顶在后端盖（45）上、右侧顶在活塞（38）上、右侧外端面将滚珠（43）压紧在轨道（37）内的顶杆（44），

其中，前端盖（36）与后端盖（45）通过螺纹连接（35）固定在一起，后端盖（45）与下肢体固连，燃料腔体（40）内安装有加热装置和热敏性液体，制退杆（41）通过固定螺丝（42）和制退弹簧（46）滑动连接在壳体（39）的侧壁径向孔内；

正常状态下，弹簧（34）压紧顶杆（44），迫使滚珠（43）进入前端盖（36）的轨道（37）中，使上肢体和下肢体无法分离；

当接到触发信号后，燃料腔体（40）内的加热装置迅速加热热敏性液体，使其汽化，体积迅速膨胀，推动活塞（38）向左运动，活塞推动顶杆（44）后退，滚珠（43）失去约束，从轨道（37）中脱落，当顶杆（44）把弹簧（34）压缩到极限时，后端盖（45）开始带动前端盖（36）向左移动，当活塞（38）运动到最左侧时，前端盖（36）脱离壳体（39），完成脱离动作；

此时活塞（38）的端面已经超过制退杆（41），制退杆（41）在制退弹簧（46）作用下落入腔体，阻止活塞倒退，防止由于意外而引起机构脱离后再次锁紧。

3.根据权利要求1所述的一种具有自断肢功能的六足越障机器人，其特征在于：所述的前足由驱动电机（28），上肢（29），下肢（30）和开放自由度的膝关节（31）组成;驱动电机（28）固定在前支架（11）前端部，并通过前足连接件（32）和上肢（29）相连，膝关节（31）安装有扭转弹簧和限位装置，使膝关节（31）只可单方向转动;当遇到障碍物时，驱动电机（28）带动上肢（29）向上转动，下肢（30）碰到障碍物，膝关节（31）发生弯曲，当越过障碍物后，压缩的膝关节（31）扭转弹簧释放，使下肢（30）伸直，此时驱动电机（28）带动上肢（29）、下肢（30）向下转动，膝关节（31）伸直后由于限位装置而保持伸直状态，腿此时停止转动，前支架（11）由腰肢驱动向上运动，完成越障；

所述的后足与前足结构相同。

4.根据权利要求1所述的一种具有自断肢功能的六足越障机器人，其特征在于：所述的前腰部（8）包括有固定在电机支架（17）上的电机（16），由电机（16）驱动的蜗杆（13）以及固定在轴（15）上的蜗轮（14），其中轴（15）通过轴承架（18）旋转连接在整机支架（1）上，轴（15）通过连接法兰（19）带动前支架（11）上下摆动；

所述的后腰部（9）的结构与前腰部（8）相同。

5.根据权利要求1所述的一种具有自断肢功能的六足越障机器人，其特征在于：所述的中足包括有安装于整机支架（1）上的转向电机（26），带动转向支架（27）转动，同步轮（25）旋转连接在转向支架（27）上，升降电机（20）法兰和中足支撑架（24）连接，升降电机（20）输出轴和同步轮（25）连接，两同步轮（25）通过同步带（21）连接，连接件（23）上端固定在第二个同步轮（25）的端面上，下端固定有解锁机构（22）以及下肢体；工作时，转向电机（26）通过转向支架（27）带动中足前后挥动，升降电机（20）带动中足上下摆动。