[实用新型]一种六足直立式步行机器人

说明书

技术领域

 本申请涉及机器人技术领域，特别是涉及一种六足直立式步行机器人。

背景技术

在自然界和人类社会中存在一些人类无法到达的地方和可能危及人类生命的特殊场合。如行星表面、灾难发生矿井、防灾救援和反恐斗争等，对这些危险环境进行不断地探索和研究，促使了多足步行机器人的研究蓬勃发展。而仿生步行机器人的出现更加显示出步行机器人的优势。

六足机器人又叫蜘蛛机器人，是多足机器人的一种。六足机器人步行腿机构的可控关节越多，它的灵活性越好，但每个可控关节均需要要配备驱动电机，而多个驱动电机又会造成六条腿若干关节的驱动和协调变得麻烦，增大了控制和维护难度，提高了制作成本。因此，在满足六足机器人步行要求前提下，步行腿机构的自由度数目越少越好，驱动电机越少越好。

对于单向的、前后直线运动的步行机器人，可以采用单电机驱动来实现。目前，单电机驱动的六足步行机器人大多采用连杆机构带动六条步行腿以实现确定、协调的步态运动。例如申请号为201110339742.3的中国专利申请，公开了一种六足蚂蚁机器人，它是由六足机构、传动机构、头部机构、控制机构四个部分组成，它们之间的位置连接关系、信号走向是：其头部机构位于机器人前端，传动机构相当于机器人的“身体驱干”，处于中间位置；六足机构位于传动机构两侧，控制结构位于传动机构内部，由控制机构给信号，传动机构来实现力的输出，头部机构和六足机构来输出机器人的动作。这种六足蚂蚁机器人只采用一个驱动电机，虽然结构简单，但该机器人只能进行单向、前后直线运动而不能实现调头拐弯，如果要实现拐弯或调头动作，则至少需要两个驱动电机分别驱动三条步行腿来实现。

又如，申请号为201310110639.0的中国专利申请，公开一种能垂直拐弯的爬壁机器人，包括控制盒，第一移动装置，第二移动装置，一端与第一移动装置连接、另一端与第二移动装置连接的舵机；第一移动装置外部具有第一电磁履带、第一电机，并设置有第一距离传感器和第一压力传感器；第二移动装置具有第二电磁履带、第二电机，并设置有第二距离传感器和第二压力传感器；控制盒内具有控制模块，第一、第二电磁履带驱动模块，第一、第二电机驱动模块，舵机驱动模块以及给各个模块提供电源的电源模块。该爬壁机器人能够较方便的对中央空调的水平管道和竖直管道内的积尘进行清理。以上的技术，其第一电机主要用于带动第一电磁履带转动，第二电机主要用于带动第二电磁履带转动，第一电机和第二电机不能实现机器人的拐弯，其主要是利用传统的舵机来实现机器人的拐弯，该机器人其存在以下不足：1、该机器人的结构复杂，虽然实现了拐弯但仍无法实现调头的动作；2、该机器人的驱动电路复杂；3、制作成本高；4、该机器人的控制和维护难度较大。

发明内容

本申请的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种六足直立式步行机器人，该六足直立式步行机器人的机械结构和驱动电路均很简单，可实现直线前进、后退、拐弯或者调头的动作。

本申请的目的通过以下技术方案实现：

提供一种六足直立式步行机器人，其包括机身、驱动电路、对称设置于机身两侧的左侧步行腿和右侧步行腿，左侧步行腿和右侧步行腿均包括前步行腿、中间步行腿和后步行腿，本申请中，还包括固定于机身的左侧曲柄连杆机构和右侧曲柄连杆机构；驱动电路包括左侧电机和右侧电机，左侧电机通过驱动左侧曲柄连杆机构带动左侧步行腿运动，右侧电机通过驱动右侧曲柄连杆机构带动右侧步行腿实现与左侧步行腿步调相反的运动；

驱动电路还包括接于电源和左侧电机之间的单刀双掷开关S1、接于电源和右侧电机之间的单刀双掷开关S2，左侧电机连接有正转控制端a和反转控制端b，右侧电机连接有正转控制端c和反转控制器d，其中：单刀双掷开关S1拨至正转控制端a，单刀双掷开关S2拨至正转控制端c，则六足直立式步行机器人直线前行；单刀双掷开关S1拨至正转控制端b，单刀双掷开关S2拨至正转控制端d，则六足直立式步行机器人直线后退；单刀双掷开关S1拨至正转控制端a或者b，单刀双掷开关S2拨至正转控制端c和d之间，则六足直立式步行机器人拐弯；单刀双掷开关S1拨至正转控制端a和b之间，单刀双掷开关S2拨至正转控制端c或者d，则六足直立式步行机器人拐弯；单刀双掷开关S1拨至正转控制端b，单刀双掷开关S2拨至正转控制端c，则六足直立式步行机器人调头；单刀双掷开关S1拨至正转控制端a，单刀双掷开关S2拨至正转控制端d，则六足直立式步行机器人调头。

其中，每条步行腿均包括大腿和小腿，大腿和小腿之间由铰链连接构成关节，前步行腿和后步行腿构成关节的铰链固定于机身。