[发明专利]可变步态机器人

说明书

本发明公开了一种可变步态机器人，包括机身和设置于所述机身可变步态行走机构；所述可变步态行走机构包括用于与地面接触的足端、用于带动所述足端沿前进方向往复摆动实现行走的曲柄摇杆机构以及调整所述曲柄摇杆机构的机架杆与机身相对位置的步态调整机构，该机器人的腿部行走机构为闭环结构，便于控制，本机器人的行走机构为可变步态机构，可以实现在路况较好时高速奔跑，路况不好时进行越障，同时能够通过足底有效减震，避免机身收到冲击。

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体是一种可变步态机器人。

背景技术

目前四足机器人足端领域多为带有关节的开环腿部，如申请号为CN201110303670.7的专利所公开的一种四足机器人腿部机构，采用电机、铰链和弹簧仿生四足动物的腿部关节，其腿部机构模仿哺乳动物的身形比例，机器人整体腿部的运动由电机驱动和弹簧调整，采用开环控制，自由度大于1，所以这种机器人的控制方案特别复杂，且腿部的弹簧加大了实际控制的复杂性，对于机器人整体的平衡和运动方案有很大的挑战，同时起开环控制相对于闭环控制具有不稳定性，不利于机器人奔跑，速度具有局限性。

为解决以上问题，需要一种可变步态机器人，该机器人的腿部行走机构为闭环结构，便于控制，另外，本机器人的行走机构为可变步态机构，可以实现在路况较好时高速奔跑，路况不好时进行越障，同时能够通过足底有效减震，避免机身收到冲击。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种可变步态机器人，该机器人的腿部行走机构为闭环结构，便于控制，另外，本机器人的行走机构为可变步态机构，可以实现在路况较好时高速奔跑，路况不好时进行越障，同时能够通过足底有效减震，避免机身收到冲击。

本发明的可变步态机器人，包括机身和设置于所述机身可变步态行走机构；所述可变步态行走机构包括用于与地面接触的足端、用于带动所述足端沿前进方向往复摆动实现行走的曲柄摇杆机构以及调整所述曲柄摇杆机构的机架杆与机身相对位置的步态调整机构；

进一步，所述步态调整机构包括曲柄滑块机构；所述曲柄摇杆机构的机架杆铰接于所述机身并作为所述曲柄滑块机构的曲柄；

进一步，所述步态调整机构还包括用于驱动所述曲柄滑块机构的滑块沿机身往复运动的丝杆螺母副，所述丝杆可转动设置于机身，所述螺母与曲柄滑块机构的滑块相互固定；

进一步，所述足端通过连接杆固定连接于曲柄摇杆机构的连杆上；

进一步，所述曲柄滑块机构的滑块包括滑槽块和固定于所述滑槽块的轴承座；所述轴承座通过轴承可转动配合一铰轴并通过该铰轴与曲柄滑块机构的连杆铰接；所述滑槽块底部设有滑槽并该滑槽与设置于所述机身上的滑道滑动配合；

进一步，所述足端为C形结构，且足端通过其外圆弧面与地面接触；

进一步，所述可变步态行走机构还包括设置于所述机身用于驱动所述曲柄摇杆机构的曲柄旋转的行走驱动电机，所述步态调整机构还包括用于驱动所述丝杆螺母副的丝杆旋转的步态调节电机；

进一步，所述曲柄摇杆机构的曲柄、机架杆、连杆和摇杆之间的长度比例为5：13：15：15。