[发明专利]一种趴卧式步行机器人

说明书

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种趴卧式步行机器人，其包括多条步行腿、机架、设置于机架的第一曲轴、第二曲轴、以及与第一曲轴和第二曲轴连接的多条步行腿，第一曲轴和第二曲轴分别包括多个曲拐，每一个曲拐包括相邻的并错开90度设置的第一曲轴轴颈和第二曲轴轴颈；每一条步行腿包括相互铰接的上臂和下臂，其中上臂固定于机架并能在机架平面内转动，上臂设有伸出部，该伸出部通过连杆连接第一曲轴轴颈，下臂的靠近上臂和下臂的铰接点的一端通过连杆连接第二曲轴轴颈；第一曲轴和第二曲轴对称的设置于机架内，连接于第一曲轴和第二曲轴的多条步行腿对称的设置于机架的两侧，具有结构简单、控制精确的优点。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种趴卧式步行机器人。

背景技术

目前，公知的机器人在地面上运动的方式有轮式运动、履带式运动、仿生步行运动，它们都有各自的优点。对于仿生步行运动能够在复杂的非结构环境中稳定的行走，可以代替人完成许多危险的作业，在军事，月球表面探测，消防营救等行业有潜在的应用前景。长期以来，步行机器人技术一直是国内外机器人技术领域研究的热点之一。仿生步行式机器人的良好地面适应性能要求步行机构具有较高的灵活性，即需要有较多的可控自由度，但每增加一个可控自由度就需要配备一个驱动系统或传动机构，控制难度增加。步行机器人可控自由度应在满足运动条件下，越少越好。

申请号为201610267954.8的中国专利公开了一种八足行走机器人，包括主机架、传动机构及多个腿部连杆机构，主机架内设有控制中心，控制中心通过传动机构控制各个腿部连杆机构的运行，传动机构包括步进电机、传动轴及八个镜像设置于主机架两端的履带传动装置，多个腿部连杆机构均包括支脚与轨道杆，支脚侧边设有连接部、限位部，连接部与传动履带相对固定。控制中心控制主机架一端的内侧两条支脚立足于地面，外侧的两只支脚根据传动履带的运行轨迹做向前抬起落下的动作，而此时主机架另外一端呈内侧两条支脚抬起，外侧的两条支脚落下的状态，如此反复。该八足行走机器人的各个支脚点始终构成三角形的稳定结构，提高了行走机器人的稳定性。然而，该八足行走机器人虽然实现了八足行走的基本功能，但是由于可控自由度的增加而导致该八足行走机器人的结构复杂，同时需要控制中心控制相互独立的八条步行腿，控制难度大。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，而提供一种结构简单、控制精确的趴卧式步行机器人。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种趴卧式步行机器人，包括多条步行腿、机架、设置于机架的第一曲轴、第二曲轴以及与第一曲轴和所述第二曲轴连接的多条步行腿；第一曲轴和第二曲轴分别包括多个曲拐，每一个曲拐包括相邻的并错开90度设置的第一曲轴轴颈和第二曲轴轴颈；每一条步行腿包括相互铰接的上臂和下臂，其中上臂固定于机架并能在机架平面内转动，上臂还设有伸出部，该伸出部通过连杆连接第一曲轴轴颈，下臂的靠近上臂和下臂的铰接点的一端通过连杆连接第二曲轴轴颈；第一曲轴和所述第二曲轴均设置于所述机架内，连接于第一曲轴和第二曲轴的多条步行腿对称的设置于机架的两侧。

其中，第一曲轴和所述第二曲轴分别包括四个曲拐，每个曲拐相对应连接一条所述步行腿。

其中，第一曲轴轴颈和所述第二曲轴轴颈均设有铰接件，所述铰接件分别固定于所述第一曲轴和所述第二曲轴，所述伸出部通过所述连杆连接所述铰接件，所述下臂的靠近所述上臂和下臂的铰接点的一端通过连杆连接所述铰接件。

其中，上臂尾端设有螺孔，所述上臂通过螺栓和所述螺孔固定于所述机架。

其中，机架的两端分别设有步进电机和减速齿轮组，减速齿轮组分别连接第一曲轴和第二曲轴。

其中，步行腿还包括推杆，所述下臂的靠近所述上臂和下臂的铰接点的一端连接所述推杆，所述推杆通过连杆连接所述第二曲轴轴颈。

其中，推杆与所述连杆之间还设有弹性件。