[发明专利]一种八足爬行机器人

说明书

本发明公开了一种双自由度八足爬行机器人，包括机身、主轴、直齿轮传动机构、锥齿轮传动机构、杆组、电机、电路板和电池。机器人由两个四足结构组成，一侧四足只有一个自由度，由一个电机控制，电路板固定在机身上，控制两个电机的转速，使机器人实现直行和转向。电机通过锥齿轮传动机构将转矩传递给主轴，主轴通过带动直齿轮传动机构转动使与从动直齿轮、机身连接的杆组运动，最终八个杆组作为机器人八足迈步前行。本发明的八足爬行机器人行走时始终保持四足与地面接触，四足悬空迈步，足端与地面接触时冲击小，重心平稳，运动协调，控制简单。

技术领域

本发明涉及爬行机器人，尤其涉及一种双电机双自由度八足爬行机器人。

背景技术

仿生多足移动机器人具有很强的地形适应能力，相较于轮式、履带式移动机器人，仿生多足机器人可以几乎在任何陆地上行走，具有广阔的应用前景，近年来得到国内外众多学者重视，已经成为机器人研究的一个重要分支。

荷兰艺术家泰欧·杨森(Theo Jansen)创造出的泰欧·杨森机构(Strandbeests)可依靠风力行走。泰欧·杨森机构的已有研究包括通过虚拟样机与实物样机验证泰欧·杨森机构直行、转弯、爬坡及越障能力，优化杆长，以及基于泰欧·杨森机构原始结构，进行重构优化与革新设计等等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在行走过程中重心平稳，足尖轨迹较为理想的八足爬行机器人。

本发明所采用的技术方案是：

本发明的一种双自由度八足爬行机器人，包括机身，所述机身包括左右平行相对间隔设置的两组机架，每组所述的机架均包括沿竖直方向设置的内侧机架以及平行间隔设置在所述的内侧机架外侧的外侧机架，所述的内侧机架和外侧机架的前后端之间分别通过一个沿水平方向设置的机架连接轴固定相连，在每一组机架的内侧机架和外侧机架之间的中间位置均沿水平方向连接有主轴，所述的主轴的左右两端分别与内侧机架和外侧机架通过转动副转动连接，在位于每一组机架的内侧机架和外侧机架之间的主轴上均固连有一个主动直齿轮，所述的主动直齿轮和与对称的设置在其前后两侧的两个从动直齿轮啮合配合，所述的两个从动直齿轮的左右两侧与内侧机架以及外侧机架转动相连；

在左右两个内侧机架的前后两侧的顶部和底部分别设置有顶部凸台和底部凸台，所述的顶部凸台和底部凸台分别固定在顶板、底板的四角处，所述的顶板和底板分别沿水平方向设置，在所述的底板上沿竖直方向固定有电机连接板，在所述电机连接板左右两侧分别固定有一个电机架，在每一个电机架上固定有一个电机，在每个电机沿竖直方向设置的输出轴上固定有一个主动锥齿轮，所述的主动锥齿轮和从动锥齿轮啮合配合，所述的从动锥齿轮固定在同侧的主轴上；

在每个从动直齿轮的侧壁外周上沿同一圆周方向间隔180度开有两个通孔，每个从动直齿轮的两个通孔分别与一个沿水平方向设置的齿轮连接轴的一端固定相连，与每个从动直齿轮连接的两个齿轮连接轴中分别设置在该从动直齿轮的左右两侧，与每个从动直齿轮连接的所述的两个齿轮连接轴中的一个齿轮连接轴伸出设置在内侧支架的内侧且另一个齿轮连接轴伸出设置在外侧支架的外侧；

在两组机架的四个从动直齿轮的每个齿轮连接轴上分别连接有一个足，每一组机架的四足中一对对角的两个足向前迈步，另一对对角足的足尖与地面接触；