[发明专利]双足对分上体行走器

说明书

本发明公开了一种双足对分上体行走器，包括髋部、腿部以及丝杆传动机构，髋部包括支撑平衡板，支撑平衡板的下端设有球形关节；腿部包括大腿和小腿，大腿上设置有丝杆模组，小腿通过丝杆滑块与大腿连接，大腿与对应的球形关节连接；丝杆传动机构包括螺纹丝杆和滑块，螺纹丝杆上设有正反螺纹，且正反螺纹上分别设有滑块，滑块和同侧大腿之间设有双铰连杆相连；髋部支撑平衡板与丝杆传动机构间设有用于驱动大腿前后摆动的腿部行进机构；丝杆传动机构上设有用于驱动两个滑块同步相向或相背移动的腿部张开机构；大腿与小腿之间的丝杆模组通过驱动装置可带动小腿上下伸缩。本行走器能提高行走器在向前直行和侧向直行过程中行走器的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种机器人技术领域，特别涉及一种机器人的行走装置。

背景技术

目前，世界上大多数机器人均通过实时驱动以模仿人类行走形态，因此会导致机器人行走动作缓慢，且能耗超出人的十倍的缺点，这严重制约了机器人的续航、作业、载荷能力。被动行走原理的提出为实现高效自然行走提供了一个可能的解决途径，被动行走系统是仅依靠重力来被动地转动机器人各关节，有许多优秀的基于被动动力学的双足行走机器人被设计出来, 包括荷兰Delft 大学的机器人Leo ；美国密歇根大学的机器人MABEL ；英国斯特灵大学的机器人Runbot 等。

然而基于被动行走原理的机器人，如何在行走中保持稳定性是需要克服的一大难题。申请号为CN201410766404.1的专利文件公开了一种齿轮传动对分上体节能被动行走装置，该装置也是采用齿轮传动实现的，能实现机器人在往前走时上体总是保持对分，能提高双足机器人的稳定性，但是其不能实现机器人的横向行走及横向行走过程中的稳定性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种双足对分上体行走器，能够始终保持在向前行走和横向行走过程中上体对分，以提高行走稳定性，且能够实现行走器行走腿的伸缩运动，可以较好适应复杂环境。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种双足对分上体行走器，包括髋部、腿部以及丝杆传动机构，其特征在于：所述髋部包括支撑平衡板，所述支撑平衡板的下端设有球形关节；所述腿部包括大腿和小腿，所述大腿上设置有丝杆模组，所述小腿通过丝杆滑块与大腿连接，所述大腿与对应的球形关节连接；所述丝杆传动机构包括螺纹丝杆和滑块，所述螺纹丝杆上设有正反螺纹，且正反螺纹上分别设有滑块，滑块和同侧大腿之间设有双铰连杆相连；

所述髋部平衡板与丝杆传动机构间设有用于驱动大腿前后摆动的腿部行进机构；丝杆传动机构上设有用于驱动两个滑块同步或相背移动的腿部张开机构；大腿上设置有所述丝杆模组，所述小腿通过丝杆模组与大腿相连；

进一步，所述腿部张开机构包括设置在所述丝杆传动机构上的主动锥齿轮，所述螺纹丝杆上设有与所述主动锥齿轮啮合的从动锥齿轮，所述从动锥齿轮设置在所述螺纹丝杆中部，所述主动锥齿轮和从动锥齿轮的轴线垂直，且多少行走腿与对应的所述从动锥齿轮同步转动。

进一步，所述齿轮传动机构与所述螺纹丝杆传动连接。

进一步，所述腿部行进机构包括固定安装在支撑平衡板上的直流电机和安装在丝杆传动机构上的U型件，所述电机输出轴与所述U型件垂直；且所述电机输出轴与所述U型件通过联轴器连接。

进一步，所述U型件与所述螺纹丝杆固定连接。

进一步，所述丝杆模组包括螺纹丝杆、滑块和固定件，所述丝杆模组底部设置有电机，所述螺纹丝杆上的滑块与所述小腿固定连接，通过驱动所述螺纹丝杆带动滑块上下滑动，可实现所述小腿的上下伸缩。

本发明的有益效果在于：