[发明专利]一种单电机驱动的多杆四足步行装置

说明书

本发明公开了一种单电机驱动的多杆四足步行装置，包括：机架，四组多杆步行机构，分别安装设置在所述机架前部的两侧和后部的两侧，所述多杆步行机构包括动力臂，以及传动机构，包括电机、电机传动轴、前动力臂传动轴、后动力臂传动轴、同步带，所述前动力臂传动轴和所述后动力臂传动轴分别与所述机架转动连接，其中，所述前动力臂传动轴和所述后动力臂传动轴通过所述同步带与所述电机传动轴同步转动。通过设置同步带和单一电机控制，使前动力臂传动轴和后动力臂传动轴可以同步转动，进而带动四组多杆步行机构同步工作，完成行走步态，省略单独控制带来的电机调试环节，使得多杆四足步行装置的控制复杂性降低。

技术领域

本发明涉及移动机器人领域，具体涉及一种单电机驱动的多杆四足步行装置。

背景技术

移动机器人(Robot)是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。

根据移动方式来分，可分为：轮式移动机器人、步行移动机器人(单腿式、双腿式和多腿式)、履带式移动机器人、爬行机器人、蠕动式机器人和游动式机器人等类型；按工作环境来分，可分为：室内移动机器人和室外移动机器人；按控制体系结构来分，可分为:功能式(水平式)结构机器人、行为式(垂直式)结构机器人和混合式机器人；按功能和用途来分，可分为：医疗机器人、军用机器人、助残机器人、清洁机器人等。

当前市面上的四足步行机器人的机构多种多样，虽然步行机构的样式丰富，但是机器人腿部多为一个腿部对应一个电机，为了完成行走目的，需要通过PLC控制每个电机的运动顺序和速度，此时对电机控制要求较高。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种单电机驱动的多杆四足步行装置，以降低多杆四足步行装置的控制难度。

为此，本发明提出了一种单电机驱动的多杆四足步行装置，包括机架，四组多杆步行机构，分别安装设置在所述机架前部的两侧和后部的两侧，所述多杆步行机构包括动力臂和用于步行的连杆组件，以及传动机构，包括电机、电机传动轴、前动力臂传动轴、后动力臂传动轴、以及同步带，其中，所述前动力臂传动轴和所述后动力臂传动轴通过所述同步带与所述电机传动轴同步转动。

其中，所述前动力臂传动轴两端分别与位于其两端的两组多杆步行机构的动力臂连接，所述后动力臂传动轴两端分别与位于其两端的两组多杆步行机构的动力臂连接，且通过四组所述多杆步行机构相互配合实现整个步行装置的移动步伐。

进一步地，所述前动力臂传动轴、后动力臂传动轴、以及电机传动轴上均固定设置有同步带轮，所述同步带依次与三个所述同步带轮带传动。

进一步地，所述连杆组件包括连杆、短摆动臂、以及形状基本呈三角形的足端杆件，其中，所述足端杆件上部具有顶角部一和顶角部二，所述顶角部一与短摆动臂的下端铰接，所述顶角部二与所述连杆的一端铰接，并且所述连杆另一端与所述动力臂的活动端铰接，所述短摆动臂的上端与所述机架铰接。

进一步地，所述连杆组件还包括长摆动臂，其中，所述长摆动臂的上端与所述机架铰接，所述长摆动臂下端与所述连杆中部铰接。

进一步地，所述足端杆件包括下顶角部和支脚，其中，所述支脚与所述下顶角部连接为一体，且所述足端杆件处于直立状态时，所述支脚与步行装置前进方向的夹角为锐角。

进一步地，所述顶角部一相对于所述顶角部二靠近步行装置前进方向一侧。

进一步地，所述连杆呈V型，且所述长摆动臂的长度大于短摆动臂的长度。

进一步地，所述机架包括相互连接的前机架和后机架，且所述前机架与所述后机架在机架宽度方向上错开设置，以使所述机架同一侧的两组多杆步行机构不产生干涉。

与现有技术相比，本发明的有益效果：