本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域,更為具體地說(shuō),涉及一種四足機(jī)器人。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的可移動(dòng)機(jī)器人主要包括輪式移動(dòng)機(jī)器人、履帶式移動(dòng)機(jī)器人和足式移動(dòng)機(jī)器人。相對(duì)于輪式移動(dòng)機(jī)器人和履帶式移動(dòng)機(jī)器人,足式移動(dòng)機(jī)器人由于更能夠適應(yīng)凹凸不同、溝壑縱橫等具有復(fù)雜地理特征的環(huán)境,在實(shí)際應(yīng)用中更加具有優(yōu)勢(shì)。由于足式機(jī)器人對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性較強(qiáng),因此能夠代替人進(jìn)行許多復(fù)雜作業(yè)。
足式機(jī)器人包括兩足、四足、六足和八足機(jī)器人等多種形式,其中,四足機(jī)器人由于存在穩(wěn)定性高和運(yùn)動(dòng)復(fù)雜性低等特點(diǎn),得到廣泛應(yīng)用。然而現(xiàn)有技術(shù)中的四足機(jī)器人在最初設(shè)計(jì)時(shí)往往只考慮到平坦的地面環(huán)境。例如圖1所示的一種現(xiàn)有技術(shù)中常用的四足機(jī)器人,該四足機(jī)器人包括機(jī)器人主體101,以及分別連接于機(jī)器人主體101前后兩端的機(jī)架102,機(jī)架102兩側(cè)分別連接有右前側(cè)腿狀行走機(jī)構(gòu)1031、左前側(cè)腿狀行走機(jī)構(gòu)1032、左后側(cè)腿狀行走機(jī)構(gòu)1033和右后側(cè)腿狀行走機(jī)構(gòu)1034,其中,每個(gè)機(jī)架102內(nèi)設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)各個(gè)腿狀行走機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)軸1021。由圖1可知,通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸1021的驅(qū)動(dòng),該四足機(jī)器人能夠輕易地直線行走,以適應(yīng)于平坦的地面環(huán)境;而難以做到轉(zhuǎn)彎和跨越等較為復(fù)雜的動(dòng)作,因此難以適應(yīng)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中凹凸不平、溝壑縱橫的復(fù)雜地理環(huán)境。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種四足機(jī)器人的技術(shù)方案,以解決背景技術(shù)中所介紹的現(xiàn)有技術(shù)中的四足機(jī)器人難以適應(yīng)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中凹凸不平、溝壑縱橫的具有復(fù)雜地理特征的環(huán)境的問(wèn)題。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
本發(fā)明提供了一種四足機(jī)器人,該四足機(jī)器人包括:柱形機(jī)體;通過(guò)連接固定桿件對(duì)稱連接于柱形機(jī)體側(cè)面的兩個(gè)扭動(dòng)機(jī)體,所述扭動(dòng)機(jī)體的接合面的形狀與所述柱形機(jī)體側(cè)面的形狀相匹配;連接于每個(gè)所述扭動(dòng)機(jī)體背向柱形機(jī)體一面的兩端的伸縮臂,每個(gè)所述伸縮臂與所述扭動(dòng)機(jī)體內(nèi)的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)電連接;連接于所述伸縮臂背向扭動(dòng)機(jī)體一端的腿部基座,所述腿部基座內(nèi)固設(shè)有第二驅(qū)動(dòng)電機(jī);連接于腿部基座背向柱形機(jī)體一面兩端的腿部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),其中,所述腿部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括腿部驅(qū)動(dòng)齒輪和腿部運(yùn)動(dòng)主體,所述腿部驅(qū)動(dòng)齒輪與所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)電連接,所述腿部驅(qū)動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與所述伸縮臂的長(zhǎng)度方向相同,且所述腿部驅(qū)動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與所述腿部運(yùn)動(dòng)主體垂直相連。
優(yōu)選地,所述腿部運(yùn)動(dòng)主體包括:與所述腿部驅(qū)動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定相連的腿部傳動(dòng)豎桿;與所述腿部傳動(dòng)豎桿相連的腿部傳動(dòng)橫桿;與所述腿部傳動(dòng)橫桿相連的腿部固定塊;以及與所述腿部固定塊相連的腿狀桿件。
優(yōu)選地,所述腿部固定塊與所述腿狀桿件活動(dòng)連接,所述腿部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括:
設(shè)置于所述腿部固定塊下方、且與所述腿狀桿件活動(dòng)相連的腿部擺動(dòng)連接桿,所述腿部擺動(dòng)連接桿遠(yuǎn)離所述腿狀桿件的一端固設(shè)有滑塊;
固設(shè)于所述腿部基座背向柱形機(jī)體一面的中間位置的滑軌,所述滑軌與所述滑塊相套接。
優(yōu)選地,所述四足機(jī)器人還包括:設(shè)置于所述腿部基座內(nèi)部、且與所述滑塊電連接的第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
優(yōu)選地,所述四足機(jī)器人還包括:沿所述滑軌的長(zhǎng)度方向固設(shè)的滑塊限位擋件。
優(yōu)選地,所述連接固定桿件包括:分別固設(shè)于每個(gè)所述扭動(dòng)機(jī)件的上端面的機(jī)體固定豎桿,兩個(gè)所述扭動(dòng)機(jī)體的機(jī)體固定豎桿通過(guò)機(jī)體固定橫桿相連;所述機(jī)體固定橫桿固設(shè)于柱形機(jī)體上端面、且過(guò)所述柱形機(jī)體上端面的圓心。
優(yōu)選地,所述機(jī)體固定橫桿包括分別與兩個(gè)所述扭動(dòng)機(jī)體的機(jī)體固定豎桿相連的兩段機(jī)體固定子橫桿,其中,兩段機(jī)體固定子橫桿的一端分別連接于所述柱形機(jī)體上端面的圓心處。
優(yōu)選地,所述柱形機(jī)體包括:第一旋轉(zhuǎn)齒輪,所述第一旋轉(zhuǎn)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與所述柱形機(jī)體的上下底面相垂直;
所述扭動(dòng)機(jī)體包括:第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及與所述第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)電連接的第二旋轉(zhuǎn)齒輪,所述第二旋轉(zhuǎn)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與所述扭動(dòng)機(jī)體的上下底面相垂直、且與所述第一旋轉(zhuǎn)齒輪相嚙合;其中,
所述柱形機(jī)體的上底面固設(shè)有探測(cè)器。
優(yōu)選地,所述四足機(jī)器人還包括:包覆所述柱形機(jī)體、所述扭動(dòng)機(jī)體以及所述腿部基座的防水涂層。
優(yōu)選地,所述四足機(jī)器人還包括:固設(shè)于每個(gè)所述腿狀桿件末端的圓形片,所述圓形片的圓面垂直于所述腿狀桿件。
本發(fā)明的技術(shù)方案提供的四足機(jī)器人的工作過(guò)程如下:
柱形機(jī)體和兩個(gè)扭動(dòng)機(jī)體通過(guò)連接固定桿件相連,構(gòu)成了四足機(jī)器人的機(jī)身,具有連接其他結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定四足機(jī)器人的作用;該柱形機(jī)體與兩個(gè)扭動(dòng)機(jī)體構(gòu)成的機(jī)身,與其他機(jī)構(gòu)相配合實(shí)現(xiàn)四足機(jī)器人的轉(zhuǎn)彎、跨越和前進(jìn)等操作。扭動(dòng)機(jī)體內(nèi)設(shè)置第一驅(qū)動(dòng)電機(jī),并且與扭動(dòng)機(jī)體背向柱形機(jī)體的一面連接有兩個(gè)伸縮臂,在第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)的帶動(dòng)下,伸縮臂能夠?qū)崿F(xiàn)伸縮功能,從而與其他機(jī)構(gòu)相配合實(shí)現(xiàn)四足機(jī)器人的前進(jìn)和后退等操作。在伸縮臂的末端連接腿部基座,該腿部基座內(nèi)設(shè)置第二驅(qū)動(dòng)電機(jī),通過(guò)該第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)腿部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中腿部驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),能夠驅(qū)動(dòng)整個(gè)腿部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)。由于腿部驅(qū)動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與伸縮臂的長(zhǎng)度方向相同,且該轉(zhuǎn)動(dòng)軸與扭動(dòng)機(jī)體的上下底面相垂直,通過(guò)腿部基座上的第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)該腿部驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),該腿部驅(qū)動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸會(huì)帶動(dòng)腿部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)做豎直方向上的運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)四足機(jī)器人的腿部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的上下移動(dòng),并與其他機(jī)構(gòu)相配合能夠使得四足機(jī)器人完成跨越等動(dòng)作。并且四條伸縮臂、腿部基座與腿部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)共同配合,能夠?qū)崿F(xiàn)四足機(jī)器人的轉(zhuǎn)向操作。
通過(guò)上述工作過(guò)程可知,本發(fā)明的技術(shù)方案提供的四足機(jī)器人,能夠?qū)崿F(xiàn)前進(jìn)、旋轉(zhuǎn)和跨越等動(dòng)作,因此能夠在現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中凹凸不平的復(fù)雜地理特征的環(huán)境中運(yùn)動(dòng)。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)示出的一種四足機(jī)器人的結(jié)構(gòu)圖;
圖2是本發(fā)明一示例性實(shí)施例示出的一種四足機(jī)器人的結(jié)構(gòu)圖;
圖3是圖2所示實(shí)施例示出的一種柱形機(jī)體的結(jié)構(gòu)圖;
圖4是圖2所示實(shí)施例示出的一種扭動(dòng)機(jī)體的結(jié)構(gòu)圖;
圖5是圖2所示實(shí)施例示出的一種腿部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
圖1至圖5中所示各結(jié)構(gòu)與附圖標(biāo)記的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下:
101-機(jī)器人主體、102-機(jī)架、1021-驅(qū)動(dòng)軸、1031-右前側(cè)腿狀行走機(jī)構(gòu)、1032-左前側(cè)腿狀行走機(jī)構(gòu)、1033-左后側(cè)腿狀行走機(jī)構(gòu)、1034-右后側(cè)腿狀行走機(jī)構(gòu)、1-柱形機(jī)體、11-第一旋轉(zhuǎn)齒輪、12-探測(cè)器、2-連接固定桿件、21-機(jī)體固定豎桿、22-機(jī)體固定橫桿、3-扭動(dòng)機(jī)體、31-第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)、32-第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)、33-第二旋轉(zhuǎn)齒輪、4-伸縮臂、41-右前側(cè)伸縮臂、42-左前側(cè)伸縮臂、43-右后側(cè)伸縮臂、44-左后側(cè)伸縮臂、5-腿部基座、51-第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)、6-腿部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、61-腿部驅(qū)動(dòng)齒輪、62-腿部運(yùn)動(dòng)主體、621-腿部傳動(dòng)豎桿、622-腿部傳動(dòng)橫桿、623-腿部固定塊、624-腿狀桿件、6241-右前側(cè)腿狀桿件、6242-左前側(cè)腿狀桿件、6243-右后側(cè)腿狀桿件、6244-左后側(cè)腿狀桿件、63-腿部擺動(dòng)連接桿、631-滑塊、64-滑軌、641-滑塊限位擋件、65-腿部傳動(dòng)齒輪、7-第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)、8-防水涂層、9-圓形片。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明實(shí)施例提供的四足機(jī)器人的技術(shù)方案,解決了背景技術(shù)中所介紹的現(xiàn)有技術(shù)中的四足機(jī)器人難以適應(yīng)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中凹凸不平、溝壑縱橫的復(fù)雜地理環(huán)境的問(wèn)題。
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案,并使本發(fā)明實(shí)施例的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂,下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
請(qǐng)參考附圖2,圖2是本發(fā)明一示例性實(shí)施例示出的一種四足機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的四足機(jī)器人包括:
柱形機(jī)體1,柱形機(jī)體1是本實(shí)施例中的四足機(jī)器人的核心部件。柱形機(jī)體1的上底面固設(shè)有探測(cè)器12。
另外,與柱形機(jī)體1相配合,如圖2所示,本四足機(jī)器人還包括:通過(guò)連接固定桿件2對(duì)稱連接于柱形機(jī)體1側(cè)面的兩個(gè)扭動(dòng)機(jī)體3,扭動(dòng)機(jī)體3的接合面的形狀與柱形機(jī)體1側(cè)面的形狀相匹配,
其中,結(jié)合圖2和圖3所示,該柱形機(jī)體1包括第一旋轉(zhuǎn)齒輪11,第一旋轉(zhuǎn)齒輪11的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與柱形機(jī)體1的上下底面相垂直;對(duì)應(yīng)地,結(jié)合圖2和圖4所示,扭動(dòng)機(jī)體3包括第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)32、與第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)32電連接的第二旋轉(zhuǎn)齒輪33,第二旋轉(zhuǎn)齒輪33的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與扭動(dòng)機(jī)體3的上下底面相垂直。通過(guò)第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)32的驅(qū)動(dòng),第二旋轉(zhuǎn)齒輪33會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),與第一旋轉(zhuǎn)齒輪11相配合,由于第一旋轉(zhuǎn)齒輪11的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與柱形機(jī)體1的上下底面相垂直,則第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)32驅(qū)動(dòng)第二旋轉(zhuǎn)齒輪33轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下,將帶動(dòng)第一旋轉(zhuǎn)齒輪11,第一旋轉(zhuǎn)齒輪11將通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)整個(gè)柱形機(jī)體1轉(zhuǎn)動(dòng),從而使得柱形機(jī)體1的上底面固設(shè)的探測(cè)器12能夠轉(zhuǎn)動(dòng),能夠掃描四足機(jī)器人人周邊環(huán)境。
其中,作為一種較佳的實(shí)施例,如圖2所示,連接固定桿件2包括:分別固設(shè)于每個(gè)扭動(dòng)機(jī)件的上端面的機(jī)體固定豎桿21,兩個(gè)扭動(dòng)機(jī)體3的機(jī)體固定豎桿21通過(guò)機(jī)體固定橫桿22相連;機(jī)體固定橫桿22固設(shè)于柱形機(jī)體1上端面、且過(guò)柱形機(jī)體1上端面的圓心。通過(guò)固設(shè)于扭動(dòng)機(jī)體3的機(jī)體固定豎桿21和固設(shè)于柱形機(jī)體1的機(jī)體固定橫桿22,柱形機(jī)體1和扭動(dòng)機(jī)體3能夠相互連接,從而避免柱形機(jī)體1在四足機(jī)器人移動(dòng)過(guò)程中掉落。優(yōu)選地,所述機(jī)體固定橫桿22包括分別與兩個(gè)所述扭動(dòng)機(jī)體3的機(jī)體固定豎桿21相連的兩段機(jī)體固定子橫桿(圖中未標(biāo)記),其中,兩段機(jī)體固定子橫桿相互靠近的一端分別連接于所述柱形機(jī)體1上端面的圓心處。
該四足機(jī)器人還包括:連接于每個(gè)扭動(dòng)機(jī)體3背向柱形機(jī)體1一面的兩端的伸縮臂4,每個(gè)伸縮臂4與扭動(dòng)機(jī)體3內(nèi)的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)31電連接;
伸縮臂4與每個(gè)扭動(dòng)機(jī)體3背向柱形機(jī)體1一面的兩端連接,其末端連接腿部基座5,通過(guò)扭動(dòng)機(jī)體3內(nèi)的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)31帶動(dòng)該伸縮臂4,四足機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)伸展和收縮等動(dòng)作,并與其他機(jī)構(gòu)相互配合,實(shí)現(xiàn)四足機(jī)器人的前進(jìn)、后退和轉(zhuǎn)向等操作。
連接于伸縮臂4背向扭動(dòng)機(jī)體3的一端的腿部基座5,腿部基座5內(nèi)固設(shè)有第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)51;
連接于腿部基座5背向柱形機(jī)體1一面兩端的腿部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6,其中,腿部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6包括腿部驅(qū)動(dòng)齒輪61和腿部運(yùn)動(dòng)主體62,腿部驅(qū)動(dòng)齒輪61與第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)51電連接,腿部驅(qū)動(dòng)齒輪61的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與伸縮臂4的長(zhǎng)度方向相同,且腿部驅(qū)動(dòng)齒輪61的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與腿部運(yùn)動(dòng)主體62垂直相連。
通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)51驅(qū)動(dòng)腿部驅(qū)動(dòng)齒輪61轉(zhuǎn)動(dòng),該腿部驅(qū)動(dòng)齒輪61的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與腿部運(yùn)動(dòng)主體62垂直相連,因此腿部驅(qū)動(dòng)齒輪61的轉(zhuǎn)動(dòng)能夠通過(guò)其自身的轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)腿部運(yùn)動(dòng)主體62上下移動(dòng),并且通過(guò)與其他機(jī)構(gòu)(如伸縮臂4和扭動(dòng)機(jī)體3)相互配合,能夠?qū)崿F(xiàn)四足機(jī)器人的跨越、前進(jìn)和轉(zhuǎn)彎等操作,進(jìn)而能夠適應(yīng)各種凹凸不平具有復(fù)雜地理特征環(huán)境的場(chǎng)景中。
綜上,本實(shí)施例中的四足機(jī)器人中,柱形機(jī)體1和兩個(gè)扭動(dòng)機(jī)體3通過(guò)連接固定桿件2相連,構(gòu)成了四足機(jī)器人的機(jī)身,具有連接其他結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定四足機(jī)器人的作用;該柱形機(jī)體1與兩個(gè)扭動(dòng)機(jī)體3構(gòu)成的機(jī)身,與其他機(jī)構(gòu)相配合實(shí)現(xiàn)四足機(jī)器人的轉(zhuǎn)彎、跨越和前進(jìn)等操作。扭動(dòng)機(jī)體3內(nèi)設(shè)置第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)31,并且每個(gè)扭動(dòng)機(jī)體3背向柱形機(jī)體1的一面連接有兩個(gè)伸縮臂4,在第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)31的帶動(dòng)下,伸縮臂4能夠?qū)崿F(xiàn)伸縮功能,從而與其他機(jī)構(gòu)相配合實(shí)現(xiàn)四足機(jī)器人的前進(jìn)和后退等操作。在伸縮臂4的末端連接腿部基座5,該腿部基座5內(nèi)設(shè)置第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)51,通過(guò)該第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)51帶動(dòng)腿部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6中腿部驅(qū)動(dòng)齒輪61轉(zhuǎn)動(dòng),能夠驅(qū)動(dòng)腿部運(yùn)動(dòng)主體62上下移動(dòng)。由于腿部驅(qū)動(dòng)齒輪61的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與伸縮臂4的長(zhǎng)度方向相同,且該轉(zhuǎn)動(dòng)軸與扭動(dòng)機(jī)體3的上下底面相垂直,通過(guò)腿部基座5上的第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)51驅(qū)動(dòng)該腿部驅(qū)動(dòng)齒輪61轉(zhuǎn)動(dòng),該腿部驅(qū)動(dòng)齒輪61的轉(zhuǎn)動(dòng)軸會(huì)帶動(dòng)腿部運(yùn)動(dòng)主體62做豎直方向上的運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)四足機(jī)器人的腿部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6的上下移動(dòng),并與其他機(jī)構(gòu)相配合能夠使得四足機(jī)器人完成跨越等動(dòng)作。并且四條伸縮臂4、腿部基座5與腿部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6共同配合,能夠?qū)崿F(xiàn)四足機(jī)器人的轉(zhuǎn)向操作。
通過(guò)上述機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)方式,本實(shí)施例中的四足機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)前進(jìn)、旋轉(zhuǎn)和跨越等動(dòng)作,因此能夠在現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中各種凹凸不平、溝壑縱橫的具有復(fù)雜地理特征的環(huán)境中運(yùn)動(dòng)。
其中,如圖5所示,腿部運(yùn)動(dòng)主體62,包括:與腿部驅(qū)動(dòng)齒輪61的轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定相連的腿部傳動(dòng)豎桿621;與腿部傳動(dòng)豎桿621相連的腿部傳動(dòng)橫桿622;與腿部傳動(dòng)橫桿622相連的腿部固定塊623;以及與腿部固定塊623相連的腿狀桿件624。其中,腿部固定塊623為三角形塊,三角形塊的兩個(gè)夾角與腿部傳動(dòng)橫桿622固定相連,三角形塊的另一夾角與腿狀桿件624活動(dòng)相連。
腿部傳動(dòng)豎桿621與腿部傳動(dòng)橫桿622以及腿部固定塊623相互配合,構(gòu)成了穩(wěn)定的平行四邊形結(jié)構(gòu),通過(guò)腿部驅(qū)動(dòng)齒輪61的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與腿部傳動(dòng)橫桿622相連接,在第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)51的帶動(dòng)下,腿部驅(qū)動(dòng)齒輪61的轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)腿部傳動(dòng)橫桿622在垂直于伸縮臂4的豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),而腿部傳動(dòng)橫桿622再帶動(dòng)腿部傳動(dòng)豎桿621轉(zhuǎn)動(dòng),腿部傳動(dòng)豎桿621通過(guò)腿部固定塊623控制腿狀桿件624的升降,從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)腿部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6的抬起和下降,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)四足機(jī)器人的前行和跨越等動(dòng)作。以適應(yīng)于具有凹凸不平的復(fù)雜地理特征的環(huán)境。
其中,腿部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6還包括:與腿部驅(qū)動(dòng)齒輪61相嚙合的腿部傳動(dòng)齒輪65,腿部傳動(dòng)齒輪65的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與腿部傳動(dòng)豎桿621固定相連。
在腿狀桿件624跨越障礙時(shí),除了實(shí)現(xiàn)腿狀桿件624抬起或下降的過(guò)程,腿狀桿件624還能夠向內(nèi)或向外運(yùn)動(dòng),如圖5所示,腿部固定塊623與腿狀桿件624活動(dòng)連接,腿部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6還包括:
設(shè)置于腿部固定塊623下方、且與腿狀桿件624活動(dòng)相連的腿部擺動(dòng)連接桿63,腿部擺動(dòng)連接桿63的一端固設(shè)有滑塊631;
固設(shè)于腿部基座5背向柱形機(jī)體一面的中間位置的滑軌64,滑軌64與滑塊631相套接。
腿部擺動(dòng)連接桿63與腿狀桿件624活動(dòng)連接,并且通過(guò)一端固設(shè)的滑塊631與腿部基座5上的滑軌64相套接,在腿狀桿件624抬起或下降的過(guò)程中,腿部擺動(dòng)連接桿63能夠帶動(dòng)該腿狀桿件624擺動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)腿狀桿件624向內(nèi)收縮和向外舒展的操作,以能夠?qū)崿F(xiàn)跨越障礙等動(dòng)作。
其中,為了帶動(dòng)腿狀桿件624向內(nèi)收縮或向外舒展,如圖2所示,四足機(jī)器人還包括:設(shè)置于腿部基座5內(nèi)部、且與滑塊631電連接的第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)7。
第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)7設(shè)置于腿部基座5內(nèi)部,通過(guò)第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)7與滑塊631電連接,能夠帶動(dòng)滑塊631沿滑軌64運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)腿狀桿件624向內(nèi)收縮或向外舒展運(yùn)動(dòng)的控制。
另外,為了避免腿狀桿件624向內(nèi)或向外的運(yùn)動(dòng)幅度過(guò)大,如圖4所示,四足機(jī)器人還包括:沿滑軌64的長(zhǎng)度方向固設(shè)的滑塊限位擋件641。
本發(fā)明實(shí)施例提供的四足機(jī)器人除了能夠在正常的陸地上行走外,還能夠在水下移動(dòng)。為了避免水下環(huán)境對(duì)機(jī)器人的電器元件造成干擾,如圖2所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的四足機(jī)器人還包括:包覆柱形機(jī)體1、扭動(dòng)機(jī)體3以及腿部基座5的防水涂層8。通過(guò)設(shè)置防水涂層8,本發(fā)明實(shí)施例提供的四足機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)水陸兩棲運(yùn)動(dòng)。
另外,本發(fā)明實(shí)施例中的四足機(jī)器人所處的運(yùn)行環(huán)境可能過(guò)于柔軟,如處于沼澤、泥地以及水底淤泥等地面環(huán)境時(shí),四足機(jī)器人可能陷入地面,難以脫困,因此作為一種優(yōu)選的實(shí)施例,如圖2所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的四足機(jī)器人還包括:固設(shè)于每個(gè)腿狀桿件624的末端的圓形片9,圓形片9的圓面垂直于腿狀桿件624。
綜上,本發(fā)明實(shí)施例提供的四足機(jī)器人,能夠?qū)崿F(xiàn)前進(jìn)、旋轉(zhuǎn)和跨越等動(dòng)作,因此能夠在現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中各種凹凸不平、溝壑縱橫的具有復(fù)雜地理特征的環(huán)境中運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明實(shí)施例提供的四足機(jī)器人的前進(jìn)過(guò)程如下:四足機(jī)器人起步時(shí),第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)31驅(qū)動(dòng)四足機(jī)器人右前側(cè)伸縮臂41伸長(zhǎng),驅(qū)動(dòng)左前側(cè)伸縮臂42相對(duì)伸長(zhǎng)一定距離,以使四足機(jī)器人的左前側(cè)腿狀桿件6242站立于原地不動(dòng);并讓前方的腿部基座5的右端向前移動(dòng)。與此同時(shí)第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)51帶動(dòng)右前側(cè)腿部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6中的腿部驅(qū)動(dòng)齒輪61轉(zhuǎn)動(dòng),并帶動(dòng)腿部傳動(dòng)齒輪65轉(zhuǎn)動(dòng),使得腿部傳動(dòng)豎桿621,進(jìn)而轉(zhuǎn)動(dòng)腿部傳動(dòng)橫桿622,使得三角形的腿部固定塊623轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而使得右前側(cè)腿狀桿件6241被抬離地面一定高度,此時(shí)腿狀擺動(dòng)連接桿63上的滑塊631在第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)7的帶動(dòng)下在滑軌64上滑動(dòng),從而使得腿狀擺動(dòng)連接桿63移動(dòng)右前側(cè)腿狀桿件6241,使得右前側(cè)腿狀桿件6241保持垂直狀態(tài)。同時(shí)該四足機(jī)器人的右前側(cè)腿部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)角線方向相對(duì)的左后側(cè)腿部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),執(zhí)行與右前方腿部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)相同的動(dòng)作,以使得左后側(cè)腿狀桿件6244被抬離地面。然后,第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)31驅(qū)動(dòng)左后側(cè)伸縮臂44縮短,并驅(qū)動(dòng)右后側(cè)伸縮臂43相對(duì)縮短一定距離,使其右后側(cè)腿狀桿件6243靜止站立在地面原處,同時(shí),讓后方的腿部基座5的左端向前移動(dòng)。之后通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)51分別驅(qū)動(dòng)右前側(cè)腿部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的腿部驅(qū)動(dòng)齒輪61和左后方的腿部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6上的腿部驅(qū)動(dòng)齒輪61轉(zhuǎn)動(dòng),執(zhí)行與原傳動(dòng)過(guò)程相反的動(dòng)作,以反向?qū)⒂仪皞?cè)腿狀桿件6241和左后側(cè)腿狀桿件6244降低一定距離至地面。同時(shí),之前保持原地不動(dòng)的左前側(cè)腿狀桿件6242和右后側(cè)腿狀桿件6243在第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)51的驅(qū)動(dòng)下,由各自的腿部驅(qū)動(dòng)齒輪61帶動(dòng)其抬離地面,此時(shí)第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)31驅(qū)動(dòng)右前側(cè)伸縮臂41收縮一定距離,左前側(cè)伸縮臂42伸長(zhǎng)一定距離,左后側(cè)伸縮臂44伸長(zhǎng)一定距離,右后側(cè)伸縮臂43縮短一定距離,從而使得柱形機(jī)體1移動(dòng)至中間位置,后側(cè)腿部基座的左端向前移動(dòng),后側(cè)腿部基座的右端向前移動(dòng),同時(shí)保持右前側(cè)腿狀桿件6241和左后側(cè)腿狀桿件6244保持原地不動(dòng),再控制左前側(cè)腿狀桿件6242和右后側(cè)腿狀桿件6243向前移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)四足機(jī)器人的前進(jìn)移動(dòng)。其中圖1中向內(nèi)的一側(cè)為右側(cè),標(biāo)注有防水涂層8的一側(cè)為后側(cè)。
本發(fā)明實(shí)施例提供的四足機(jī)器人的逆時(shí)針轉(zhuǎn)彎過(guò)程如下,第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)51運(yùn)轉(zhuǎn),帶動(dòng)機(jī)器人右前側(cè)腿狀桿件6241抬起的同時(shí),右前側(cè)伸縮臂41伸長(zhǎng)帶動(dòng)其右前側(cè)腿狀桿件6241向前運(yùn)動(dòng);向前運(yùn)動(dòng)一定距離后,第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)51帶動(dòng)右前側(cè)腿狀桿件6241著地;第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)51帶動(dòng)機(jī)器人左前側(cè)腿狀桿件6242抬起,左前側(cè)伸縮臂42縮短以帶動(dòng)左前側(cè)腿狀桿件6242向后運(yùn)動(dòng);然后第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)51帶動(dòng)左前側(cè)腿狀桿件6242著地;第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)51帶動(dòng)機(jī)器人左后側(cè)腿狀桿件6244抬起,同時(shí)左前側(cè)伸縮臂42伸長(zhǎng),通過(guò)反作用力使得柱形機(jī)體1和扭動(dòng)機(jī)體3組成的機(jī)身逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),同時(shí)左后側(cè)伸縮臂44伸長(zhǎng),當(dāng)機(jī)身旋轉(zhuǎn)一定角度后,左后側(cè)腿狀桿件6244落地;通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)51帶動(dòng)機(jī)器人右后側(cè)腿狀桿件6243抬起,并通過(guò)控制伸右后側(cè)伸縮臂43縮短,當(dāng)右后側(cè)伸縮臂43縮短一定距離后,四足機(jī)器人實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。最后分別與腿部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6相配合,調(diào)節(jié)四足機(jī)器人前后四個(gè)伸縮臂的伸縮距離,恢復(fù)至原來(lái)的長(zhǎng)度。
本說(shuō)明書(shū)中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述,各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見(jiàn)即可,每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其它實(shí)施例的不同之處。
以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式,并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。