一種腰部使用八桿變胞機(jī)構(gòu)的多足仿生機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種腰部使用八桿變胞機(jī)構(gòu)的多足仿生機(jī)器人，包括一個(gè)閉鏈和四或六條開鏈，閉鏈?zhǔn)怯傻谝恢恋诎藯U順次連接構(gòu)成的一個(gè)八桿變胞桿機(jī)構(gòu)；第一、五桿的長(zhǎng)度相同，第二、八桿長(zhǎng)度相同，第三、七桿的長(zhǎng)度相同，第四、六桿的長(zhǎng)度相同；每條開鏈的結(jié)構(gòu)相同，每條開鏈均為一2R串聯(lián)機(jī)構(gòu)且均分別通過(guò)一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈與閉鏈中一條桿件鉸接，每條開鏈中的各桿位于同一平面內(nèi)。本實(shí)用新型將八桿變胞機(jī)構(gòu)應(yīng)用到多足仿生機(jī)器人的腰部，利用變胞機(jī)構(gòu)變構(gòu)態(tài)、變自由度的特性，實(shí)現(xiàn)多足仿生機(jī)器人腰部變形，從而更好地模仿各類動(dòng)物的腰部結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)多類動(dòng)物仿生，集多類動(dòng)物優(yōu)點(diǎn)于一身，提高多足仿生機(jī)器人的靈活性和對(duì)不同地形環(huán)境的適應(yīng)能力。
【專利說(shuō)明】
一種腰部使用八桿變胞機(jī)構(gòu)的多足仿生機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于仿生機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種腰部使用八桿變胞機(jī)構(gòu)的多足仿生機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]多足仿生機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且靈活，承載能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好，不僅能在復(fù)雜的非結(jié)構(gòu)路面上行走，輕易地跨過(guò)較大的障礙(如壕溝、巖石等)，而且能以動(dòng)態(tài)步態(tài)實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)。多足仿生機(jī)器人可以代替人完成許多危險(xiǎn)作業(yè)，在軍事、礦山開采、核能工業(yè)、星球探測(cè)、消防營(yíng)救、建筑業(yè)、農(nóng)林采伐、教育娛樂(lè)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]然而，傳統(tǒng)多足仿生機(jī)器人在模仿動(dòng)物時(shí)，關(guān)注點(diǎn)大多集中在腿部結(jié)構(gòu)，而對(duì)于腰部結(jié)構(gòu)常常沒(méi)有給予太多關(guān)注。傳統(tǒng)多足仿生機(jī)器人腰部普遍采用剛性結(jié)構(gòu)。其缺點(diǎn)在于:I)腰部不可動(dòng)，僅起支撐和載物平臺(tái)的作用，對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)和姿勢(shì)不起任何作用。2)多足仿生機(jī)器人剛性結(jié)構(gòu)的腰部，無(wú)法改變其形狀，機(jī)器人各條腿的相對(duì)位置保持不變，機(jī)器人只能通過(guò)改變腿部姿態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)行走、奔跑、避障和轉(zhuǎn)彎等動(dòng)作，腰部對(duì)仿生機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)和適應(yīng)性調(diào)節(jié)不起任何作用，而且剛性的腰部結(jié)構(gòu)極大地限制了機(jī)器人整體工作空間和靈活度。3)多足仿生機(jī)器人剛性腰部極大限制了機(jī)器人對(duì)自身重心的調(diào)節(jié)性能，使得機(jī)器人行走的穩(wěn)定裕度較小，步態(tài)中存在臨界穩(wěn)定狀態(tài)，行走過(guò)程穩(wěn)定性控制難度高。4)步態(tài)規(guī)劃方面，剛性腰的仿生機(jī)器人步態(tài)有限，無(wú)法實(shí)現(xiàn)類似于動(dòng)物的上下弓腰、仰腰、扭腰的動(dòng)作。5)剛性腰部無(wú)法起到緩沖減震的作用，同時(shí)也限制了行走速度。6)傳統(tǒng)仿生機(jī)器人只能模仿特定的一種動(dòng)物，不能同時(shí)模仿多種動(dòng)物的形態(tài)。另外，現(xiàn)有技術(shù)中有報(bào)道一種多足仿生機(jī)器人，該機(jī)器人中涉及空間六桿變胞機(jī)構(gòu)，該空間六桿變胞機(jī)構(gòu)使用了兩個(gè)虎克鉸，但實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，虎克鉸難以直接驅(qū)動(dòng)，需使用皮帶、齒條等傳動(dòng)裝置方能驅(qū)動(dòng)，因此，該多足仿生機(jī)器人在機(jī)械運(yùn)動(dòng)效率方面存有不足。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)傳統(tǒng)多足爬行機(jī)器人的局限性及在空間六桿變胞機(jī)構(gòu)中虎克鉸難以直接驅(qū)動(dòng)的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種腰部使用八桿變胞機(jī)構(gòu)的多足仿生機(jī)器人，不但能夠?qū)崿F(xiàn)前后彎腰和前后對(duì)折，而且具有多種不同的直接驅(qū)動(dòng)形式，更具變形靈活，自適應(yīng)能力更強(qiáng)的特點(diǎn)。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出的一種腰部使用八桿變胞機(jī)構(gòu)的多足仿生機(jī)器人，其基本結(jié)構(gòu)是:包括一個(gè)閉鏈及四條或六條開鏈，所述閉鏈?zhǔn)怯身槾芜B接的第一桿、第二桿、第三桿、第四桿、第五桿、第六桿、第七桿和第八桿所構(gòu)成的一個(gè)八桿變胞機(jī)構(gòu)；第一桿的兩端分別通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈和第二轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈與第二桿的一端和第八桿的一端相連，第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線和第二轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線相互平行;第五桿的兩端分別通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈和第四轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈與第四桿的一端和第六桿的一端相連，第三轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線和第四轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線相互平形;所述第一桿和第五桿長(zhǎng)度相同，所述第二桿和所述第八桿長(zhǎng)度相同，所述第四桿與所述第六桿的長(zhǎng)度相同；第三桿的兩端分別通過(guò)第五轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈和第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈與第四桿的另一端和第二桿的另一端相連，第五轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線與第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線相互垂直;第七桿的兩端分別通過(guò)第六轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈和第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈與第六桿的另一端和第八桿的另一端相連，第六轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線與第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線相互垂直;所述第三桿和第七桿長(zhǎng)度相同；每條開鏈的結(jié)構(gòu)相同，其結(jié)構(gòu)是:包括同一平面內(nèi)的第九桿、第十桿和第十一桿，所述第十桿的兩端分別通過(guò)第九轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈和第十轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈與第九桿和第十一桿相連，所述第九轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線和第十轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線相互平行;根據(jù)開鏈數(shù)目是四條或是六條有下述兩種情形之一:開鏈數(shù)目為四條時(shí)，四條開鏈中的第九桿均分別通過(guò)一第十一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈與第二桿、第四桿、第六桿和第八桿轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接，四個(gè)第十一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線與第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線平行、且落在第九桿、第十桿和第十一桿所在的平面內(nèi)；開鏈數(shù)目為六條時(shí)，六條開鏈中的第九桿均分別通過(guò)一第十一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈與第一桿、第二桿、第四桿、第五桿、第六桿和第八桿轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接，六個(gè)第十一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線與第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線平行、且落在第九桿、第十桿和第十一桿所在的平面內(nèi)。
[0006]上述腰部使用八桿變胞機(jī)構(gòu)的多足仿生機(jī)器人，選擇第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈、第二轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈、第三轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈、第四轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈、第五轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈、第六轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈中的任意三個(gè)作為驅(qū)動(dòng)再加上第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈和第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的任意一個(gè)或兩個(gè)即可驅(qū)動(dòng)該閉鏈結(jié)構(gòu)，同時(shí)，驅(qū)動(dòng)每條開鏈中的所述第九轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈、第十轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈和連接閉鏈和開鏈的第十一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈。
[0007]進(jìn)一步講，當(dāng)?shù)谝粭U與第二桿夾角為90度、第一桿與第八桿夾角為90度時(shí)，所述第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線與第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線共線。該腰部使用八桿變胞機(jī)構(gòu)的四足仿生機(jī)器人，驅(qū)動(dòng)第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度或第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度或同時(shí)驅(qū)動(dòng)第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈和第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)相同角度可使得第一桿、第二桿、第八桿所在平面圍繞第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈和第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈所在軸線相對(duì)于第三桿、第四桿、第五桿、第六桿、第七桿所在平面旋轉(zhuǎn)；驅(qū)動(dòng)第三轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈、第四轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈、第五轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈和第六轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈中的任意一個(gè)；同時(shí)，驅(qū)動(dòng)每條開鏈中的所述第九轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈、第十轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈和連接閉鏈和開鏈的第十一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈。
[0008]進(jìn)一步講，當(dāng)?shù)谝粭U與第二桿夾角為90度、第一桿與第八桿夾角為90度時(shí)，所述第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線與第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線共線。所述第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線與第二桿和第三桿的上表面的交線重合，所述第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線與第六桿和第八桿的上表面交線重合。當(dāng)驅(qū)動(dòng)第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)180度或第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)180度或同時(shí)驅(qū)動(dòng)第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈和第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)180度，可使得第一桿的上表面與第五桿的上表面重合，第二桿的上表面與第三桿的上表面、第四桿的上表面重合，第八桿的上表面與第六桿的上表面、第七桿的上表面重合，第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線與第三轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線重合，第二轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線與第四轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線重合，位于第二桿的第十一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線與位于第四桿的第十一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線重合、位于第六桿的第十一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線與位于第八桿的第十一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線重合;選擇第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈、第二轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈、第三轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈、第四轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈、第五轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈、第六轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈中的任意三個(gè)作為驅(qū)動(dòng)；同時(shí)，驅(qū)動(dòng)每條開鏈中的所述第九轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈、第十轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈和連接閉鏈和開鏈的第十一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈。
[0009]進(jìn)一步講，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈、第三轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈平行。選擇第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈、第二轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈、第三轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈、第四轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈、第五轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈、第六轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈中的任意三個(gè)作為驅(qū)動(dòng)，即可驅(qū)動(dòng)該閉鏈結(jié)構(gòu)；同時(shí)，驅(qū)動(dòng)每條開鏈中的所述第九轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈、第十轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈和連接閉鏈和開鏈的第十一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0011]由于變胞機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)帶來(lái)的好處，本實(shí)用新型中將變胞機(jī)構(gòu)應(yīng)用到多足仿生機(jī)器人的腰部，利用變胞機(jī)構(gòu)變構(gòu)態(tài)、變自由度的特性，通過(guò)變胞機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中改變機(jī)構(gòu)構(gòu)態(tài)，自由度，實(shí)現(xiàn)多足仿生機(jī)器人腰部構(gòu)型的改變，從而更好地模仿各類動(dòng)物的腰部結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)多類動(dòng)物仿生。同時(shí)，在該腰部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過(guò)設(shè)定不同的驅(qū)動(dòng)形式可以集多類動(dòng)物優(yōu)點(diǎn)于一身，包括哺乳類動(dòng)物的速度、爬行類動(dòng)物的靈活性以及昆蟲類動(dòng)物的穩(wěn)定性，進(jìn)而提高多足仿生機(jī)器人的靈活性和對(duì)不同地形環(huán)境的適應(yīng)能力，實(shí)現(xiàn)更多的應(yīng)用。針對(duì)空間六桿變胞機(jī)構(gòu)中虎克鉸難以直接驅(qū)動(dòng)的問(wèn)題，提出將虎克鉸中兩個(gè)相互垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線分開，獨(dú)立放置，得出所有運(yùn)動(dòng)副均為轉(zhuǎn)動(dòng)副的空間八桿變胞機(jī)構(gòu)，使得所有轉(zhuǎn)動(dòng)副都可以方便地直接驅(qū)動(dòng)，對(duì)提高機(jī)械運(yùn)動(dòng)效率大有裨益。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型變胞多足仿生機(jī)器人中的閉鏈結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型變胞多足仿生機(jī)器人中的開鏈的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3是本實(shí)用新型變胞多足仿生機(jī)器人具有四條開鏈時(shí)模仿蜥蜴的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4是本實(shí)用新型變胞多足仿生機(jī)器人具有四條開鏈時(shí)模仿狗的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖5是本實(shí)用新型變胞多足仿生機(jī)器人具有四條開鏈時(shí)模仿蜘蛛的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖6是本實(shí)用新型變胞多足仿生機(jī)器人具有四條開鏈時(shí)模仿螳螂的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖7是本實(shí)用新型變胞多足仿生機(jī)器人具有六條開鏈的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖8是本實(shí)用新型變胞多足仿生機(jī)器人具有六條開鏈時(shí)模仿蜈蚣的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述，其描述僅是對(duì)本實(shí)用新型的解釋性說(shuō)明，并不用以限制本實(shí)用新型。
[0021]如圖1所示，第一桿I的兩端分別通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈9和第二轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈10與第二桿2的一端和第八桿8的一端相連，第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈9和第二轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈10的軸線相互平行;第五桿5的兩端分別通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈11和第四轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈12與第四桿4的一端和第六桿6的一端相連，第三轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈11和第四轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈12的軸線相互平形;所述第一桿I和所述第五桿5長(zhǎng)度相同，所述第二桿2和所述第八桿8長(zhǎng)度相同，所述第四桿4與所述第六桿6的長(zhǎng)度相同。第三桿3的兩端分別通過(guò)第五轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈13和第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈15與第四桿4的另一端和第二桿2的另一端相連，第五轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈13的軸線和第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈15的軸線相互垂直;第七桿7的兩端分別通過(guò)第六轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈14和第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈16與第六桿6的另一端和第八桿8的另一端相連，第六轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈14的軸線和第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈16的軸線相互垂直。所述第三桿3和第七桿7長(zhǎng)度相同。
[0022]如圖2所示，四條或六條開鏈的結(jié)構(gòu)相同，每條開鏈的結(jié)構(gòu)相同均為一2R串聯(lián)機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)是每條開鏈每條開鏈均分別包括第九桿17、第十桿18和第十一桿19，所述第九桿17、第十桿18和第十一桿19位于同一平面內(nèi)，所述第十桿18的兩端分別通過(guò)第九轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈20和第十轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈21與第九桿17和第^^一桿19相連，所述第九轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈20和第十轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈21的軸線相互平行。
[0023]因?yàn)楸緦?shí)用新型變胞多足仿生機(jī)器人中閉鏈結(jié)構(gòu)為一個(gè)變胞機(jī)構(gòu)，因此可以通過(guò)改變閉鏈構(gòu)態(tài)以及相應(yīng)調(diào)整四條開鏈的形態(tài)模仿多種動(dòng)物形態(tài)。
[0024]本實(shí)用新型中可以具有多種不同的驅(qū)動(dòng)形式，實(shí)際應(yīng)用中可以擇優(yōu)選用，其擇優(yōu)的原則是:保證在各種構(gòu)態(tài)下都能實(shí)現(xiàn)完全驅(qū)動(dòng)，以及驅(qū)動(dòng)過(guò)程中壓力角較小，另外盡可能對(duì)稱分布，以保證整個(gè)閉鏈結(jié)構(gòu)質(zhì)量分布均勾。
[0025]本實(shí)用新型中，閉鏈結(jié)構(gòu)共包含八個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈，如圖1所示，在這八個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈中的第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈9、第二轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈10、第三轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈11、第四轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈12、第五轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈13、第六轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈14中的任意三個(gè)作為驅(qū)動(dòng)再加上第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈15和第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈16的任意一個(gè)或兩個(gè)即可驅(qū)動(dòng)該閉鏈結(jié)構(gòu)，同時(shí)，驅(qū)動(dòng)每條開鏈中的所述第九轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈20、第十轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈21和連接閉鏈和開鏈的第十一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈22，即可驅(qū)動(dòng)本實(shí)用新型中的腰部使用八桿變胞機(jī)構(gòu)的多足仿生機(jī)器人，從而使其模仿多種不同動(dòng)物形態(tài)。
[0026]下面通過(guò)選取閉鏈中的相關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈為驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)進(jìn)行說(shuō)明。
[0027]實(shí)施例一、腰部使用八桿變胞機(jī)構(gòu)且具有四條開鏈結(jié)構(gòu)的多足仿生機(jī)器人。
[0028]圖3、圖4、圖5、圖6是本實(shí)用新型具有四條開鏈的實(shí)施例，包括一個(gè)閉鏈和四條開鏈，所述閉鏈?zhǔn)怯身槾芜B接的第一桿1、第二桿2、第三桿3、第四桿4、第五桿5、第六桿6、第七桿7和第八桿8所構(gòu)成的一個(gè)八桿變胞機(jī)構(gòu)，所述開鏈?zhǔn)且粋€(gè)2R串聯(lián)機(jī)構(gòu)。
[0029]如圖3、圖4、圖5和圖6所示，開鏈數(shù)目為四條時(shí)，四條開鏈中的第九桿17均分別通過(guò)第十一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈22與第二桿2、第四桿4、第六桿6和第八桿8轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接，四條開鏈與第二桿
2、第四桿4、第六桿6和第八桿8之間的四個(gè)第^^一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈22的軸線與第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈9的軸線平行、且落在第九桿17、第十桿18和第十一桿19所在平面內(nèi)。
[0030]驅(qū)動(dòng)第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈9、第三轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈11、第四轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈12使得第一桿I與第二桿2垂直，第四桿4和第五桿5垂直，第五桿5和第六桿6垂直，這時(shí)閉鏈構(gòu)態(tài)為如圖3種所示的矩形，很容易從圖3看出，此時(shí)第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈15的軸線與第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈16的軸線共線，驅(qū)動(dòng)第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈16轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度可使得第一桿1、第二桿2、第八桿8所在平面圍繞第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈15和第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈16所在軸線相對(duì)與第三桿3、第四桿4、第五桿5、第六桿6、第七桿7所在平面旋轉(zhuǎn)，因此這時(shí)驅(qū)動(dòng)第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈16使得第一桿1、第二桿2、第三桿3、第四桿4、第五桿5、第六桿6、第七桿7和第八桿8保持共面，這時(shí)通過(guò)驅(qū)動(dòng)各條開鏈中第九轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈20、第十轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈21以及連接閉鏈與各個(gè)開鏈的第十一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈22，使得第十桿18近似水平，第十一桿19近似豎直，每條開鏈所在平面與閉鏈中連接該條開鏈的對(duì)應(yīng)桿近似垂直。這時(shí)變胞多足仿生機(jī)器人模仿的是蜥蜴的形態(tài)，如圖3。
[0031]在圖3基礎(chǔ)上，通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)方式，即驅(qū)動(dòng)第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈15轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度或第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈16轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度或同時(shí)驅(qū)動(dòng)第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈15和第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈16轉(zhuǎn)動(dòng)相同角度使第一桿1、第二桿2、第八桿8所在平面圍繞第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈15和第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈16所在軸線相對(duì)于第三桿3、第四桿4、第五桿5、第六桿6、第七桿7所在平面旋轉(zhuǎn);驅(qū)動(dòng)第三轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈11、第四轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈12、第五轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈13和第六轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈14中的任意一個(gè);同時(shí)，驅(qū)動(dòng)每條開鏈中的所述第九轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈20、第十轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈21和連接閉鏈和開鏈的第^^一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈22。使得第十桿18向下傾斜，第十一桿19向下傾斜，第十桿18與第十一桿19之間成一定角度，并且使得每條開鏈所在平面與閉鏈中連接該條開鏈的對(duì)應(yīng)桿近似平行。這時(shí)變胞多足仿生機(jī)器人模仿的是狗的形態(tài)，如圖4。同理，在圖3基礎(chǔ)上，驅(qū)動(dòng)第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈9、第三轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈11、第四轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈12使得第一桿I與第二桿2，第三桿3與第四桿4，第四桿4與第五桿5，第五桿5與第六桿6，第六桿6與第七桿7，第八桿8與第一桿I之間成一定夾角，并且腰桿呈左右對(duì)稱結(jié)構(gòu)，這時(shí)四條開鏈關(guān)于閉鏈中心對(duì)稱分布且第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈15軸線與第8轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈16軸線不共線，所以此時(shí)第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈15和第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈16被鎖死;第二桿2與第三桿3，第七桿7與第八桿8共線，同時(shí)驅(qū)動(dòng)每條開鏈中的第九轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈20、第十轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈21以及連接閉鏈與各個(gè)開鏈的第十一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈22，使得第十桿18向上傾斜，第十桿18與第十一桿19之間夾角近似60度，并且使得每條開鏈所在平面與閉鏈中連接該條開鏈的對(duì)應(yīng)桿近似垂直。這時(shí)變胞多足仿生機(jī)器人模仿的是蜘蛛的形態(tài)，如圖5。
[0032]在圖1所示的閉鏈基礎(chǔ)上，所述第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈15的軸線與第二桿2和第三桿3的上表面的交線重合，所述第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈16的軸線與第六桿6和第八桿8的上表面交線重合;所述第二桿2的長(zhǎng)度等于第三桿3與第四桿4的長(zhǎng)度之和;所述第八桿8的長(zhǎng)度等于第六桿6與第七桿7的長(zhǎng)度之和。若第一桿I與第二桿2夾角為90度、第一桿I與第八桿8夾角為90度時(shí)，則所述第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈15與第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈16的軸線共線;此時(shí)，驅(qū)動(dòng)第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈15轉(zhuǎn)動(dòng)180度或第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈16轉(zhuǎn)動(dòng)180度或同時(shí)驅(qū)動(dòng)第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈15和第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈16轉(zhuǎn)動(dòng)180度，可使得第一桿I的上表面與第五桿5的上表面重合，第二桿2的上表面與第三桿3的上表面、第四桿4的上表面重合，第八桿8的上表面與第六桿6的上表面、第七桿7的上表面重合，第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈9的軸線與第三轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈11的軸線重合，第二轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈10的軸線與第四轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈12的軸線重合，位于第二桿2的第十一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈22的軸線與位于第四桿4的第十一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈22的軸線重合、位于第六桿6的第十一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈22的軸線與位于第八桿8的第十一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈22的軸線重合，從而使該變胞四足仿生機(jī)器人實(shí)現(xiàn)腰部前后對(duì)折構(gòu)態(tài)。
[0033]選擇第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈9、第二轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈10、第三轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈11、第四轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈12、第五轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈13、第六轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈14中的任意三個(gè)作為驅(qū)動(dòng)；同時(shí)，驅(qū)動(dòng)每條開鏈中的所述第九轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈20、第十轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈21和連接閉鏈和開鏈的第^^一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈22，從而使本實(shí)用新型變胞四足仿生機(jī)器人達(dá)到完全驅(qū)動(dòng)。
[0034]下面是實(shí)現(xiàn)腰部前后對(duì)折的一個(gè)具體實(shí)例。
[0035]在圖3所示的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，驅(qū)動(dòng)第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈16使得第三桿3、第四桿4、第五桿5、第六桿6、第七桿7所在平面繞第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈15和第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈16軸線旋轉(zhuǎn)180度，這時(shí)第三桿3的上表面、第四桿4的上表面與第二桿2的上表面重合，第五桿5的上表面和第一桿I的上表面重合，第六桿6的上表面、第七桿7的上表面和第八桿8的上表面重合。且第三轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈11軸線和第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈9軸線共線，第四轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈12的軸線和第二轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈10的軸線共線。此過(guò)程即完成機(jī)器人腰部的前后對(duì)折。此時(shí)再驅(qū)動(dòng)第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈9和第三轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈11轉(zhuǎn)動(dòng)相同角度、驅(qū)動(dòng)第四轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈12轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，使得第一桿I與第二桿2(第三桿3、第四桿4與第五桿5)、第一桿I與第八桿8(第五桿5與第六桿6、第七桿7)夾角近似150度，這時(shí)變胞多足仿生機(jī)器人模仿的是螳螂的形態(tài)，如圖6。
[0036]實(shí)施例二、腰部使用八桿變胞機(jī)構(gòu)且具有六條開鏈結(jié)構(gòu)的多足仿生機(jī)器人。
[0037]如圖7和圖8所示，包括一個(gè)閉鏈和四條開鏈，如圖1所示，所述閉鏈?zhǔn)怯身槾芜B接的第一桿1、第二桿2、第三桿3、第四桿4、第五桿5、第六桿6、第七桿7和第八桿8所構(gòu)成的一個(gè)八桿變胞機(jī)構(gòu)，如圖2所示，所述開鏈?zhǔn)且粋€(gè)2R串聯(lián)機(jī)構(gòu)。
[0038]如圖7和圖8所示，開鏈數(shù)目為六條時(shí)，六條開鏈中的第九桿17均分別通過(guò)一第十一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈22與第一桿1、第二桿2、第四桿4、第五桿5、第六桿6和第八桿8轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接，六個(gè)第十一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈22的軸線與第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈9的軸線平行、且落在第九桿17、第十桿18和第十一桿19所在的平面內(nèi)。
[0039]六條開鏈的實(shí)施例中閉鏈結(jié)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng)選擇與前述的四條開鏈的實(shí)施例完全相同，這里不再累述。下面選取閉鏈中的第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈9、第三轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈11、第四轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈12以及第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈16為驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)進(jìn)行說(shuō)明該實(shí)施例實(shí)現(xiàn)腰部前后對(duì)折的情形。
[0040]當(dāng)驅(qū)動(dòng)第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈15轉(zhuǎn)動(dòng)180度或第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈16轉(zhuǎn)動(dòng)180度或同時(shí)驅(qū)動(dòng)第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈15和第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈16轉(zhuǎn)動(dòng)180度，可使得第一桿I的上表面與第五桿5的上表面重合，第二桿2的上表面與第三桿3的上表面、第四桿4的上表面重合，第八桿8的上表面與第六桿6的上表面、第七桿7的上表面重合，第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈9的軸線與第三轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈11的軸線重合，第二轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈10的軸線與第四轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈12的軸線重合，位于第二桿2的第十一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈22的軸線與位于第四桿4的第十一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈22的軸線重合、位于第六桿6的第十一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈22的軸線與位于第八桿8的第十一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈22的軸線重合;選擇第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈9、第二轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈10、第三轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈11、第四轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈12、第五轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈13、第六轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈14中的任意三個(gè)作為驅(qū)動(dòng)；同時(shí)，驅(qū)動(dòng)每條開鏈中的所述第九轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈20、第十轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈21和連接閉鏈和開鏈的第十一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈22，從而使本實(shí)用新型變胞六足仿生機(jī)器人達(dá)到腰部前后對(duì)折的完全驅(qū)動(dòng)。
[0041]在圖7所示結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈9、第三轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈11平行，即第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈9、第三轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈11、第四轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈12使得第一桿I與第二桿2，第四桿4與第五桿5，第六桿6與第五桿5之間的夾角為90度，如圖1所示，然后驅(qū)動(dòng)第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈16使得第三桿3、第四桿4、第五桿5、第六桿6、第七桿7所在平面繞第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈16軸線旋轉(zhuǎn)180度，這時(shí)第三桿3的上表面、第四桿4的上表面與第二桿2的上表面重合，第五桿5的上表面和第一桿I的上表面重合，第六桿6的上表面、第七桿7的上表面和第八桿8的上表面重合，且第三轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈11的軸線和第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈9的軸線共線，第四轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈12的軸線和第二轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈10的軸線共線。此過(guò)程即完成機(jī)器人腰部的前后對(duì)折，此時(shí)閉鏈結(jié)構(gòu)折疊成一個(gè)2R串聯(lián)機(jī)構(gòu)。此時(shí)，再驅(qū)動(dòng)第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈9和第三轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈11轉(zhuǎn)動(dòng)相同角度、第四轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈12，使得第一桿I與第二桿2、第一桿I與第八桿8、共線的第三桿3和第四桿4與第五桿5、共線的第六桿6和第七桿7與第五桿5之間的夾角均近似150度。這時(shí)該變胞多足仿生機(jī)器人模仿的是蜈蚣的形態(tài)，如圖8。
[0042]本實(shí)用新型中，空間八桿變胞機(jī)構(gòu)(即閉鏈)具有多種構(gòu)態(tài)，每種構(gòu)態(tài)下機(jī)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及自由度不盡相同。
[0043]本實(shí)用新型變胞多足仿生機(jī)器人的腰部機(jī)構(gòu)(閉鏈)可變形，可進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和適應(yīng)性調(diào)節(jié)。例如在遇到較窄彎道的時(shí)候，本實(shí)用新型可以使腰部扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度，能夠順利地拐過(guò)該彎道，而如果是剛性腰的多足仿生機(jī)器人則不能做到這一點(diǎn)。
[0044]本實(shí)用新型變胞多足仿生機(jī)器人通過(guò)腰部機(jī)構(gòu)(閉鏈)變形，可以調(diào)節(jié)腰部(閉鏈)整體的重心，使得腰部的重心始終處在穩(wěn)定域中最佳的位置，這樣能使變胞仿生機(jī)器人運(yùn)行更加穩(wěn)定。
[0045]本實(shí)用新型變胞多足仿生機(jī)器人通過(guò)腰部機(jī)構(gòu)(閉鏈)的變形，可以實(shí)現(xiàn)弓腰，仰腰，扭腰的動(dòng)作，這些動(dòng)作對(duì)仿生機(jī)器人運(yùn)動(dòng)適應(yīng)性的調(diào)節(jié)是大有裨益的，這一點(diǎn)是剛性腰機(jī)器人做不到的。
[0046]本實(shí)用新型變胞多足仿生機(jī)器人通過(guò)兩個(gè)水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的運(yùn)動(dòng)可以在奔跑過(guò)程中起到緩沖和減震的作用，同時(shí)具有一定柔性的腰部可以提高機(jī)器人的奔跑速度，這兒一點(diǎn)可以從模擬的馬和獵豹的奔跑姿態(tài)和速度中得到證實(shí)。
[0047]本實(shí)用新型變胞多足仿生機(jī)器人通過(guò)腰部機(jī)構(gòu)(閉鏈)的變化，機(jī)器人不僅能改變各條腿(開鏈)之間的相對(duì)位置關(guān)系，同時(shí)還可以改變腰部本身的形態(tài)和剛度，并且綜合以上兩種變化，可以組合出多類動(dòng)物形態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)多種動(dòng)物形態(tài)的仿生，進(jìn)而可以集各類動(dòng)物的特點(diǎn)于一身，如爬行類動(dòng)物的靈活性，昆蟲類動(dòng)物的穩(wěn)定性，哺乳類動(dòng)物的速度，節(jié)肢類動(dòng)物手腳共用特性。
[0048]通過(guò)分析自然界中的爬行動(dòng)物腰部脊椎骨骼結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于本實(shí)用新型閉鏈中兩個(gè)水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈。同時(shí)考慮到各種動(dòng)物的腿的相對(duì)位置關(guān)系，本實(shí)用新型中提出了可變腰(可變閉鏈)的概念，即，將平面八桿機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副換成了兩個(gè)共線的水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈，得到了一種具有多種構(gòu)態(tài)的空間八桿變胞機(jī)構(gòu)。
[0049]前五條腰桿由軸線相互平行的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，因此前五條腰桿(第三桿3、第四桿4、第五桿5、第六桿6和第七桿7)始終共面，形成前半腰平面。同理，后三條腰桿(第二桿2、第一桿I和第八桿8)也始終共面，形成后半腰平面。閉鏈中兩個(gè)水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈軸線都在這兩個(gè)平面上。根據(jù)這兩條交線是否共線，可以得到兩種不同的構(gòu)態(tài)，即不共線時(shí)為平面構(gòu)態(tài)，共線時(shí)為空間構(gòu)態(tài)。
[0050]平面構(gòu)態(tài):當(dāng)水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線的不共線時(shí)，根據(jù)幾何學(xué)基本定理:兩相交平面有且僅有一條交線可知，此時(shí)前后兩個(gè)半腰平面重合，這時(shí)兩虎克鉸鏈中的水平方向軸線不能轉(zhuǎn)動(dòng)，被鎖死。這時(shí)閉鏈機(jī)構(gòu)等價(jià)于一個(gè)三自由度的平面八桿機(jī)構(gòu)。
[0051 ]空間構(gòu)態(tài):當(dāng)兩個(gè)水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線的共線時(shí)，前后兩半腰平面可以繞這條共線的軸線相對(duì)旋轉(zhuǎn)，這時(shí)前后兩個(gè)半腰平面不再重合，而且同樣根據(jù)幾何學(xué)基本定理可得，只要前后半腰平面不共面，兩虎克鉸鏈的水平軸線就必共線。所以在這一種構(gòu)態(tài)下，后半腰的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副不能旋轉(zhuǎn)(因?yàn)橐坏┬D(zhuǎn)兩水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線將不再共線)，被鎖死在90度的位置。這時(shí)機(jī)構(gòu)等價(jià)于一個(gè)兩自由度的空間四桿機(jī)構(gòu)。
[0052]平面和空間兩種構(gòu)態(tài)的過(guò)渡構(gòu)態(tài)是前后半腰平面共面同時(shí)左右兩水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線共線，在過(guò)渡狀態(tài)上機(jī)構(gòu)即可自由進(jìn)入以上兩種構(gòu)態(tài)的任何一種。而且在平面構(gòu)態(tài)中還有一種特殊情況，當(dāng)前半腰平面繞水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線(左右兩水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的軸線共線)旋轉(zhuǎn)180度后，前后半腰平面又共面，此時(shí)閉鏈機(jī)構(gòu)也是兩種構(gòu)態(tài)的過(guò)渡構(gòu)態(tài)，特別是當(dāng)前腰桿(第五桿5)和后腰桿(第一桿I)重合的時(shí)候，機(jī)構(gòu)變成了一個(gè)兩自由度的串聯(lián)機(jī)構(gòu)。
[0053]通過(guò)將上述空間八桿變胞機(jī)構(gòu)作為爬行動(dòng)物腰部結(jié)構(gòu)，并在空間八桿變胞機(jī)構(gòu)桿件中點(diǎn)處對(duì)稱布置腿(開鏈)即可得到變胞仿生機(jī)器人。
[0054]盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨的情況下，還可以做出很多變形，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種腰部使用八桿變胞機(jī)構(gòu)的多足仿生機(jī)器人，包括一個(gè)閉鏈及四條或六條開鏈，其特征在于: 所述閉鏈?zhǔn)怯身槾芜B接的第一桿(I)、第二桿(2)、第三桿(3)、第四桿(4)、第五桿(5)、第六桿(6)、第七桿(7)和第八桿(8)所構(gòu)成的一個(gè)八桿變胞機(jī)構(gòu)； 第一桿(I)的兩端分別通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(9)和第二轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(10)與第二桿(2)的一端和第八桿(8)的一端相連，第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(9)和第二轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(10)的軸線相互平行； 第五桿(5)的兩端分別通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(11)和第四轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(12)與第四桿(4)的一端和第六桿(6)的一端相連，第三轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(11)和第四轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(12)的軸線相互平形； 所述第一桿(I)和第五桿(5)長(zhǎng)度相同，所述第二桿(2)和所述第八桿(8)長(zhǎng)度相同，所述第四桿(4)與所述第六桿(6)的長(zhǎng)度相同；第三桿(3)的兩端分別通過(guò)第五轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(13)和第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(15)與第四桿(4)的另一端和第二桿(2)的另一端相連，第五轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(13)與第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(15)的軸線相互垂直；第七桿(7)的兩端分別通過(guò)第六轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(14)和第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(16)與第六桿(6)的另一端和第八桿(8)的另一端相連，第六轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(14)與第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(16)的軸線相互垂直；所述第三桿(3)和第七桿(7)長(zhǎng)度相同； 每條開鏈的結(jié)構(gòu)相同，其結(jié)構(gòu)是:包括同一平面內(nèi)的第九桿(17)、第十桿(18)和第十一桿(19)，所述第十桿(18)的兩端分別通過(guò)第九轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(20)和第十轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(21)與第九桿(17)和第^^一桿(19)相連，所述第九轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(20)和第十轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(21)的軸線相互平行； 根據(jù)開鏈數(shù)目是四條或是六條有下述兩種情形之一: 開鏈數(shù)目為四條時(shí)，四條開鏈中的第九桿(17)均分別通過(guò)一第十一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(22)與第二桿(2)、第四桿(4)、第六桿(6)和第八桿(8)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接，四個(gè)第十一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(22)的軸線與第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(9)的軸線平行、且落在第九桿(17)、第十桿(18)和第十一桿(19)所在的平面內(nèi)； 開鏈數(shù)目為六條時(shí)，六條開鏈中的第九桿(17)均分別通過(guò)一第^ 轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(22)與第一桿(I)、第二桿(2)、第四桿(4)、第五桿(5)、第六桿(6)和第八桿(8)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接，六個(gè)第十一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(22)的軸線與第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(9)的軸線平行、且落在第九桿(17)、第十桿(18)和第十一桿(19)所在的平面內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述腰部使用八桿變胞機(jī)構(gòu)的多足仿生機(jī)器人，其特征在于，當(dāng)?shù)谝粭U(I)與第二桿(2)夾角為90度、第一桿(I)與第八桿(8)夾角為90度時(shí)，所述第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(15)與第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(16)的軸線共線。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述腰部使用八桿變胞機(jī)構(gòu)的多足仿生機(jī)器人，其特征在于，所述第七轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(15)的軸線與第二桿(2)和第三桿(3)的上表面的交線重合，所述第八轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(16)的軸線與第六桿(6)和第八桿(8)的上表面交線重合;所述第二桿(2)的長(zhǎng)度等于第三桿(3)與第四桿(4)的長(zhǎng)度之和;所述第八桿(8)的長(zhǎng)度等于第六桿(6)與第七桿(7)的長(zhǎng)度之和。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述腰部使用八桿變胞機(jī)構(gòu)的多足仿生機(jī)器人，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(9)、第三轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈(11)平行。
【文檔編號(hào)】B62D57/032GK205499110SQ201620203243
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年3月16日
【發(fā)明人】戴建生, 唐昭, 張春松, 王清峰
【申請(qǐng)人】天津市銀河飛躍科技有限公司