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      六足步行機(jī)器人的腿部結(jié)構(gòu)的制作方法

      文檔序號(hào):10815887閱讀:1139來源:國(guó)知局
      六足步行機(jī)器人的腿部結(jié)構(gòu)的制作方法
      【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種六足步行機(jī)器人的腿部結(jié)構(gòu),包括大腿、小腿、足和控制單元,大腿的一端設(shè)有髖關(guān)節(jié),另一端設(shè)有膝關(guān)節(jié),足的一端設(shè)有踝關(guān)節(jié),小腿內(nèi)部間隔設(shè)有第一伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī),分別連接膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié),并分別帶動(dòng)小腿和足實(shí)現(xiàn)180度轉(zhuǎn)動(dòng),足的觸地端設(shè)有外側(cè)呈弧形的橡膠觸頭,橡膠觸頭的內(nèi)側(cè)設(shè)有連接柱,足的內(nèi)部設(shè)有到位開關(guān),到位開關(guān)與控制單元通過線路連接,足碰觸到地面時(shí)擠壓橡膠觸頭,并推動(dòng)連接柱與到位開關(guān)接觸,激發(fā)到位開關(guān)開啟。本實(shí)用新型,只有在足觸地時(shí),到位開關(guān)才能正常開啟并將信號(hào)傳遞給控制單元,否則,不能激發(fā)到位開關(guān)開啟,人們可以根據(jù)控制單元傳遞的信號(hào)及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,提高工作質(zhì)量。
      【專利說明】
      六足步行機(jī)器人的腿部結(jié)構(gòu)
      技術(shù)領(lǐng)域
      [0001]本實(shí)用新型涉及六足步行機(jī)器人,具體涉及六足步行機(jī)器人的腿部結(jié)構(gòu)。
      【背景技術(shù)】
      [0002]隨著科技的發(fā)展,人類很多具有重復(fù)性或者安全隱患的活動(dòng)被機(jī)器人替代,其中多足機(jī)器人因?yàn)槟苓m應(yīng)各種復(fù)雜地形,因此在特定的應(yīng)用中具有優(yōu)勢(shì)。但是,但是現(xiàn)有的多足機(jī)器人在行走過程中不能自動(dòng)判斷足部是否著地,假如有一只足損壞,不能正常行走,由于機(jī)器人不能通過反饋來獲取足是否到位的信息,因此也不會(huì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)損壞的足,多足機(jī)器人只能在另外幾只足的支撐作用下運(yùn)動(dòng),必然難以保持平衡,造成機(jī)器人的步態(tài)不夠靈活和完善,會(huì)使六足機(jī)器人的使用環(huán)境和使用方便性大大的打折扣,影響工作質(zhì)量,而人們也因?yàn)闆]有及時(shí)發(fā)現(xiàn)損壞的足不能給予及時(shí)的維修或更換,降低其使用壽命。
      [0003]因此,多足機(jī)器人的腿部結(jié)構(gòu)不能自動(dòng)判斷足部是否著地的問題,影響工作質(zhì)量且耽誤維修。
      【實(shí)用新型內(nèi)容】
      [0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的多足機(jī)器人的腿部結(jié)構(gòu)不能自動(dòng)判斷足是否著地、影響工作質(zhì)量、耽誤維修的問題。
      [0005]為了解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是提供一種六足步行機(jī)器人的腿部結(jié)構(gòu),包括大腿、小腿、足和控制單元,其特征在于,所述大腿的一端設(shè)有與機(jī)器人機(jī)體鉸接的髖關(guān)節(jié),另一端設(shè)有與所述小腿的一端鉸接的膝關(guān)節(jié),所述足的一端設(shè)有與所述小腿的另一端鉸接的踝關(guān)節(jié),
      [0006]所述小腿內(nèi)部間隔設(shè)有第一伺服電機(jī)舵機(jī)、第二伺服電機(jī),所述第一、第二伺服電機(jī)分別連接所述膝關(guān)節(jié)和所述踝關(guān)節(jié),并帶動(dòng)所述小腿和所述足分別繞所述膝關(guān)節(jié)和所述踝關(guān)節(jié)實(shí)現(xiàn)180度轉(zhuǎn)動(dòng),
      [0007]所述足的觸地端設(shè)有外側(cè)呈弧形的橡膠觸頭,所述橡膠觸頭的內(nèi)側(cè)設(shè)有連接柱,所述足的內(nèi)部設(shè)有到位開關(guān),所述到位開關(guān)與所述控制單元通過線路連接,所述足碰觸到地面時(shí)擠壓所述橡膠觸頭,并推動(dòng)所述連接柱與所述到位開關(guān)接觸,激發(fā)所述到位開關(guān)開啟O
      [0008]在上述方案中,所述髖關(guān)節(jié)、大腿和所述膝關(guān)節(jié)一體成型,所述大腿的在水平方向的長(zhǎng)度尺寸小于所述髖關(guān)節(jié)和所述膝關(guān)節(jié)的長(zhǎng)度尺寸。
      [0009]在上述方案中,所述髖關(guān)節(jié)上開有用于夾持所述機(jī)器人機(jī)體的第一U形槽,所述膝關(guān)節(jié)上開有用于夾持所述小腿的一端的第二 U形槽,所述膝關(guān)節(jié)的內(nèi)側(cè)面上開有貫穿所述小腿的第一通孔,第一轉(zhuǎn)軸穿過所述第一通孔將所述膝關(guān)節(jié)與所述小腿鉸接連接。
      [0010]在上述方案中,所述踝關(guān)節(jié)上開有用于夾持所述小腿的另一端的第三U形槽,所述踝關(guān)節(jié)的內(nèi)側(cè)面上開有貫穿所述小腿的第二通孔,第二轉(zhuǎn)軸穿過所述第二通孔將所述踝關(guān)節(jié)與所述足鉸接連接。
      [0011]在上述方案中,所述踝關(guān)節(jié)與所述足一體成型,所述足沿所述踝關(guān)節(jié)所在的水平面朝向地面一側(cè)傾斜設(shè)置,傾斜角度為45度。
      [0012]在上述方案中,所述到位開關(guān)的底面上間隔設(shè)有靜觸塊和動(dòng)觸塊,所述動(dòng)觸塊的底面上設(shè)有柱狀的連接觸頭。
      [0013]在上述方案中,所述連接柱包括與所述橡膠觸頭的內(nèi)側(cè)面貼合的柱頭和向外伸出的柱桿,所述連接柱在所述橡膠觸頭的推動(dòng)下移動(dòng)時(shí),所述柱桿碰觸到所述連接觸頭,激發(fā)所述到位開關(guān)開啟。
      [0014]本實(shí)用新型,只有在足觸地時(shí),橡膠觸頭才能受到地面擠壓,推動(dòng)連接柱與所述到位開關(guān)接觸,激發(fā)到位開關(guān)開啟,到位開關(guān)將信號(hào)傳遞給控制單元,判斷足可以正常行走,否則,如果足損壞不能正常行走時(shí),不能激發(fā)到位開關(guān)開啟,人們可以根據(jù)控制單元傳遞的信號(hào)及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,提高多足機(jī)器人的工作質(zhì)量,并能夠?qū)p壞的足及時(shí)維修。
      【附圖說明】
      [0015]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖;
      [0016]圖2為本實(shí)用新型中拆去小腿上蓋和足上蓋后的俯視圖;
      [0017]圖3為本實(shí)用新型中足下蓋與到位開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0018]圖4為圖3去掉橡膠觸頭后的結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0019]圖5為本實(shí)用新型中到位開關(guān)與連接柱的在接觸時(shí)的狀態(tài)圖。
      【具體實(shí)施方式】
      [0020]下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型做出詳細(xì)的說明。
      [0021]如圖1所示,本實(shí)用新型提供了一種六足步行機(jī)器人的腿部結(jié)構(gòu),包括大腿10、小腿20、足30和控制單元,大腿10的一端設(shè)有與機(jī)器人機(jī)體鉸接的髖關(guān)節(jié)40,另一端設(shè)有與小腿20的一端鉸接的膝關(guān)節(jié)50,足30的一端設(shè)有與小腿20的另一端鉸接的踝關(guān)節(jié)60。
      [0022]其中,髖關(guān)節(jié)40、大腿10和膝關(guān)節(jié)50—體成型,方便加工和安裝,大腿10在水平方向的長(zhǎng)度尺寸小于髖關(guān)節(jié)40和膝關(guān)節(jié)50的長(zhǎng)度尺寸,大大簡(jiǎn)化了大腿10的結(jié)構(gòu),減輕了腿部結(jié)構(gòu)的整體重量,降低能耗,行走起來輕盈方便。
      [0023]髖關(guān)節(jié)40上開有用于夾持機(jī)器人機(jī)體的第一U形槽41,膝關(guān)節(jié)50上開有用于夾持小腿20的一端的第二 U形槽51,膝關(guān)節(jié)50的內(nèi)側(cè)面上靠近第二 U形槽51的外端處開有貫穿小腿20的第一通孔52,第一轉(zhuǎn)軸穿過第一通孔52將膝關(guān)節(jié)50與小腿20鉸接連接。髖關(guān)節(jié)40能夠帶動(dòng)小腿20繞第一轉(zhuǎn)軸上下轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)小腿20與大腿10之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
      [0024]踝關(guān)節(jié)60上開有用于夾持小腿20的另一端的第三U形槽61,踝關(guān)節(jié)60的內(nèi)側(cè)面上靠近第三U形槽61的外端開有貫穿小腿20的第二通孔62,第二轉(zhuǎn)軸穿過第二通孔62將踝關(guān)節(jié)60與足30鉸接連接。踝關(guān)節(jié)60可帶動(dòng)足30繞第二轉(zhuǎn)軸上下轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)足30與小腿20之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
      [0025]優(yōu)選的,踝關(guān)節(jié)60與足30—體成型,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,減輕質(zhì)量,足30沿踝關(guān)節(jié)60的水平面朝向地面一側(cè)傾斜設(shè)置,傾斜角度為45度。這種結(jié)構(gòu)足具有很好的支撐力,避免大腿10和小腿20碰觸到底面,同時(shí)便于足30自身在地面行走。
      [0026]結(jié)和圖1、圖2,小腿20由小腿上蓋21和小腿下蓋22扣合形成,內(nèi)部形成容納腔,容納腔內(nèi)間隔設(shè)有第一伺服電機(jī)23和第二伺服電機(jī)24,第一伺服電機(jī)23和第二伺服電機(jī)24分別連接膝關(guān)節(jié)50和踝關(guān)節(jié)60,第一伺服電機(jī)23和第二伺服電機(jī)24與控制單元連接,并帶動(dòng)小腿20和足30分別繞膝關(guān)節(jié)50和踝關(guān)節(jié)60實(shí)現(xiàn)180度轉(zhuǎn)動(dòng)。
      [0027]結(jié)合圖1、圖3、圖4和圖5,足30的觸地端設(shè)有外側(cè)呈弧形的橡膠觸頭33,橡膠觸頭33采用橡膠材質(zhì),當(dāng)受到擠壓時(shí)會(huì)收縮變形。橡膠觸頭33的內(nèi)側(cè)設(shè)有連接柱35,連接柱35包括與橡膠觸頭33的內(nèi)側(cè)面貼合的柱頭352和向外伸出的柱桿351。
      [0028]足30由足上蓋31和足下蓋32扣合形成,內(nèi)部形成容納腔,容納腔的內(nèi)部設(shè)有到位開關(guān)34,到位開關(guān)34與控制單元通過線路連接,足30碰觸到地面時(shí)擠壓橡膠觸頭33,橡膠觸頭33變形并推動(dòng)連接柱35與到位開關(guān)34接觸,激發(fā)到位開關(guān)34開啟。具體的,到位開關(guān)34的底面上間隔設(shè)有靜觸塊341和動(dòng)觸塊342,動(dòng)觸塊342的底面上設(shè)有柱狀的連接觸頭343,當(dāng)連接柱35在橡膠觸頭33的推動(dòng)下移動(dòng)時(shí),柱桿351碰觸到連接觸頭343,激發(fā)到位開關(guān)34開啟,到位開關(guān)34將相關(guān)信號(hào)傳遞給控制單元。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)到足30是否觸地,實(shí)用價(jià)值高。
      [0029]本實(shí)用新型,只有在足觸地時(shí),橡膠觸頭才能受到地面擠壓,推動(dòng)連接柱與到位開關(guān)接觸,激發(fā)到位開關(guān)開啟,到位開關(guān)將信號(hào)傳遞給控制單元,判斷足可以正常行走,否則,如果足損壞不能正常行走時(shí),不能激發(fā)到位開關(guān)開啟,人們可以根據(jù)控制單元傳遞的信號(hào)及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,提高多足機(jī)器人的工作質(zhì)量,并能夠?qū)p壞的足及時(shí)維修。
      [0030]本實(shí)用新型不局限于上述最佳實(shí)施方式,任何人應(yīng)該得知在本實(shí)用新型的啟示下作出的結(jié)構(gòu)變化,凡是與本實(shí)用新型具有相同或相近的技術(shù)方案,均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
      【主權(quán)項(xiàng)】
      1.六足步行機(jī)器人的腿部結(jié)構(gòu),包括大腿、小腿、足和控制單元,其特征在于,所述大腿的一端設(shè)有與機(jī)器人機(jī)體鉸接的髖關(guān)節(jié),另一端設(shè)有與所述小腿的一端鉸接的膝關(guān)節(jié),所述足的一端設(shè)有與所述小腿的另一端鉸接的踝關(guān)節(jié), 所述小腿內(nèi)部間隔設(shè)有第一伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī),所述第一、第二伺服電機(jī)分別連接所述膝關(guān)節(jié)和所述踝關(guān)節(jié),并帶動(dòng)所述小腿和所述足分別繞所述膝關(guān)節(jié)和所述踝關(guān)節(jié)實(shí)現(xiàn)180度轉(zhuǎn)動(dòng), 所述足的觸地端設(shè)有外側(cè)呈弧形的橡膠觸頭,所述橡膠觸頭的內(nèi)側(cè)設(shè)有連接柱,所述足的內(nèi)部設(shè)有到位開關(guān),所述到位開關(guān)與所述控制單元通過線路連接,所述足碰觸到地面時(shí)擠壓所述橡膠觸頭,并推動(dòng)所述連接柱與所述到位開關(guān)接觸,激發(fā)所述到位開關(guān)開啟。2.如權(quán)利要求1所述的六足步行機(jī)器人的腿部結(jié)構(gòu),其特征在于,所述髖關(guān)節(jié)、大腿和所述膝關(guān)節(jié)一體成型,所述大腿的在水平方向的長(zhǎng)度尺寸小于所述髖關(guān)節(jié)和所述膝關(guān)節(jié)的長(zhǎng)度尺寸。3.如權(quán)利要求2所述的六足步行機(jī)器人的腿部結(jié)構(gòu),其特征在于,所述髖關(guān)節(jié)上開有用于夾持所述機(jī)器人機(jī)體的第一 U形槽,所述膝關(guān)節(jié)上開有用于夾持所述小腿的一端的第二U形槽,所述膝關(guān)節(jié)的內(nèi)側(cè)面上開有貫穿所述小腿的第一通孔,第一轉(zhuǎn)軸穿過所述第一通孔將所述膝關(guān)節(jié)與所述小腿鉸接連接。4.如權(quán)利要求3所述的六足步行機(jī)器人的腿部結(jié)構(gòu),其特征在于,所述踝關(guān)節(jié)上開有用于夾持所述小腿的另一端的第三U形槽,所述踝關(guān)節(jié)的內(nèi)側(cè)面上開有貫穿所述小腿的第二通孔,第二轉(zhuǎn)軸穿過所述第二通孔將所述踝關(guān)節(jié)與所述足鉸接連接。5.如權(quán)利要求1所述的六足步行機(jī)器人的腿部結(jié)構(gòu),其特征在于,所述踝關(guān)節(jié)與所述足一體成型,所述足沿所述踝關(guān)節(jié)所在的水平面朝向地面一側(cè)傾斜設(shè)置,傾斜角度為45度。6.如權(quán)利要求1所述的六足步行機(jī)器人的腿部結(jié)構(gòu),其特征在于,所述到位開關(guān)的底面上間隔設(shè)有靜觸塊和動(dòng)觸塊,所述動(dòng)觸塊的底面上設(shè)有柱狀的連接觸頭。7.如權(quán)利要求6所述的六足步行機(jī)器人的腿部結(jié)構(gòu),其特征在于,所述連接柱包括與所述橡膠觸頭的內(nèi)側(cè)面貼合的柱頭和向外伸出的柱桿,所述連接柱在所述橡膠觸頭的推動(dòng)下移動(dòng)時(shí),所述柱桿碰觸到所述連接觸頭,激發(fā)所述到位開關(guān)開啟。
      【文檔編號(hào)】B62D57/032GK205499112SQ201620340502
      【公開日】2016年8月24日
      【申請(qǐng)日】2016年4月21日
      【發(fā)明人】孫天齊
      【申請(qǐng)人】奇弩(北京)科技有限公司
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