[实用新型]一种机器人的机身

说明书

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体是一种仿生四足机器人的机身。 

背景技术

四足机器人比两足、三足机器人稳定，比六足机器人结构简单，运动机能灵活，有较强的承载能力，在抢险救灾、军事领域以及生活娱乐方面有很好的应用前景。机器人的机械结构在很大程度上限制了四足机器人的发展。在机器人机械结构方面，机身的柔性不足问题限制了机器人的行走、奔跑、跳跃和翻滚等功能，影响机器人的灵敏性、稳定性和适应性。目前，国外具有代表性的仿生四足机器人有日本ShigeoHirose实验室研制的TITAN系列、日本电气通信大学研制的具有宠物狗外形的机器人Tekken系列和美国研制的BigDog，但这些机器人的柔性主要表现在它们的腿部柔性，腰身是刚性结构，机身柔性和髋部柔性不足，限制了机器人的收缩、扭转、翻滚、摔倒再站立等功能的实现。 

宾利法尼亚大学的最新科研成果RISE V3四足机器人可以在陆地上疾行，也可以在大树或柱子上快速爬行；它具有一个腰身自由度，用来调整爬行过程中的姿势，但是他的腰身只有在竖直面内的转动，没有水平面内的转动，且腿部与机身之间的柔性不足。韩国国立庆北大学发表了一篇名为《Discontinuous Spinning Gait ofa Quadruped Walking Robot with Waist-Joint》的论文，论文中提出的一种四足机器人具有一个腰身关节，可以在水平面内转动，有利于机器人运动时运动方向的改变和运动姿态的调整；但其竖直面内没有旋转自由度，且髋部柔性也不足。 

发明内容

为克服现有技术中存在的机身柔性和髋部柔性不足，限制了机器人的收缩、扭转、翻滚、摔倒再站立功能的不足，本发明提出了一种机器人的机身。 

本发明包括前机身、后机身和连接脊椎，其中，前机身包括箱体、两个前机身减振器、前腿连接块、上摆臂和下摆臂；后机身包括三角架、后机身减振器和后腿连接块；连接脊椎包括第一脊椎连杆、2n+2个扭簧、n个脊椎连杆、末端脊椎连杆和n+1个过渡件，并由第一脊椎连杆、多节脊椎连杆和末端脊椎连杆依次铰接而成；前机身的两个前腿连接块位于箱体的两侧，并通过两对上摆臂和两对下摆臂与箱体连接；两 个前机身减振器分别位于箱体的两侧，并且该前机身减振器4的两端分别与箱体和前腿连接块连接；第一连接脊椎固定安装在箱体与后机身相对的表面中心处；后机身的三角架顶角的连接头与末端脊椎连杆铰接，三角架底边的两端分别与机器人的两个后腿连接块固连；后机身减震器的一端与末端脊椎连杆一端的后机身减震器安装孔铰接，后机身减震器的另一端与三角架底边中心处的双耳片铰接。 

所述的两对上摆臂的一端分别铰接在箱体两端端面上部，两对上摆臂的另一端分别铰接在前腿连接块内侧表面的上部；两对下摆臂的一端分别铰接在箱体两端端面下部，两对下摆臂的另一端分别铰接在前腿连接块内侧表面的下部；两个前机身减振器的一端分别铰接在箱体上的各对上摆臂之间，两个前机身减振器的另一端分别铰接在前腿连接块内侧表面上的各对下摆臂之间。 

所述的脊椎连杆有n个；脊椎连杆内孔的孔径大于过渡件的外径；扭簧有2n+2个；过渡件有n+1个，并且所述的n为自然数；该过渡件的内径大于扭簧的长度；第一脊椎连杆的内孔的孔径大于过渡件的外径；第一脊椎连杆一端的壳体上有一对过渡件的安装孔；末端脊椎连杆的内孔的孔径大于过渡件的外径；末端脊椎连杆一端的壳体上有一对过渡件的安装孔，末端脊椎连杆靠近过渡件的安装孔的表面上有三角架的连接孔，并且过渡件的安装孔和三角架的安装孔垂直；末端脊椎连杆的另一端的表面有后机身减震器的连接孔，并且减震器的连接孔与三角架的安装孔处于同一表面； 

所述的后机身的三角架的顶角的连接头内孔与末端脊椎连杆上的三角架的安装孔铰接；将后机身减震器的一端装入末端脊椎连杆上的后机身减震器连接孔内；将后机身减震器的另一端与三角架底边的中心处的双耳片铰接。 

所述的上摆臂和下摆臂的结构形状相同，均由一根斜杆和位于该斜杆两端的连接头组成；所述的连接头外圆表面均加工有两个相互垂直的平面，并由两个相互垂直的平面的夹角形成了限位夹角，并且同一个上摆臂或下摆臂两端的夹角方向相反。所述的上摆臂、下摆臂、箱体的一个侧边和前腿连接块的一个侧边之间组成平行四边形。