[发明专利]一种基于单自由度六杆机构的骑自行车机器人

权利要求书

1.一种基于单自由度六杆机构的骑自行车机器人，该机器人由二铰链杆(21)、(25)、(26)、(27)，三铰链杆(22)、(23)、(24)、(28)，转动副铰链(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、(G)、(H)、(I)、(J)、(K)和驱动电机组成。其特征在于

二铰链杆和三铰链杆组成的四杆机构串联二杆组构成六杆机构骨架，并通过增加平行于骨架中三铰链杆两边的两个二铰链杆组成的平行四边形机构越过死点位置，此二铰链杆由三铰链杆连接并固定于机架上，从而得到九个杆件组成的骑自行车机器人机构。

各杆件的几何尺寸利用仿生设计学原理等比例设计，并可根据车型大小调节机构尺寸实现仿人形机器人骑自行车的运动。

2.根据权利要求1所述的骑自行车机器人，其特征在于：A，D为机架，杆11、12、13构成曲柄摇杆机构，在摇杆13上串联二杆组14和15构成平面六杆机构。杆件组成的四边形ABCD与四边形DEFC相似，D点和G点的位置为自行车脚蹬轴芯和车座中心的对应位置。A点位置的确定可先假设连线AD与连线DG的一个夹角，通过四边形相似，得出A点具体位置。电机固定在A处，杆11为曲柄，杆15也同为曲柄，杆11转一周，杆15也转一周，两者具有相同的周转速度。

3.根据权利要求1所述的骑自行车机器人，其特征在于：如果选用车型不同，则各杆件尺寸呈等比例变化。对于六杆长度的计算和相对位置的确定，首先可以根据自行车尺寸确定D，G的位置，杆25长度根据自行车脚蹬轴与中轴轴芯长度确定，杆24长度大致为人膝盖到脚底的长度，杆23中ED边长度大致为车座中心到膝盖的长度，至此四边形DEFG已大致确定，其几何尺寸可以综合出，确定六杆机构各个杆件的长度。机器人的两条腿机构相同，安装位置有180°相位差，由单电机驱动杆21做周转运动，实现仿人机器人骑自行车的运动。