[实用新型]一种仿生六足机器人

说明书

本实用新型是一种机器人领域，具体涉及一种仿生六足机器人。 

地震等灾难发生后，倒塌建筑物造成的生存空间狭小，废墟内无自然光源，可能存在的危险物质等问题，致使搜救人员和救犬的搜救范围局限于废墟表面。对于不稳定的建筑物，救援人员的微小动作很可能引起更大面积的坍塌。与此同时，救援人员的健康和生命安全存在巨大的风险。目前有很多六足机器人，可以前行、后退，但在废墟的复杂环境中，一旦空间狭小或是翻倒，就不能正常前行。仿生六足机器人就是仿照蟑螂结构灵活的特征，具有人类无法比拟的优势，例如可连续执行搜索救援任务，在浓烟、大火等危险条件仍可进入狭小空间搜救，可以深入废墟进行生命探测，为救援队争夺宝贵的时间。其重量小，在搜救过程中不会引起二次坍塌。 

为了克服机器人在废墟中由于体积大和翻倒等原因不能正常行走的障碍，本实用新型提供了一种仿生机器人。为达到在废墟中能灵活行动的目的，本实用新型采用如下技术方案:仿生机器人由上下两层塑料板，还有对称分布的三对足组成。每只足构造都是一样的，有三个自由度，每个自由度都由一个舵机驱动。两个电路板之间装有6个舵机驱动6只足，即每个足对应一个第一舵机（1），它可以以180度自由左右旋转，带动足臂转动，使机器人前进、后退。另一个第二舵机（2），这个舵机连着向上弧形的上足臂，它可以让上足臂自由上下转动，在遇到狭小缝隙时可使机器人降低高度进行前进。在第二舵机(2)上装有两个铜柱，铜柱通过舵机上面支撑架将第一舵机（1）固定，同时第二舵机（2）连接着舵机下面支撑架，下支撑架用螺钉安装在底板上，使整个足部受第一舵机（1）控制。在上足臂另一端装有第三舵机(3),它能让下足臂向内、向外转动，这样足臂在狭小的地方就可以缩进，还不耽误正常行走，从而很大限度地缩小了机器人所占空间，灵活穿梭空隙。另外，当机器人行进过程中翻倒时，上足臂与下足臂的连接处，即第三舵机（3）上部的下足臂的平滑处可也当做机器人的足，让机器人倒立行走而不耽误正常工作。 

 [0004]一种仿生六足机器人共有18个舵机，每个足都有第一舵机（1）、第二舵机（2）、第三舵机（3），第一舵机（1）连有上电路板（7），第二舵机（2）连有底板（8）和上足臂（5），并与第一舵机（1）一起运动，第三舵机（3）将上下足臂相连。其特点在于：机器人的每个足有三个自由度，可以上下前后、左右转动，足的上臂和下臂都是呈弯曲状的，当第二舵机（2）、第三舵机（3）的角度最小时可使足臂蜷缩，机器人所占空间最小。另一方面，当机器人倒过来时足臂的连接处可以看做另一个足（18），在机器人倒立的情况下仍然可以前行。 

结合附图对本实用新型进一步说明： 

结合附图对本实用新型进一步说明： 

图1为机器人的俯视图，第一只足（15）、第二只足（18）、第三只足（14）、第四只足（17）、第五只足（9）、第六只足（16） 

图2为机器人的正视图，第二舵机（2）、上足臂（4）、下足臂（5）、电路板（7）、底板（8）、第二只足（18）。 

图3为机器人的立体图，第三舵机（3）、电路板（7）、底板（8）。 

图4为机器人的足部局部图，第一舵机（1）、舵机（2）、舵机（3）、上足臂（4）、下足臂（5）、下支撑架（10）、铜柱（11）、上支撑架（12）、螺钉（13） 

具体实施方式

本实用新型根据附图的实行说明如下:本实用新型包括18个舵机，上下足臂和上塑料板及底板,其行走方式有六种，第一种，三足步态；第二种，四足步态；第三种，横向步态；第四种，旋转步态。机器人启动后，在第一种情况下机器人向前直行，第三舵机（3）驱动足（15）、（17）、（9）的下足臂抬起，并由第二舵机（2）使这三只足向前转动，同时第二舵机（2）使足（18）、（14）、（16）的臂向后转动，然后足臂（15）、（17）、（9）落下。第二舵机（2）驱动足臂使足（14）、（18）、（16）向前转动，并由第一舵机（1）使足（16）落下，此时机器人完成了向前一步。再由第一舵机（1）将足（16）抬起，第二舵机（2）驱动将足（15）、（17）、（9）向后转动，然后第一舵机（1）驱动将抬起来的足落下，落下的足抬起，最后由第二舵机(2)使抬起来的足转回原来的位置，完成了两步走，以此为一个机器人向前走步的循环。在第二种情况下直行，前两只足在第一舵机（1）的驱动下抬起，再由第二舵机（2）将这两只足向前转动，落下的同时后四只足由第二舵机（2）向后转动，使前两只足恢复到原始状态，然后中间两只足抬起转动到原始状态，接着是后两只足运行同样的程序。这样完成前进步骤，如此循环机器人方可前进。第三种情况下机器人横向行走，先让足（14）、（16）、（18）由第一舵机（1）驱动抬起，足（14）的下臂由第三舵机（3）向内转动适当角度，与此同时足（16）、（18）下足臂向外转动相同角度，没有抬起的足由第一舵机（1）顺时针转动是机身向右移动，这三只足落下，另三只足运行相同的步骤，循环下去机器人就可以向右横向爬行，同理向左爬行舵机向反方向转动。在第四种情况下，足（14）、（16）、（18）作为支撑足，机器人中心处于三角支撑的稳定区域内，不会发生翻转，足（15）、（9）、（17）向后跨步，与此同时，支持足驱动机体逆时针方向旋转，各足摆动到极限位置更换支撑足，然后支撑足交换循环往复机器人不断旋转运动。当机器人遇到凹凸地面时可以采用横向步态使行驶速度加快。当机器人翻转过来行走时的步骤与正常的步骤是一样的。当遇到狭小的地方时，机器人由第一舵机（1）、第二舵机（2）控制，舵机适当旋转，使足呈紧缩状态，这时机器人体积最小还可以正常行走。机器人可以根据不同的环境自动调整舵机旋转角度，越过不同的障碍，灵活适应废墟中复杂环境。