[发明专利]一种六自由度交叉足印双足竞步机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种六自由度交叉足印双足竞步机器人。

背景技术

人形机器人的机械结构和控制系统相对复杂，需要对其运动过程中的每一步都进行力学和运动分析，才能保证运动过程中的稳定性和可靠性。对人形机器人感兴趣的初学者，特别是对知识储备不足的初学者来讲，需要容易上手的机器人，多角度的研究、熟悉机器人的机械构造、机械传动和控制，同时也可对机器人进行步态规划和设计，使其能完成各种比较复杂的动作。

发明内容

 本发明公开了一种六自由度交叉足印双足竞步机器人的机械结构，本发明包括顶板、髋部U形件、连接板、膝部U形件、踝部U形件、直角固定件、脚底板、电机、电池与控制板；膝部U形件与踝部U形件平行相对固定连接之后，各与一电机扭力输出轴相连；髋部U形件与一电机扭力输出轴相连；踝部U形件所连电机通过直角固定件，与脚底板固定连接，其电机的扭力输出轴，与脚底板方向，即机器人前进方向垂直；脚底板长度方向与机器人前进方向平行；膝部U形件所连电机与髋部U形件所连电机通过连接板固定连接；两条腿各零、部件连接方式相同，髋部U形件与顶板固定连接时使左右腿电机输出轴均在左右底板中间；电池与连接板固定连接；控制板固定在两髋部U形件之间；所述髋部U形件高度方向尺寸是膝部U形件高度方向尺寸的2倍，膝部U形件与踝部U形件尺寸相同；所述顶板为工字型；所述脚底板为F形，具体形状见图2；所述U形件为铝合金U形件；所述连接板为矩形铝合金板；本发明通过电机驱动六个关节，使机器人单腿抬起时，由着地的腿部支撑全部重量，使重心始终处于找地脚板的重心平衡范围内，进而实现机器人前进，同时该机器人还能完成前翻、后翻动作，从而方便机器人初学者学习和了解竞步机器人的主体结构；

     搬运机器人的工作原理：

    本发明公开了一种六自由度交叉足印双足竞步机器人的结构，本发明结构简单，可以完成直立、前进、前后翻滚动作，对本发明的动作稳定性，行走可靠性进行分析，可以使机器人的初学，很快熟悉机器人行走过程中的简单力学平衡分析，并掌握机器人运行中的运动控制，在此基础上可以进行更加复杂的机器人分析与设计。

附图说明

    图1为六自由度狭窄足印双足竞步机器人的结构剖视图；

    图2 为F形脚板形状示意图。

    附图标记表：1、顶板  2、控制器   3、髋部U形件   4、电机Ⅰ   5、连接板   6、电池7、电机Ⅱ  8、膝部U形件   9、踝部U形件   10、脚底板   11、直角固定件  

12、电机Ⅲ。

    下面是结合附图对所述的一种用于竞赛的搬运机器人进一步说明。

具体实施方式

    下面结合附图对本发明进行详细的描述：

    图1为本发明六自由度狭窄足印双足竞步机器人的结构剖视图，该机器人通过电机驱动其六个关节，使机器人的重心移动，实现机器人前进，本发明还能完成类似人体动作的前、后翻滚，从而方便机器人初学者学习和了解和熟悉机器人的运动实现；膝部U形件8与踝部U形件9平行相对固定连接；膝部U形件8与电机7扭力输出轴相连；踝部U形件9与电机12扭力输出轴相连；髋部U形件3与电机4扭力输出轴相连；电机12通过直角固定件11与脚底板10固定连接，电机12的扭力输出轴与脚底板10长度方向垂直，脚底板10长度方向与机器人前进方向平行；电机4与电机7通过连接板固定连接；髋部U形件3与顶板1固定连接，且使安装电机12扭力输出轴均在左右底板中间；电池6与连接板5固定连接；控制板2固定在左右腿髋部U形件3之间。所述髋部U形件3的高度方向尺寸，是膝部U形件8的高度方向尺寸的2倍，膝部U形件8，与踝部U形件9尺寸相同；所述顶板1为工字型；所述脚底板10为F形(见图2)；所述髋部U形件3、膝部U形件8和踝部U形件9均为铝合金U形件；所述连接板5为矩形铝合金板。

    本发明中的实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上的等同的替代，均在本发明保护范围内。