[发明专利]交叉空翻式三足机器人

权利要求书

1.一种交叉空翻式三足机器人，其特征在于，包括顶盘部与腿部两大主体部分结构，其中顶盘为正三角形，在正三角形的三个顶点内侧，分别与三条腿相连，顶盘中央具有行星轮系及其轨道结构，三条腿由大腿带动小腿进行运动，交叉空翻运动通过闭环控制的方式，实现整体机构的运动。

2.根据权利要求1所述的一种交叉空翻式三足机器人，其特征在于，所述的顶盘部系统为顶盘部系统核心部件为由行星轮系构成的三自由度形成三臂联合控制的实现方式及相关设计思路，由行星轮系构成的三自由度形成三臂联合控制的实现方式及相关设计思路，利用顶盘滑槽的位置这一机械结构，能够有效地减少分别控制三条腿部的自由度，简化了控制难度，便于达到平衡位置与运动初始位置，且运动过程中无干涉，稳定性更强，实现了从静止，到运动初始状态，到运动翻转过程状态，最后重回平衡状态的整个流程。

3.根据权利要求1所述的一种交叉空翻式三足机器人，其特征在于，所述的腿部系统为腿部系统核心在于为了达到机器人各种传感功能的有效实现的目的，需要灵活控制机器人高度的调节，腿部由三个自由度组成，除一个自由度用于反转旋转外，基于仿生学原理，两个自由度可分别实现顶盘的高度的竖直微调，在应用中考虑了大范围调整和小范围微调的不同需求，在摩擦系数相对小的运动平面上或不便于调整支撑点位置时，确保使下部小腿保持竖直，减小机器人主体保持站立需要的最小静摩擦力，实现对运动环境更强的适应性，能够调节机器人本体的实际高度。

4.根据权利要求1所述的一种交叉空翻式三足机器人，其特征在于，所述的控制为按照本设计提出基于交叉空翻式的行进方式，闭环结构的实现为，在顶盘安装了水平倾角传感器用以检测顶盘的位置是否水平，在腿部一端安装有力传感器，用以检测是否落地，在设定值与检测反馈量不等时，由控制器驱动相关机构继续运动，直到设定位置为止。使每条腿构成子系统，采用位于各子系统的分布式电源供电，另外利用子系统的控制器分别对位于各支撑腿上的三个电机进行控制，在顶盘的中央安置主系统主控制器，主控制器通过无线通讯协议方式与子系统的控制器进行信号的互连，进而使系统对其总体目标和任务可以进行综合协调与分配，同时解决了在实际运动过程中空翻的运动方式可能使物理连接的数据线不断缠绕的问题，在控制下放的前提下，减轻了主控制器的控制和运算的压力，使主控制器专注于中心电机的控制，各条腿的协调运动和三轴加速度计传感器的信号运算与采集，使子系统控制器专注于位于各腿部三个电机的控制和压力传感器的开关量的测量。

5.根据权利要求2所述的一种交叉空翻式三足机器人，其特征在于，所述的顶盘部系统的结构设计思路为：顶盘部系统结构由顶部上中心板(1)、顶部外齿轮上端连杆连接块(2)、顶部外齿轮上端连杆(3)、顶部外齿轮(4)、顶部舵机连杆(5)、顶部随动U型轨架(6)、顶部中心舵机舵盘(7)、顶部中心舵机(8)、顶部下中心板(9)、顶部内齿轮(10)、顶部边缘舵机支撑架(11)、顶部边缘舵机U型包架(12)、顶部边缘外下尼龙套筒(13)、顶部边缘内金属套筒(14)、顶部边缘舵机(15)、顶部边缘外上尼龙套筒(16)、六角铜柱组成(27)组成。