[实用新型]一种连杆足式机器人

说明书

一种连杆足式机器人,包括机架、电机、传动部件和连杆足，所述连杆足是连杆和足的结合，连杆足的连杆部安装于传动部件上，连杆足的足部与连杆部连接且低于连杆，一个连杆足至少前后有两个足部，用于踩踏到地面上，实现行走。连杆足设置有两对，均偏心安装于由电机轴带动的传动部件上；每一对连杆足有两个，对称布置于机架左右两侧，安装的偏心相位相同；在机架同一侧的两个连杆足偏心相位相差180°；在行走的过程中同侧的连杆足相互切换，交替行走，左右两侧对称的连杆足同步抬起或着地。本实用新型结合足式和连杆部分优点，采用多组连杆的切换补偿运动，克服连杆奇异点导致无法运动的缺点，结构简单，轻巧灵便。

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，具体是涉及移动机器人的行走机构。

背景技术

随着我国核能工业、探险救援、军事侦察、消防排爆、航天航空等众多领域的快速发展，迫切需要一种既能在平坦地面自由行走，又能在野外环境和复杂地形（如地震废墟、矿难现场）中自由行走和越障的移动机器人。

现有移动机器人的行走机构大致可分为：轮式、履带式、多足式、混合式（如轮腿混合式、轮履混合式）和特殊形式（如多边形翻滚式、蛇形滑动式）。其中，足式越障机构能够在非规整的地形下很好地行走，适用范围也非常广，但它自由度过多，导致运动效率过低、控制较复杂等；连杆结构相对简单，也可以实现机构的越障，且适应性比较强，但由于其机构自身存在“奇异点”问题，当连杆运动到水平位置时，极容易发生卡死现象，造成机构无法正常行进。

发明内容

本实用新型为了克服现有技术的移动机器人存在的不足，提供一种连杆足式机器人，结合足式和连杆部分优点，采用多组连杆的切换补偿运动，克服连杆奇异点导致无法运动的缺点，其结构简单，轻巧灵便，可以解决一般机器人在水田旱地、草地沙地、坡地等的行走效率低和常见的轮式（水旱地，需换轮）或履带式机器人的重量大体积大等问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种连杆足式机器人,包括机架、电机、传动部件和连杆足，所述连杆足是连杆和足的结合，连杆足的连杆部安装于传动部件上，连杆足的足部与连杆部连接且低于连杆，一个连杆足至少前后有两个足部，用于踩踏到地面上，实现行走。

所述连杆足设置有两对，均偏心安装于由电机轴带动的传动部件上；每一对连杆足有两个，对称布置于机架左右两侧，安装的偏心相位相同。而在机架同一侧的两个连杆足则偏心相位相差180°。在行走的过程中同侧的连杆足相互切换，交替行走，左右两侧对称的连杆足同步抬起或着地，这样每次至少有4只足落在地面，保证运动的稳定并使机器人越过障碍物。

进一步，连杆足的安装有至少三种可选的方案：

方案1是：在机架同侧的两个连杆足长短基本相同，连杆部的前后部分别安装在相同的传动部件上,但安装时同轴不同相,相位相差180°，且一个靠内侧一个靠外侧，两个连杆足交替行走，互不干涉。

方案2是：在机架同侧的两个连杆足一长一短，每个连杆足的连杆部的前后部分别安装在不同的传动部件上，短的连杆足靠内侧布置，长的连杆足靠外侧布置，并前后越过短的连杆足，长、短两个连杆足交替行走，互不干涉。

方案3是：在机架同侧的两个连杆足前后布置，且左前侧和右后侧的偏杆足安装的偏心相位相同，左后侧和右前侧的连杆足安装的偏心相位相同，交替行走，互不干涉。

进一步优选，同一根连杆足前后端的传动部件是由一个传动装置连接，以保证同一根足前后两端的足能同时着地，克服了奇异点的问题。

进一步优选，电机分为左侧驱动电机组和右侧驱动电机组，每侧驱动电机组设置均一个或两个电机，通过传动装置带动两套或四套传动部件，进而驱动同侧的连杆足。

进一步优选，所述连杆足的足部为两个，连接于连杆部的前后两端，或者连杆足的足部位多个，连接于连杆部的前后两端及中间。