[发明专利]一种多足协同仿生机器人

权利要求书

1.一种多足协同仿生机器人，其特征在于：该机器人包括超声波模块、仿生聚合物肌肉驱动机构、控制模块、壳体、载物机构和摄像模块；所述控制模块位于壳体内部；所述超声波模块和摄像模块位于壳体前端；所述载物机构位于壳体后端；所述仿生聚合物肌肉驱动机构分布在壳体左右两侧，每一侧有四个，总计八个；

所述仿生聚合物肌肉驱动机构，该多足协同仿生机器人共采取八个，另包括第二仿生聚合物肌肉驱动机构、第三仿生聚合物肌肉驱动机构、第四仿生聚合物肌肉驱动机构、第五仿生聚合物肌肉驱动机构、第六仿生聚合物肌肉驱动机构、第七仿生聚合物肌肉驱动机构和第八仿生聚合物肌肉驱动机构；以壳体右侧最前方的仿生聚合物肌肉驱动机构为例，所述仿生聚合物肌肉驱动机构包括上仿生机构，转向机构和下仿生机构；所述上仿生机构包括第一输入轴、齿轮套、第一直齿轮、第二直齿轮、传动轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮、机构外壳和滑槽；所述第一输入轴左端与第二控制模块盒相连，右端固定在第一直齿轮的轴心处，所述第一直齿轮与第二直齿轮相互啮合，齿轮套环绕在第一直齿轮和第二直齿轮周围；所述传动轴左侧与第二直齿轮轴心处相连，右侧与第一锥齿轮连接；当第一锥齿轮转动时，第二锥齿轮将竖直平面的回转运动变成水平平面的回转运动，带动竖直支撑轴偏转；所述滑槽控制水平支撑轴的运动范围，允许下仿生机构进行90度旋转；

所述转向机构位于上仿生机构和下仿生机构中间，所述转向机构包括轴承座、水平支撑轴和竖直支撑轴；所述轴承座包括轴承座轴承和第一支撑轴座；所述竖直支撑轴上部与第二锥齿轮相连，位于第二锥齿轮正下方；所述竖直支撑轴下部与第二支撑轴座相连，位于第二支撑轴座正上方；所述轴承座轴承与竖直支撑轴之间采用过渡配合，当第二锥齿轮旋转时，通过带动竖直支撑轴偏转实现下仿生机构的转动；所述水平支撑轴通过第一支撑轴座固定于轴承座，所述轴承座和竖直支撑轴通过水平支撑轴与壳体稳固连接；

所述下仿生机构，包括第二支撑轴座、连接板、人工肌肉、第一固定杆、滑道、第一底板、第二固定杆、第一连杆、第三固定杆、仿生足、第二连杆、转盘、第四固定杆；所述连接板上部与第二支撑轴座采用焊连接，连接板上的通孔与第一底板采用螺栓联接；所述人工肌肉上端通过连接板实现与第一底板连接，下端通过肌肉固连板与第一固定杆连接；所述人工肌肉包括正极接线口、负极接线口、上平板、第一弹性关节、第二弹性关节、第三弹性关节、第四弹性关节、第五弹性关节、第六弹性关节、第七弹性关节、第八弹性关节、第九弹性关节、第十弹性关节、套膜、肌肉固连板、柔性肌肉、第二柔性肌肉、第三柔性肌肉、第四柔性肌肉、第五柔性肌肉；所述上平板伸出正极接线口和负极接线口通过导线与下电源模块连接，由下电源模块向人工肌肉提供电能；所述弹性关节的材料为绝缘性能好的超塑性锌合金；所述柔性肌肉的材料为电敏感聚合物；所述套膜内装有作为电极的液态金属，当正极接线口和负极接线口通过导线接通电源后，套膜中的液态金属会顺着内部的方向发生弹性变形，柔性肌肉受挤压后携同第一弹性关节和第二弹性关节向下延伸，同样，第二柔性肌肉受挤压后携同第三弹性关节和第七弹性关节向下延伸，以此类推，实现人工肌肉整体的向下位移；当人工肌肉向下移动一定距离时，下电源模块中的控制系统停止供电，套膜内停止产生电场，套膜中的液态金属会向两侧回流，第五柔性肌肉舒张并携同第六弹性关节和第十弹性关节向上收缩，同样，第四柔性肌肉舒张并携同第五弹性关节和第九弹性关节向上收缩，以此类推，实现人工肌肉整体的向上位移；

所述第二连杆上端与第一固定杆前端组成第一转动副，下端固连在第三固定杆上；所述第二连杆右上端与第二固定杆组成第二转动副，下端固连在第三固定杆上，同时与仿生足固定连接；

当人工肌肉沿着滑道向下移动时，通过第一固定杆带动第二连杆向下偏转，通过第三固定杆携带转盘旋转，固连在第三固定杆上的第一连杆受到牵连，实现仿生足的前后摆动。

2.根据权利要求1所述的一种多足协同仿生机器人，其特征在于：所述的超声波模块，包括第一电路集成盒、第二电路集成盒、第一伸出板、第一探头、第二探头、第二伸出板和晶振；所述第一伸出板和第二伸出板具有相同的结构，通过第一伸出板和第二伸出板与第一电路集成盒固定连接，第一探头和第二探头与第一电路集成盒底面平行，保证测距过程中视野足够宽阔；所述第一探头发射超声波信号，第二探头接收障碍物所反弹回的超声波信号，根据发射和接收的时间差分析障碍物的距离，实现测距的功能。