[发明专利]一种四足机械狗及其控制方法

说明书

本发明提供了一种四足机械狗及其控制方法，包括机械狗骨架以及设置于机械狗骨架四角的四个脚结构；所述脚结构由一个脚舵机、两个第一脚杆、两个第二脚杆和一个脚球体组成；所述脚舵机固定安装在所述机械狗骨架上，所述脚舵机的两个输出轴均固定连接有一个第一脚杆，所述第一脚杆远离输出轴的一端分别与不同的第二脚杆的一端铰接，两个第二脚杆的另一端固定连接，并且两个第二脚杆的连接端固定连接所述脚球体。脚结构通过三角形设计，增加了四足机械狗稳定性的同时，使整体的结构更加紧凑简洁，降低四足机械狗重量。

技术领域

本发明涉及仿生机械装置技术领域，特别涉及一种四足机械狗及其控制方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

随着机械制造行业技术水平的提高及机械电子、计算机、材料等学科的发展，促进了机器人应用到更广泛的行业领域内。由于人类探索活动的广度和深度不断提高,加速了机器人的发展与应用。自然环境中有约50％的地形，轮式或履带式车辆到达不了，而这些地方如森林，草地湿地，山林地等地域中拥有巨大的资源，要探测和利用且尽可能少的破坏环境，足式机器人以其固有的移动优势成为野外探测工作的首选，另外，如海底和极地的科学考察和探索，足式机器人也具有明显的优势，因而足式机器人的研究得到世界各国的广泛重视。目前足式机器人有1足、2足、4足、6足、8足等系列，大于8足的研究很少。曾长期作为人类主要交通工具的马，牛，驴，骆驼等四足动物因其优越的野外行走能力和负载能力自然是人们研究足式机器人的重点仿生对象。因而四足机器人在足式机器人中占有很大的比例，一直以来也是国内外机器人领域的研究热点之一。作为机器人的一个极其重要分支，四足移动机器人相对与两足步行机器人具有较强的承载能力、较好的稳定性，而且结构又比六足、八足步行机器人简单，因而深受到各国研究人员的重视。

在四足移动机器人中，机构重要部分之一足结构的设计，是机器人设计的关键，设计得当可使其机构简单大大简化控制方案。从稳定性和控制难易程度及制造成本等方面综合考虑，四足机是最佳的足式机器人形式，四足机器人的研究颇具实用价值和社会意义。

但是，现有的四足移动机器人存在机构稳定性差、易走偏、机构重量大和使用寿命短等缺陷。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种四足机械狗及其控制方法，脚结构通过三角形设计，增加了四足机械狗稳定性的同时，使整体的结构更加紧凑简洁，降低四足机械狗重量。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明第一方面提供了一种四足机械狗。

一种四足机械狗，包括机械狗骨架以及设置于机械狗骨架四角的四个脚结构；

所述脚结构由两个脚舵机、两个第一脚杆、两个第二脚杆和一个脚球体组成；

所述脚舵机固定安装在所述机械狗骨架上，每个脚舵机的输出轴均固定连接有一个第一脚杆，所述第一脚杆远离输出轴的一端分别与不同的第二脚杆的一端铰接，两个第二脚杆的另一端固定连接，并且两个第二脚杆的连接端固定连接所述脚球体。

进一步地，所述第一脚杆的中轴线与脚舵机的输出轴的中轴线垂直。

进一步地，所述机械狗骨架包括上长方形框架、下长方形框架和四根长短一致的支撑杆；

所述下长方形框架与上长方形框架平行，四根支撑杆均设置在上长方形框架与下长方形框架之间，并与上长方形框架与下长方形框架垂直。

进一步地，所述四个脚结构分别设置在所述下长方形框架上的四个角上。

进一步地，还包括设置于机械狗骨架顶部的头部；

所述头部由头舵机、头底盘和头转体组成；