[发明专利]一种变刚度的仿生四足机器人柔性连续体脊柱机构

摘要

本发明属于机器人领域，更具体的说，涉及一种变刚度的仿生四足机器人柔性连续体脊柱机构。本发明在方型橡胶支柱上等间隔固定的十字型关节支架的横向和纵向两侧对称布置两对驱动钢索，差动式驱动脊柱在水平或垂直方向上弯曲，实现了脊柱水平或垂直方向的柔性弯曲，提高了四足机器人运动的灵活性和运动性能，通过在脊柱机构纵向上两侧对立布置两个特别设计的具有非线性的力‑变形特性的弹性元件，在其有效刚度调节范围内，在调节变量(钢索伸缩量)与脊柱刚度之间建立了一种线性关系，获得了精确的刚度控制能力。

主权项

1.一种变刚度的仿生四足机器人柔性连续体脊柱机构，包括电机驱动机构和连续体脊柱，连续体脊柱包括橡胶支柱、横向钢索、纵向钢索和至少三个或三个以上的刚性十字型关节支架，设置在前侧的关节支架为关节支架基节，设置在后侧的关节支架为关节支架末节，设置在中间位置的为关节支架中节，其特征在于：关节支架等间隔固定在橡胶支柱上，横向钢索、纵向钢索两端分别穿过关节支架的横向、纵向两侧导孔后，关节支架末节外端分别用横向钢索锁块、纵向钢索锁块对横向钢索、纵向钢索固定，横向钢索、纵向钢索可在关节支架中节和关节支架基节上的导孔内滑动；电机驱动机构包括横向主动轮电机、纵向主动轮电机、调节电机；横向主动轮电机的转动使横向钢索做差动直线运动，所述横向钢索的差动运动可驱动连续体脊柱发生横向弯曲变形；纵向主动轮电机的转动使纵向钢索做差动直线运动，所述纵向钢索的差动运动可驱动连续体脊柱发生纵向弯曲变形；调节电机的转动使纵向钢索做共模直线运动，所述纵向钢索的共模直线运动可驱动连续体脊柱纵向刚度发生变化。