[发明专利]扶杖行走机器人

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种机器人，特别涉及一种行走机器人。

【背景技术】

行走机器人具有人类的外观，可以适应人类的生活和工作环境，代替人类 完成各种作业，并可以在一些人类难以企及的地点扩展人类的能力，在服务、 工业、教育、娱乐等多个领域得到广泛应用。现有的行走机器人主要有两类： 第一类是机器人外形酷似人形，如一些旅游景点的载客机器人，它们用于搭乘 游客观光；第二类机器人则有着人一样的关节，多采用舵机执行每个关节动作， 并配有相应的硬件进行控制，如串并联机器人和多自由度机器人等。

具有双腿的行走机器人连续行走必须具备的重要条件包括控制重心、机器 人重量的平衡，和合理调节两足的角度。当机器人的脚和地面接触时会产生冲 击，这种冲击可能会破坏机器人的动平衡，使机器人的行走变得不稳定。另外， 行走的地面上可能存在障碍物，真实环境中的地面也不会像理想平面一般平坦， 这些均会导致行走机器人容易失去平衡摔倒，给行走机器人的直立行走带来困 难。

【发明内容】

有鉴于此，有必要针对行走机器易失去平衡的情况，提供一种可以稳定行 走的机器人。

一种扶杖行走机器人，包括本体。所述本体包括头部、肩膀、躯干、手部、 大腿、小腿、与脚板。所述头部与所述肩膀共轴，所述头部套设在所述肩膀上， 并可左右转动。所述肩膀下依次连接所述躯干、所述大腿、所述小腿及所述脚 板。所述手部通过U形块固定于所述躯干上。所述机器人还包括连接于所述手 部的扶杖，所述扶杖的底部装设万向轮。

上述机器人可以利用扶杖支撑机器人行走时的部分重量，避免全部重量集 中到机器人的双腿上引起其对地面冲击过大而易发生失去平衡的问题。

在优选的实施例中，所述扶杖的高度略高于所述本体直立时所述脚板底部 到手掌的垂直高度，使得扶杖始终可以支撑机器人行走时的部分重量。

在优选的实施例中，所述躯干内装设有圆板、嵌块、舵机，所述肩膀同所 述圆板连成一体；所述嵌块底面固定在所述舵机的轴上，并嵌入所述圆板中； 所述肩膀内壁两侧设有凸条，所述凸条嵌入所述躯干表面的凹槽之中；所述舵 机固定在所述躯干中，所述躯干通过所述嵌块带动所述肩膀转动。

在优选的实施例中，所述躯干包括前盖与后盖；所述前盖内固定有直流电 机、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮及齿轮组；所述第一齿轮设于所述直流电 机的轴上，并与所述第二齿轮、所述第三齿轮及所述齿轮组相继耦合。

利用所述齿轮及所述齿轮组进行变速，以带动所述机器人实现行走。

在优选的实施例中，所述齿轮组包括第一组齿轮、第二组齿轮以及固定件； 所述第二组齿轮两侧各设一凸块，用于与所述大腿铰接。

在优选的实施例中，所述后盖内侧有第一支柱、第二支柱、第三支柱，分 别用于固定所述齿轮组、所述第三齿轮及所述直流电机的轴；所述U形块设置 于所述前盖内侧以固定所述机器人的手部。

在优选的实施例中，所述小腿顶部设有凸台，所述大腿与所述凸台连接有 弹簧；所述大腿与所述小腿通过第一铰链连接；所述小腿和所述脚板通过第二 铰链连接。

在优选的实施例中，所述后盖底部设有限位平面，所述机器人进一步包括 腿筋；所述腿筋的上端与所述限位平面接触，所述腿筋的下端与所述凸台接触； 用于限制所述腿筋的移动位置。

所述腿筋可以使得所述机器人实现类似人类行走时的腿部弯曲，减少冲击。

在优选的实施例中，所述大腿通过所述凸块与所述第二组齿轮连接，所述 第二组齿轮的旋转带动所述大腿做上下运动；所述前盖与所述后盖合上后形成 第一槽与第二槽，所述第一槽长度约2倍于所述大腿的宽度，所述第二槽的长 度略大于所述大腿的宽度。

所述第一槽、所述第二槽可以限制所述大腿的运动角度，避免跨度过大而 失去平衡。

在优选的实施例中，所述机器人还包括直流电机、齿轮、主皮带轮、次皮 带轮、小腿钢丝与脚板钢丝。所述直流电机通过所述齿轮、所述主皮带轮带动 所述次皮带轮转动。所述小腿钢丝、所述脚板钢丝一端与所述次皮带轮相连接， 另一端分别与所述小腿、所述脚板连接。

【附图说明】

图1为本发明较佳实施方式的机器人部分剖视结构示意图。

图2为图1所示的机器人的肩部与躯干结构示意图。