[实用新型]一种类人机器人腿部双支撑装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及平行四边形机构的机器人腿部结构，尤其是针对用于中国ＲobotCup公开赛武术擂台项目类人组的机器人结构，在满足比赛规则要求的前提下，增加一套辅助支撑装置，即组成腿部双支撑结构。

背景技术

ＲobotCup公开赛武术擂台项目是一项培养大学生创新技能和团结协作能力等的比赛，比赛开始后，机器人自主运行，不得有人为干预。机器人通过撞击、躲避等方法，保证自己不离开比赛场地而将对方机器人推出竞赛场地而获胜。有关参数及要求：1．外形：限定机器人底部长、宽为240mm×240mm，而高度则不低于400mm；2．行走方式：轮式或履带式；3．整体重量：<4Kg；4.中间写“武”字的台面凸起高度为5mm。

之前的机器人底部为一体化轮式底座，底座下方安装运动电机，因为没有采用分离式双足结构，腿部固定，机器人由上到下始终连为一体，底部的电机驱动轮子使机器人运动，运动比较平稳，容易控制。

新的比赛规则要求机器人具有双腿劈叉的功能，这就限制了机器人的下部结构，即需要具有双腿分离的结构特点。左右双腿底部脚掌部分分别由电机驱动。由于机器人有高度限制，而腿部以上部分的重量较大，如果采用单杆支撑作为腿部结构，则支撑杆极易偏离竖直位置，机器人重心将偏离支撑杆所在直线，机器人极易翻倒。同时机器人的转向依靠左右两足底部的轮速差，当转向时，本身已不稳定的结构在此激励下更易出现重心偏离，因而将更难维持机器人的平衡。

机器人在比赛时要与别的机器人对抗，随时会受到撞击，如果机器人只有单杆的腿部结构，当受到撞击时，则无法继续保持平衡，机器人自身已不能保持良好的运行状态，很难发起有力的主动攻击，从而处于被动状态，因此保持机器人的平衡稳定至关重要。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是在满足比赛规则的前提下，提高机器人自身的稳定性，减小系统程序的运行周期，使机器人反应更灵敏，能较为迅速的发现对手并发出主动攻击，增强机器人的攻击力。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下；

一种类人机器人腿部双支撑装置，它包括腰部平板，在腰部平板的下方设置双支腿，每个支腿底部设有底板，所述的腰部平板、双支腿和底板构成平行四边形机构；在平行四边形机构的其中一处铰接处设置动力源，其它三处铰接处用销钉连接。

所述的动力源为舵机；每个支腿由三个连杆构成，其中，沿支腿前进方向，两个连杆在前，一个连杆III在后；在前的连杆I和连杆II相互平行，且分别位于舵机两侧。

在前的连杆I上开有与舵盘圆柱截面工称尺寸相同的舵盘过孔，以舵盘过孔为中心，开出四个呈圆周布置的螺栓孔，通过螺栓将连杆I和舵盘连接在一起，舵盘与舵机输出轴通过内外齿形连接。

在前的连杆I中间设置呈矩形分布的四个螺钉孔，连杆I前端设置销钉孔I，螺钉孔和销钉孔I起到和连杆II连接的作用，从而使连杆I和连杆II成为一个整体。

连杆II两端为销钉孔II，两个销钉孔II之间的间距与连杆I上的销钉孔I和舵盘过孔之间的间距相等。

连杆III两端为销钉孔III，两个销钉孔III之间的间距与连杆II上的两个销钉孔II之间的间距相等；且连杆II上两销钉孔II中心连线与连杆III上两销钉孔III中心连线平行。

采用上述技术方案的本实用新型，在完成劈叉动作时，控制卡支撑板能始终保持水平，而不受因两腿做相反方向的运动引起的方向相反的力的作用，使劈叉动作顺利进行，也减小了舵机的负荷和机构各部件的损伤。

机器人腿部机构有一个固定杆和三个活动杆。该机构的自由度f=3×3-（2×4+0）=1,该机构有一个动力源，自由度数=动力源数，满足机构有确定运动的条件，机器人双腿可以通过舵机控制进行自由独立运动，满足了机器人两腿分离的要求。

机器人上部通过腿部前后两个连杆的支撑，腿部在分开时，腰部的平板能始终保持水平，因而重心更加稳定，不易倾斜或反转。

附图说明

图1是该实用新型的整体结构图。

图2是本实用新型连杆I结构图。

图3是本实用新型连杆II结构图。

图4是本实用新型连杆III结构图。

图5是本实用新型辅助连杆结构图。

图6是本实用新型控制卡支撑板结构图。

图7是本实用新型控制底板板结构图。

具体实施方式