[发明专利]新型十八自由度带铲斗机器人

权利要求书

1.一种新型十八自由度带铲斗机器人，其特征在于，包括身体主体以及分两组平均安装在身体主体两侧的多条机械腿；其中，每一条机械腿分别通过一个驱动系统单独控制运动；每一个驱动系统均采用三支链并联机构，所述三支链并联机构固连在身体主体上，并通过球铰和对应的机械腿连接；所述三条支链并联机构包括第一支链结构、第二支链结构和第三支链结构，其中，第一支链结构位于三条支链并联机构的外侧，包括推杆a和第二杆件a，所述推杆a通过螺母和丝杠与身体主体相连，所述第二杆件a的一端通过虎克铰与推杆a连接，第二杆件a的另一端通过球铰和对应的机械腿连接；所述第二杆件a上固连着一个三角形平台；所述第二支链结构和第三支链结构均包括推杆b和第二杆件b，其中，推杆b通过螺母和丝杠与身体主体相连；所述第二杆件b的一端通过虎克铰和推杆b相连，第二杆件b的另一端通过球铰与三角形平台相连。

2.根据权利要求1所述的新型十八自由度带铲斗机器人，其特征在于，所述第一支链结构、第二支链结构和第三支链结构的三条丝杠相互平行，且竖直放置，三条丝杠中心点在水平面上的投影连成等腰三角形；同时，第一支链结构、第二支链结构和第三支链结构上的三个虎克铰的第一转动轴线都平行于等腰三角形的底边，三个虎克铰的第二转动轴线与第一转动轴线垂直相交。

3.根据权利要求1所述的新型十八自由度带铲斗机器人，其特征在于，三个推杆和三个第二杆件的长度不完全相同。

4.根据权利要求1所述的新型十八自由度带铲斗机器人，其特征在于，身体主体包括机架和铲斗，所述机架和铲斗固连在一起；所述机架为不规则的矩形结构，所述机械腿为六条，六条机械腿分两组平均安装在机架上；其中，同一侧的三条机械腿中，位于中间的机械腿的安装位置相较于其前后两条机械腿的安装位置向外偏移一段距离；在六条机械腿的配合下，身体主体具有三维平移和三维转动六个自由度。

5.根据权利要求1或2所述的新型十八自由度带铲斗机器人，其特征在于，每一条机械腿均包括：电机支架、套筒、电机、皮带、皮带轮、腿部连接件、腿部控制杆、腿部第一杆件、腿部第二杆件和腿部第三杆件，其中，所述电机固定在电机支架上，电机通过皮带带动皮带轮，皮带轮带动驱动系统的丝杠转动，丝杠带动驱动系统的螺母做直线运动；所述驱动系统的三角平台和腿部控制杆通过球铰连接；所述腿部连接件与电机支架通过第一转动副连接，所述腿部第一杆件与腿部连接件通过第二转动副连接；腿部第一杆件与腿部控制杆通过第三转动副连接；腿部第一杆件与腿部第二杆件通过第四转动副连接；所述腿部控制杆件与腿部第三杆件通过第五转动副连接；所述腿部第二杆件与腿部第三杆件通过第六转动副连接。

6.根据权利要求5所述的新型十八自由度带铲斗机器人，其特征在于，第一转动副方向与水平面垂直，第二转动副至第六转动副的轴线方向相互平行，并分别与第一转动副方向和机械腿的矢状面垂直，所述三支链并联机构是一个两自由度平面并联机构，其中，两自由度的平面并联结构为机械腿提供了矢状面的平面运动；第一转动副为机械腿提供了侧摆运动。

7.根据权利要求4所述的新型十八自由度带铲斗机器人，其特征在于，所述身体主体还包括防护罩，所述防护罩安装于驱动系统的外部，并固连在机架上。