[发明专利]六足步行机器人

说明书

技术领域

本发明为一种六足机器人，属于机器人设计制造技术领域。

背景技术

随着科技的发展，自动化程度的逐步提高，机器人已经越来越广 泛地被应用到科研、探测、生产、救援等各个领域。虽然，机器人的 种类繁多，功能各异，但就其行走方式而言，主要有三种：轮式、履 带式和足式。这三种行走方式各有各的特点。

轮式和履带式是最为常见的行走方式，其具有控制简单、移动迅 速平稳的优点。但是足式机器人的越障能力要远远高于前两者。同时， 对于各种复杂地形地貌，足式机器人也具有更强的适应能力。

步行机器人是利用仿生学原理，模仿各种自然界中的生物行走的 步态，来实现自身移动的一种机器人。它经历了上百年的发展，取得 了长足的进步。其发展过程中主要经历了以下三个阶段：

第一阶段：以机械和液压控制实现运动的机器人；

第二阶段：以电子计算机技术控制的机器人；

第三阶段：多功能性和自主性的要求使得机器人技术进入新的发 展阶段。

所谓多足步行机器人，一般是指四足及四足以上的机器人，例如 四足机器人、六足机器人、八足机器人等。

发明内容

本发明的目的在于提出—种仿生六足机器人，是以六足纲昆虫为 原形设计制造的。从仿生学的角度来讲，昆虫的行走方式是最能够适 应地球上的各种复杂的地形的，所以，六足机器人也是一种十分理想 的行走结构。所述的六足机器人应满足以下三部分功能：

第一、水平面内可以转动，以实现向前行走、原地转弯功能；

第二、竖直面内可以转动，以实现腿部的抬起与落下的功能；

第三、脚部可以在竖直面内转动，以调整脚部落地的角度，使主 体结构更加稳定。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为六足步行机器人，该 机器人包括机身1和腿足结构2，机身1为机器人的主体结构，该主 体结构的平面为六边形；腿足结构2共六组，该六组结构分设在六边 形的机身1六个角上。

腿足结构2由三级关节组成，该三级关节包括第一级水平转动关 节3、第二级竖直转动关节4、第三级竖直转动关节5；其中，第一 级水平转动关节3为腿足结构与机身的连接结构；第二级竖直转动关 节4设置在第一级水平转动关节3与第三级竖直转动关节5之间，第 二级竖直转动关节4为连接的过渡结构；第三级竖直转动关节5为腿 足的调节结构。

第二级竖直转动关节4与第三级竖直转动关节5之间通过H型 杆6相连。

腿足结构2的位置由三组舵机7调整，第一级水平转动关节3上 的舵机7为水平调节机构。

第二级竖直转动关节4与第三级竖直转动关节5上的舵机7为竖 直调节机构。

腿足结构2的三级关节上均设有关节架8，舵机7安装在关节架 8上；第一级水平转动关节3上的舵机7安装在关节架8上的竖直方 向，舵机7水平旋转并带动第二级竖直转动关节4、第三级竖直转动 关节5进行水平方向的位置调节；第一级水平转动关节3和第二级竖 直转动关节4上的两个舵机7相互错位90°角后相连，两者组成一个 整体，且无相对运动。

第二级竖直转动关节4上的舵机7安装在关节架8上的水平方 向，舵机7竖直旋转并带动第三级竖直转动关节5进行竖直方向的位 置调节。

第三级竖直转动关节5上的舵机7安装在关节架8上的水平方 向，舵机7竖直旋转并带动足部9进行竖直方向的位置调节。

所述H型杆6由两组U型杆相接组成，H型杆6为该六足机器 人腿足结构2的腿部主体。

所述足部9的底部为尖角结构，足部9为腿足结构2的动作执行 主体结构。

所述腿足结构2上的各舵机7由单片机控制，单片机安装在机身 1上。

所述第一级水平转动关节3、第二级竖直转动关节4、第三级竖 直转动关节5之间为铰接连接。

所述机身1上安装有超声波测距装置。

所述机身1的六个顶角由切削并形成六个凸台，顶角处打磨成圆 弧。机身1的每个凸台上都有五个孔，中间的大孔是安装滚动轴承的 轴承孔，旁边的四个小孔是用于固定第一级水平转动关节3上舵机7 的转轴螺栓孔。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果。