[发明专利]六足通用步行机器人

说明书

技术领域

本发明涉及机器人，具体涉及六足通用步行机器人。

背景技术

随着科技的发展，人类很多具有重复性或者安全隐患的活动被机器人替代，其中多足机器人因为能适应各种复杂地形，因此在特定的应用中具有优势。但是，由于多足的步态特点，需要依靠原地踏步的方式进行转向，使多足机器人在转身时耗时较长，效率低，明显不及轮式机器人(可直接旋转)，而且机身很难保持平稳，对于摄像、测绘等应用造成很大困难,另外腿部在行走过程中不能自行检测足是否触地，影响工作状态，不能及时发现和维修，影响使用寿命。

因此，现有的多足机器人存在成本高、效率低、耗时长而且很难保持平稳的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的多足机器人存在效率低、耗时长、寿命低而且很难保持平稳的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种六足通用步行机器人，包括机械结构和控制系统，所述机械结构包括机身结构和多个环绕所述机身结构呈辐射状对称分布的机器人腿，

所述机身结构包括头部和机身本体，所述头部内设有测距摄像装置，所述测距摄像装置包括旋转头和安装在所述旋转头前端的前脸，所述前脸的内侧分别设有测距摄像模块，所述机身本体的上端面设有转盘，所述旋转头密封扣合在所述转盘上，所述机身本体内部安装有驱动所述转盘旋转的齿轮传动机构，带动所述转盘和所述旋转头进行360度旋转；

任意一个所述机器人腿包括大腿、小腿和足，所述大腿与所述机身本体之间通过髋关节连接，所述大腿与所述小腿之间通过膝关节连接，所述小腿与所述足之间通过踝关节连接，所述小腿内部间隔设有第一伺服电机、第二伺服电机，所述第一、第二伺服电机分别连接所述膝关节和所述踝关节，并带动所述小腿和所述足分别绕所述膝关节和所述踝关节实现180度转动，所述机身本体上与所述大腿连接处设有第三伺服电机，所述第三伺服电机带动所述大腿绕所述髋关节实现180度转动；

所述控制系统包括多个分别用于控制所述机身结构和所述机器人腿动作的控制电路板，还包括电子罗盘、力传感器、电池和编码器。

在上述方案中，所述控制电路板包括安装在所述转盘上的第一控制电路板和安装在所述机身本体内部的第二控制电路板。

在上述方案中，还包括红外灯模块，所述前脸内侧设有前脸内衬板，所述测距摄像模块和所述红外灯模块安装在所述前脸内衬板上。

在上述方案中，所述传动机构包括相互啮合的主动轮和从动轮，所述主动轮由驱动电机驱动，所述驱动电机连接所述第一控制电路板，所述从动轮的中部设有旋转轴，所述旋转轴穿过所述转盘和所述第一控制电路板并带动其转动。

在上述方案中，所述机身本体包括相互扣合的机身上盖和机身下盖，所述机身本体内部的中部安装有环形固定板，所述第二控制电路板设置在所述环形固定板的上表面，所述第一伺服电机、第二伺服电机和所述第三伺服电机连接所述第二控制电路板。

在上述方案中，所述主动轮和所述从动轮安装在所述环形固定板的上端，所述驱动电机安装在所述环形固定板的下端并与所述主动轮同轴设置。

在上述方案中，所述足的触地端设有外侧呈弧形的橡胶触头，所述橡胶触头的内侧设有连接柱，所述足的内部设有到位开关，所述到位开关连接所述第二控制电路板，所述足碰触到地面时挤压所述橡胶触头，并推动所述连接柱与所述到位开关接触，激发所述到位开关开启。

在上述方案中，所述到位开关的底面上间隔设有静触块和动触块，所述动触块的底面上设有柱状的连接触头。

在上述方案中，所述连接柱包括与所述橡胶触头的内侧面贴合的柱头和向外伸出的柱杆，所述连接柱在所述橡胶触头的推动下移动时，所述柱杆碰触到所述连接触头，激发所述到位开关开启。

在上述方案中，所述机器人腿的个数为6个。

本发明，呈辐射状对称分布的机器人腿能够保持多足机器人的平衡，安全可靠，当多足机器人在行走过程中需要转身时，只需通过齿轮传动机构带动旋转头实现360度旋转，机身本体不必转动，转动灵活快速，节省时间，对环境要求低，成本低，具有很高的实用价值。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明去掉盖帽后的结构示意图；

图4为图3去掉前脸后的结构示意图；

图5为图4去掉旋转头后的结构视图；

图6为本发明中机器人腿内部的结构示意图；

图7为本发明中到位开关与橡胶触头的结构示意图；