[发明专利]一种空中任意姿态至落地姿态自调整的四足机器人

权利要求书

1.一种四足机器人空中姿态调整方法，其特征在于：四足机器人处于任意姿态，接着四个腿单元摆动，使四个腿单元均位于同一平面；通过测量此时躯干本体相对于落地姿态在X,Y,Z三轴上的夹角，按欧拉角公式分解为依次绕X轴→Y轴→Z轴的顺序运动所转的转动角度θ_x,θ_y,θ_z；在绕X、Y、Z轴翻转过程中，在无外力作用下，整个机器人的角动量守恒，腿单元与躯干本体围绕X轴旋转的角动量应始终不变，而在初始状态下角动量为0，因此四足机器人在绕轴旋转的过程中角动量始终为0，通过分别计算四个腿单元与躯干本体绕轴的角动量之和，即可分别计算得到躯干本体的绕X、Y、Z转体角速度；

所述四足机器人由躯干本体(1)、左前肢(2)、左后肢(3)、右前肢(4)、右后肢(5)、第一关节架(6)、第二关节架(7)、第三关节架(8)、第四关节架(9)以及8个舵机构成；

其中，左前肢(2)、左后肢(3)、右前肢(4)和右后肢(5)的结构相同；

其中，第一关节架(6)、第二关节架(7)、第三关节架(8)和第四关节架(9)的结构相同；

其中，8个舵机是指A舵机(10A)、B舵机(10B)、C舵机(10C)、D舵机(10D)、E舵机(10E)、F舵机(10F)、G舵机(10G)和H舵机(10H)；

左前腿单元(11A)由左前肢(2)、第一关节架(6)和两个舵机(10A、10B)构成；躯干本体(1)的AA支臂(1A)与第一关节架(6)之间安装有A舵机(10A)，第一关节架(6)与左前肢(2)之间安装有B舵机(10B)；A舵机(10A)的A舵盘(10A1)固定在躯干本体(1)的AA支臂(1A)的AA舵盘槽(1A1)中，A舵机(10A)的壳体固定在第一关节架(6)的A舵机腔(6B)中；B舵机(10B)的B舵盘(10B1)固定在第一关节架(6)的BA支臂(6A)的B舵盘槽(6A1)中，B舵机(10B)的壳体固定在左前肢(2)的B舵机腔(2A1)中；

左后腿单元(11B)由左后肢(3)、第二关节架(7)和两个舵机(10C、10D)构成；躯干本体(1)的AB支臂(1B)与第二关节架(7)之间安装有C舵机(10C)，第二关节架(7)与左后肢(3)之间安装有D舵机(10D)；C舵机(10C)的C舵盘(10C1)固定在躯干本体(1)的AB支臂(1B)的AB舵盘槽(1B1)中，C舵机(10C)的壳体固定在第二关节架(7)的C舵机腔(7B)中；D舵机(10D)的D舵盘(10D1)固定在第二关节架(7)的BB支臂(7A)的D舵盘槽(7A1)中，D舵机(10D)的壳体固定在左后肢(3)的D舵机腔(3A1)中；

右前腿单元(11C)由右前肢(4)、第三关节架(8)和两个舵机(10E、10F)构成；躯干本体(1)的AC支臂(1C)与第三关节架(8)之间安装有E舵机(10E)，第三关节架(8)与右前肢(4)之间安装有F舵机(10F)；E舵机(10E)的E舵盘(10E1)固定在躯干本体(1)的AD支臂(1D)的AD舵盘槽(1D1)中，E舵机(10E)的壳体固定在第三关节架(8)的E舵机腔8B中；F舵机(10F)的F舵盘(10F1)固定在第三关节架(8)的BC支臂(8A)的F舵盘槽(8A1)中，F舵机(10F)的壳体固定在右前肢(4)的F舵机腔(4A1)中；

右后腿单元(11D)由右后肢(5)、第四关节架(9)和两个舵机(10G、10H)构成；躯干本体(1)的AD支臂(1D)与第四关节架(9)之间安装有G舵机(10G)，第四关节架(9)与右后肢(5)之间安装有H舵机(10H)；G舵机(10G)的G舵盘(10G1)固定在躯干本体(1)的AC支臂(1C)的AC舵盘槽(1C1)中，G舵机(10G)的壳体固定在第四关节架(9)的G舵机腔(9B)中；H舵机(10H)的H舵盘(10H1)固定在第四关节架(9)的BD支臂(9A)的H舵盘槽(9A1)中，H舵机(10H)的壳体固定在右后肢(5)的H舵机腔(5A1)中；

躯干本体(1)的中部是中心通孔(1G)，所述中心通孔(1G)内固定有舵机控制系统；躯干本体(1)的上面板(1E)与下面板(1F)之间设有四个加强筋；下面板(1F)上按两两对称且垂直设有四个支臂，即AA支臂(1A)、AB支臂(1B)、AC支臂(1C)和AD支臂(1D)；

躯干本体(1)的AA支臂(1A)上的AA舵盘槽(1A1)中安装有A舵机(10A)的舵盘，A舵机(10A)的壳体安装在第一关节架(6)的A舵机腔(6B)中；

躯干本体(1)的AB支臂(1B)上的AB舵盘槽(1B1)中安装有C舵机(10C)的舵盘，C舵机(10C)的壳体安装在第二关节架(7)的C舵机腔(7B)中；

躯干本体(1)的AC支臂(1C)上的AC舵盘槽(1C1)中安装有E舵机(10E)的舵盘，E舵机(10E)的壳体安装在第三关节架(8)的E舵机腔(8B)中；

躯干本体(1)的AD支臂(1D)上的AD舵盘槽(1D1)中安装有G舵机(10G)的舵盘，G舵机(10G)的壳体安装在第四关节架(9)的G舵机腔(9B)中；

左前肢(2)一端是B舵机腔(2A)，左前肢(2)另一端是左前工字足体(2B)；

左后肢(3)一端是D舵机腔(3A)，左后肢(3)另一端是左后工字足体(3B)；

右前肢(4)一端是F舵机腔(4A)，右前肢(4)另一端是右前工字足体(4B)；

右后肢(5)一端是H舵机腔(5A)，右后肢(5)另一端是右后工字足体(5B)。