[实用新型]五足仿生机器人机构

说明书

技术领域

本实用新型属于机器人机构技术领域，特别是一种五足仿生机器人机构。

背景技术

近年来，伴随着科学技术的飞速发展，机器人学已逐步成为了一门独立的学科。科学家们对机器人的研究日益深入，并在机器人学理论上取得了极大地成就。在众多类型的机器人中，足式移动方式的机器人可以相对较易地跨过比较大的障碍(如沟、坎等)，而且机器人的脚所具备的多自由度可以使机器人的活动倍加矫健，对于凹凸不平的地形的适应能力也更强。正是由于足式机器人拥有不同于轮式、带式等移动机器人的特点，凭借极强的地形适应能力和稳定能力，它已得到越来越广泛的应用。

Rodney A.Brooks.A robot that walks；emergent behaviors from a carefully evolved network.IEEE International Conference on Robotics and Automation,1989,1(2):253-262.发表了一种用于行星表面探测的六足机器人Genghis，这个机器人的腿部有2个自由度，由伺服电机驱动，它内部包含了触须传感器、加速度计和力矩传感器，能够在复杂地形中行走，但是该机器人自由度过少，腿部运动不是特别灵活，并且距离地面过近，不能跨过较高的障碍物。席磊.四足仿生机器人步态规划及行走稳定性研究.国防科学技术大学,2013.发表了一种名为MiniQuad的四足机器人，整个机器人具有模块化的特征，容错性较好，但是该四足机器人稳定性一般，在机器人进行转动运动时，会显得很笨重。

发明内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种五足仿生机器人机构，本实用新型的机器人机构机身轻，稳定性高，承载能力强，行走时转向无需旋转，转向便捷。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：

一种五足仿生机器人机构，包括躯干、机械腿，控制装置；所述躯干包括第一支撑板、第二支撑板、第一支撑杆；所述机械腿包括第一轴端挡板、第一连接盘、第一数字舵机、第一支撑架、第二轴端挡板、第二连接盘、第二数字舵机、第二支撑架、第一摆动杆、第三轴端挡板、第三连接盘、第三数字舵机，第二摆动杆、支撑盘、支撑套筒；

所述第一支撑板和第二支撑板分别位于机器人机构中心的上下端；所述第一支撑板和第二支撑板之间通过第一支撑杆相连；所述第二支撑板上端安装有控制装置；

所述第一支撑板的五个顶点的上端均固接有第一连接盘，所述第一数字舵机的转动轴为花键轴结构安装在第一连接盘的中心的花键键槽内，第一连接盘花键键槽外部安装有第一轴端挡板；第一数字舵机位于第一支撑板和第二支撑板的上下对应的顶点之间；所述第一数字舵机安装在第一支撑架内，第一支撑架下端安装有支撑套筒；第一支撑架的外端与第二支撑架固接；所述第二数字舵机安装在第二支撑架内，所述第二数字舵机的转动轴安装在第二连接盘的花键键槽内；所述第二连接盘一端与第一摆动杆固接，第一摆动杆的另一端与第三连接盘固接，所述第三数字舵机的转动轴与第三连接盘的中心花键键槽内；所述第一摆杆两端均设有圆孔，分别与第二连接盘和第三连接盘的花键键槽中心同轴，第二数字舵机和第三数字舵机的转动轴分别穿过第一摆杆两端的圆孔；第一摆杆两个圆孔外部分别安装有第二轴端挡板和第三轴端挡板；所述第三数字舵机与第二摆动杆固接，所述第二摆动杆的底端与支撑盘铰接；所述支撑盘作为整个机构的支撑点。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点：

(1)本实用新型相比现有技术的轮式、履带式机器人具有在复杂地况中的更好的移动性能，由于每个机械腿均具有4个自由度，即具有四个转动副关节，使得机器人能够灵活运动，可行走的地形范围也更大。

(2)本实用新型的躯干部分由上下两块正五边形的支撑板构成，五条机械腿呈五角对称分布支撑机器人整体，相比于现阶段的四足机器人，机械腿数目更多，分布对称性更高，具有更好的承重能力、稳定性能和更强的适应环境的能力。

(3)本实用新型与现有技术的六足机器人相比具有更加灵活的机动性能，运动转向更加方便快捷，由于整体呈中心五角对称分布，机器人机构本身无需转向，只需抬起对应方向的机械腿即可完成转向运动，具有高效的行走能力和灵活的转向能力，可以满足更多的使用需求。

(4)本实用新型结构简单、机身轻，结构对称，通用性强，加工和维护成本低。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

附图说明

图1是本实用新型五足仿生机器人机构整体结构示意图；