[发明专利]一种三足欠驱动行走器及其控制方法有效
申请号: | 201810220884.X | 申请日: | 2018-03-16 |
公开(公告)号: | CN108382486B | 公开(公告)日: | 2019-12-24 |
发明(设计)人: | 熊诗琪;李鹏;罗会容;吴向成;齐卉 | 申请(专利权)人: | 江汉大学 |
主分类号: | B62D57/032 | 分类号: | B62D57/032 |
代理公司: | 11302 北京华沛德权律师事务所 | 代理人: | 房德权 |
地址: | 430056 湖北省武*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 行走器 联轴器 欠驱动 光轴 推杆电机 电机 转动连接 转动轴 摆腿 长端 横端 推轴 电机两端 对称设置 两端对称 平稳性能 同步动作 行走过程 二维 耗能 脚擦 | ||
1.一种三足欠驱动行走器,其特征在于,包括:一内摆腿、一对外摇腿、推杆电机、电机、2个第一T型联轴器及2个第二T型联轴器,其中:
所述内摆腿固定在所述电机底部;
所述外摇腿设置有第一固定光轴及第二固定光轴,所述第一固定光轴的位置高于所述第二固定光轴的位置;
所述推杆电机两端对称设置有镜像同步动作的推轴;
所述电机两端对称设置有转动轴;
所述第一T型联轴器与所述第二T型联轴器结构相同,包括:长端部及与所述长端部垂直固定的横端部,所述横端部内设容置所述第一固定光轴或所述第二固定光轴的通孔;
所述第一T型联轴器的所述长端部与所述推杆电机对应的所述推轴固定连接,所述横端部与所述第一固定光轴转动连接;
所述第二T型联轴器的所述长端部与所述电机对应的所述转动轴固定连接,所述横端部与所述第二固定光轴转动连接。
2.如权利要求1所述的三足欠驱动行走器,其特征在于,所述外摇腿的长度大于所述内摆腿的长度。
3.如权利要求1所述的三足欠驱动行走器,其特征在于,所述内摆腿的底端设置有用于触地的圆柱形脚部。
4.如权利要求1所述的三足欠驱动行走器,其特征在于,所述外摇腿的底端设置有用于触地的脚部。
5.如权利要求1所述的三足欠驱动行走器,其特征在于,还包括综合控制单元,设置在所述内摆腿上;
所述综合控制单元包括:控制器、传感器及电池,其中:
所述传感器获取所述内摆腿及所述外摇腿的姿态信息;
所述控制器与所述传感器、所述电机及所述推杆电机电性连接,所述控制器接收所述姿态信息并控制所述电机及所述推杆电机动作;
所述电池提供电能给所述控制器、所述传感器、所述电机及所述推杆电机。
6.如权利要求5所述的三足欠驱动行走器,其特征在于,还包括支撑板,固定在所述内摆腿的顶端;
所述电机、所述控制器、传感器及电池固定在所述支撑板上。
7.如权利要求1所述的三足欠驱动行走器,其特征在于,所述第一固定光轴设置在所述外摇腿的顶端。
8.如权利要求1所述的三足欠驱动行走器,其特征在于,所述电机水平设置,所述内摆腿垂直固定在所述电机下方。
9.一种三足欠驱动行走器的控制方法,其特征在于,用于控制权利要求1~8任一项所述的三足欠驱动行走器进行持续行走,包括以下步骤:
S1:将所述内摆腿与所述外摇腿交叉30°放置,设定所述内摆腿的初始位置方向为正方向;
S2:所述电机逆时针旋转设定角度,所述内摆腿抬起,使所述三足欠驱动行走器的重心前倾,所述三足欠驱动行走器获取正方向速度,此时,所述外摇腿为支撑腿;
S3:所述内摆腿翻转触地,所述推杆电机的两个所述推轴同步收缩,使所述外摇腿向外侧抬起,此时,所述内摆腿为支撑腿,所述外摇腿为摆动腿;
S4:所述电机顺时针旋转,使所述外摇腿向所述内摆腿摆动;
S5:所述推杆电机的两个所述推轴同步伸长至初始位置,所述外摇腿触地,此时,所述支撑腿切换为所述外摇腿,所述摆动腿切换为所述内摆腿;
S6:所述电机顺时针旋转,所述内摆腿摆动抬起;
S7:依次重复步骤S3~S6,完成所述持续行走的过程。
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