[发明专利]一种变形机器人及其变形方法和组合舵机复位方法

说明书

本发明提供了一种变形机器人，包括机身主体、连接于机身主体上部的头部机构、连接于机身主体上部两侧的手臂机构和连接于机身主体下部两侧的腿部机构，所述机身主体与所述腿部机构、所述手臂机构都通过关节转动连接；所述腿部机构外侧设置有后轮，所述手臂机构外侧设置有前轮；所述机器人通过舵机驱动关节旋转变换为人形或车形。

技术领域

本发明涉及机器人领域，尤其涉及变形机器人及其变形方法和组合舵机复位方法。

背景技术

随着现代科技的发展，多自由度自由运动、快速变形的机器人产品发展迅速。目前市场上的变形机器人是实现机器人与汽车或其他结构形状的变换。申请号为CN201210179130.7的中国专利公开了一种变形机器人玩具中公开的技术是：以支架为整个战车的主要中心部分，起到将所有部件连接成一个整体的作用，所述躯壳都是通过各种机构巧妙连接到支架上，下面将具体进行详述，所述车顶可在支架上升降及旋转，两条手臂分别可在支架上前后转动及左右偏移，所述两条腿分别可在支架底端上转动及单独伸缩变形。而该变形机器人变形站立点的支撑力完全在于腿部，因此在变形时会造成受力不平衡，并且腿部的变形支撑力大，需要较大功率的马达驱动，并且还会造成变形的速度慢，鉴于以上缺陷，实有必要设计变形机器人及其变形的方法。

授权公告号为CN202822784U的中国专利公开了一种车辆变形机器人变形结构，机器人身体向车底盘一侧弯曲使机器人身体折叠，实现机器人变形成车及机器人从站立姿态转为卧倒姿态，弯曲折叠的身体展开，实现车变形成机器人及机器人从卧倒姿态转为站立姿态。其中：通过弯腰实现机器人向下弯曲身体；通过弯腿实现机器人向下弯曲身体；通过转动腰腿结合部实现机器人向下弯曲身体；通过同时弯腰和弯腿实现机器人向下弯曲身体。该实用新型，实现了低成本，简易，可靠的车辆变形机器人，遥控车辆变形机器人产品，自控车辆变形机器人产品的发展需要。然而，该专利中的机器人变形虽然可以简单实现外观形态的变换，但根本的结构框架是不变的，机器人的动作行为不能兼容两种形态，机器人由车的形态变形成人的形态后，不能以人形步态行走，仍通过车型轮子移动。

申请号为CN201621056591.5的中国专利公开了一种17自由度总线舵机人形机器人，包括机身、支架、舵机和控制板，所述舵机通过舵机连接线串联成1-4条线路连接到所述控制板上。该现有技术中的人形机器人在开机时，全部舵机皆一步复位到初始状态。在复位过程中无法避免各关节之间的相互干涉干扰，容易造成机器人各关节及其他部件的相互碰撞，导致损坏，容易造成安全隐患。

发明内容

为了克服上述现有技术中至少一方面的不足，本发明提供一种变形机器人及其变形方法，该机器人左右对称，全身具有21个自由度，变形速度快、动作灵活、结构设计合理，变形为人的形态后，能够步态行走，而不依靠车形轮子移动，可应用于民用机器人或工业机器人领域，对智能机器人的发展具有深远的意义。同时提供一种组合舵机复位方法，该方法更先进、更实用，更智能化，能够避免机器人在复位过程中各关节之间的相互干涉干扰，提高了舵机和机器人其他部件的使用寿命，进一步的提高了应用该组合舵机复位方法的机器人使用的寿命。

本发明解决前述技术问题所采用的技术方案是：一种变形机器人，包括机身主体、连接于机身主体上部的头部机构、连接于机身主体上部两侧的手臂机构和连接于机身主体下部两侧的腿部机构，所述机身主体与所述腿部机构、所述手臂机构都通过关节转动连接；所述腿部机构外侧设置有后轮，所述手臂机构外侧设置有前轮；所述机器人通过舵机驱动关节旋转变换为人形或车形。

优选的是，腿部机构包括与机身主体连接的腿部组件和与腿部组件连接的站立支撑组件；后轮设于腿部组件的外侧。

上述任一方案优选的是，机身主体包括框体，设于框体内、且转轴与两手臂机构连接的手臂驱动舵机，以及设于框体内、且转轴与腿部组件连接的腿部驱动舵机。

上述任一方案优选的是，手臂驱动舵机的转轴的轴心与腿部驱动舵机的轴心相互垂直。