[发明专利]一种多功能仿人多足机器人

说明书

一种多功能仿人多足机器人,包括至少四条多关节或多自由度的仿生机械腿，所述至少四条仿生机械腿与仿人机器人躯干的底部或周边连接；或，所述至少四条仿生机械腿通过连接件构成多足机器人平台后与所述仿人机器人躯干连接。本发明可大幅提高传统仿人机器人对复杂地形的适应能力和攀爬奔跑能力；可大幅度的提高机器人的载物负重能力，可简化解决仿人机器人的结构复杂及重心变化需要大量伺服调整控制的问题；可适用于安保、防卫、服务、娱乐、表演、交流等较多领域，一机即可满足人们多种需求。

技术领域

本发明涉及仿生机器人技术领域，具体涉及一种多功能仿人多足机器人。

背景技术

仿人机器人是一种具有人的外形，并能效仿人体部分物理功能、感知系统及社交能力的机器人，它能与人类一样完成某些特定工作，使人们对其认知及认同感较强。

近些年,随着科技水平的提高,世界各国针对仿人机器人的研制投入了巨大精力,仿人机器人得到了巨大的发展,能够实现的功能越来越多,适应环境的能力也越来越强；但仿人机器人作为双足机器人，存在诸多限制甚至难以实现的功能：其一，需严格控制重心位置以实现其自身静态稳定性，动态稳定性和平衡性需靠机械结构重心调整及伺服控制算法来进行调整，致使其结构设计和伺服算法均非常复杂、对复杂地形适应性较差；其二，在搬运重物方面存在较大限制，仅适应较轻物体搬运，在较重物体搬运时可能使整体重心大幅变化无法维持自身稳定；其三，实用性扩展空间受制约较大，虽然随着科技进步可实现的功能越来越多，但大多以服务、娱乐、交流等为主，无法大幅扩展至不同领域；其四，灵活性限制较大，双足且自由度较少，限制了仿人机器人的灵活性；其五，在坡度不一或崎岖地形行走或奔跑或攀爬方面存在困难，目前仅有极少部分通过姿态算法调整实现单一或部分功能。

在自然界里的多足动物，如马、猎豹、蝎子、蚂蚁等在面对地形的制约极小，其速度或承重及稳定性能均非常优越。仿生多足机器人的自身稳定性、承重性、功能性、表演性方面均有双足机器人无可比拟的优越条件。

目前，在仿人机器人和多足机器人方面均有大量的科技工作者研究并产生了较多的成果，但在仿人机器人或多足机器人方面尚未发现可大幅提高适用范围的多功能仿人多足机器人。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种拥有较高自身静态和动态稳定性，可提高负重性能和搬运重物，可较好的适应复杂地形环境的行走、奔跑及攀爬, 在移动或攻击形态具有较强威慑力、在站立状态与真人一致具有较强亲和力，可大幅扩展适用范围,可较好适用于安保、防卫、服务、娱乐、表演、交流领域的多功能仿人多足机器人。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种多功能仿人多足机器人,包括仿人机械头颈、仿人机械手臂、仿人机械躯干和仿生机械腿，所述仿生机械腿为多关节或多自由度的仿生机械腿，所述仿生机械腿的数量≥4条，所述仿生机械腿与仿人机械躯干的底部或周边连接；或，所述仿生机械腿通过连接件构成多足机器人平台后与所述仿人机械躯干连接。仿人多足机器人的多条仿生机械腿不仅可大幅度提高自身稳定性，还可用冗余仿生机械腿作为攻击、防卫武器和/或抓取、放置执行器。

进一步,所述仿生机械腿为三至六个关节或自由度的足式机械腿；所述仿生机械腿包括弹性减震部件和/或弹性足，和/或减震足和/或勾爪足。

进一步,所述仿生机械腿设有带自主动力的控制机构和供电机构。

进一步,所述仿生机械腿部分或全部采用气动或液动的柔性机械腿或柔性机械臂。

进一步,所述多足机器人平台或仿生机械腿固定于仿人机械躯干的腰部或髋部。

进一步,所述仿人机械躯干由立柱辅以骨架及位于骨架表面的人造硅胶皮肤构成，或采用含有多关节多自由度的弹性和/或柔软性腰部及髋部的仿人躯干；所述仿人机械手臂采用四至七自由度的仿人机械臂和多自由度的仿人机械手或灵巧手。