[实用新型]一种基于柔性脊柱技术的仿生四足机器人

权利要求书

1.一种基于柔性脊柱技术的仿生四足机器人，其特征在于，包括柔性脊柱以及支腿；其中，

所述柔性脊柱由多块脊椎骨串接而成；所述脊椎骨包括头锥骨、尾椎骨以及中间椎骨，头锥骨与中间椎骨靠近尾椎骨的一面凸设有球关节，尾椎骨与中间椎骨靠近头锥骨的一面凸设有凸块，凸块上开设有与球关节匹配的球面凹槽，球面凹槽上加设有两个通过螺钉固定的压垫，两个压垫组合形成垫圈，以装配组合球关节与凹槽，将每块脊椎骨两两连接；每块脊椎骨的侧平面都设有四个凸台，每两块脊椎骨的凸台位置一一对应并且之间连接有压簧，且凸台上均开设有通孔，用于穿设钢丝绳，钢丝绳在柔性脊柱的首端固定，另一端穿过所有脊椎骨上位于同一对应位置的凸台的通孔，柔性脊柱的尾端加设绳驱脊椎电机，钢丝绳在柔性脊柱的尾端穿出后连接至绳驱脊椎电机主轴上；

所述支腿设置有四条，在所述柔性脊柱的首端和尾端各装配由两条；每一所述支腿具有三自由度，以实现髋关节侧摆、正摆以及膝关节转动，三个自由度的运动由三个支腿电机来驱动完成。

2.如权利要求1所述的基于柔性脊柱技术的仿生四足机器人，其特征在于，所述支腿包括髋关节正摆电机、大腿杆、小腿杆、膝关节电机、髋关节侧摆电机、膝关节摇杆以及膝关节驱动连杆；所述髋关节正摆电机的转子与支腿的大腿杆装配固定，大腿杆通过膝关节转轴与小腿杆装配连接，小腿杆相对于大腿杆转动；膝关节电机的转子主轴与膝关节摇杆通过平键过盈装配，膝关节驱动连杆通过转动销轴一端与膝关节摇杆装配连接一端与小腿杆装配连接；膝关节摇杆、膝关节驱动连杆及小腿杆组成一个双摇杆机构，当膝关节电机转子转动，膝关节摇杆同步转动，推动膝关节驱动连杆及小腿杆跟随运动；所述膝关节电机与髋关节正摆电机同轴，髋关节侧摆电机主轴与髋关节正摆电机主轴呈90°，两者由髋关节固定件将髋关节侧摆电机的转子和髋关节正摆电机的定子装配固定。

3.如权利要求1所述的基于柔性脊柱技术的仿生四足机器人，其特征在于，还包括头部环境感知模块、控制及通讯模块；

所述头部环境感知模块用于监测机器人所处位置的周边障碍物情况，并传输至所述控制及通讯模块；

所述控制及通讯模块包括十六块电机驱动板以及机器人中央控制器；所述十六块电机驱动板由十二个支腿电机驱动板以及四个绳驱脊椎电机驱动板组成；所述机器人中央控制器用于根据头部环境感知模块所监测到的情况来控制十二个支腿电机驱动板以及四个绳驱脊椎电机驱动板，以实现对柔性脊柱和支腿动作的控制。

4.如权利要求3所述的基于柔性脊柱技术的仿生四足机器人，其特征在于，所述控制及通讯模块还包括电控箱体、电源管理电路板及锂电池，所述十六块电机驱动板、机器人中央控制器、电源管理电路板及锂电池均安装在电控箱体内，所述电控箱体安装在所述柔性脊柱前端，所述电源管理电路板及锂电池用于对所述十六块电机驱动板及机器人中央控制器提供电能分配。