[实用新型]一种机械腿和六足机器人

说明书

本实用新型公开了一种机械腿及其六足机器人，该机械腿采用三节式连接，即安装于机器人机身的近节，与近节转动连接的中节，和中节转动连接的远节,每组机械腿具有三个自由度，在机器人机上设有有喷水组件，喷水组件通过软管连接设于远节末端的喷水口；该机器人能在两栖环境下运作，其中,机器人在水下模式选择喷水式推进方式，利用矢量喷水时产生的反推力完成动作，使其能够大大简化其水动力特性并提高机器人的运动效率；通过腿部关节舵机配合，对喷水方向和力度大小进行矢量控制，可达到提高水下机器人运动灵活性和可控性的目的，同时降低机器人对周围水文环境的破坏，将喷水组件设于机身，减轻机械腿的中节、远节部份的重量负载，机械腿更灵活。

技术领域

本实用新型涉及多足机器人领域，具体而言，涉及一种机械腿及其六足机器人。

背景技术

随着陆地资源的匮乏，人类已经进军海洋资源开发。与陆地环境不同，海洋环境存在更多的未知性和复杂性。由于人类能亲自探索海洋环境有限，所以水下机器人作为一种具有环境感知能力，自主控制能力，自主作业能力的装置，必然成为开发海洋的重要工具。传统的水下机器人只适合在水下环境中作业，而两栖机器人作业范围广，环境适应能力强，可以执行人类无法完成的复杂任务，所以两栖机器人的研究有重要意义。

现有的陆地机器人大多采用轮式驱动的运动方式，对地形要求高，不适应浅滩和岛礁等非结构环境；水下机器人则一般采用螺旋桨推进，由于螺旋桨多裸露在机器人躯体外，容易损坏；而且螺旋桨工作噪声大，难隐蔽作业,对海洋环境破坏大；而对于水陆两栖机器人,现大多仅采用一种主要驱动方式多为陆地驱动方式，且多为陆地驱动方式,在不改变主驱动方式的基础上，简单对机器人的足端和防水工艺进行改进，利用陆地驱动机构来实现水中推进，牺牲了机器人的高效性及环境适应能力。

申请号为201711189461.8的实用新型专利申请公开了一种用于两栖球形机器人的轮腿式复合驱动机构,其结合轮式腿和喷水电机于一身,在水下能利用喷水电机喷水驱动机器人自身移动,较好的解决了上述问题,但是,其存在自由度较低,腿部不够灵活的问题；当该机器人在水下运动时，复合驱动机构由于自由度较低，无法实现机器人横摇、斜向运动等动作，在前进、下潜和艏摇等状态时，稳定性较差；同时，将喷水电机置于腿部末端,导致腿部负载大,不利于两栖环境下的移动作业。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服背景技术提到的缺点,提供一种机器人用的机械腿,以及安装有该机械腿的六足机器人,同时机械腿上设有喷水组件,在水下能通过喷水组件所产生的反作用力实现自身的推进,因而本实用新型中安装有六组机械腿的机器人在水陆两栖环境下能分别以不同的推动方式实现运动,环境适应性强,同时姿态灵活，运动高效。

为解决上述问题，本实用新型的方案如下：

一种机械腿，设于机器人的机身，包括近节、中节和远节，近节和远节分别连接在中节的两端，三段关节组成一组机械腿结构，具体结构如下：

其中，所述近节的第一端与机身铰接，机身上设有第一舵机，第一舵机的舵盘与近节连接以驱动近节绕机身在水平面内摆动并构成第一转动副；

所述近节的第二端与中节的第一端铰接，近节上设有动力机构以驱动中节绕近节第二端在竖直面内转动并构成第二转动副；

所述中节的第二端与远节的第一端铰接，中节上设有动力机构以驱动远节绕中节第二端在竖直面内转动并构成第三转动副；

喷水组件，所述喷水组件设于机身上，喷水组件的出水口设有软管，远节的第二端设有喷水口，软管另一端与喷水口连通。

所述动力机构为舵机，其中，设于近节上的第二舵机的舵盘与中节连接，设于中节上的第三舵机的舵盘与远节连接。

一种六足机器人，包括机身和上述的机械腿，所述六组机械腿设置于机身周侧。

所述喷水组件设于机身上。