[发明专利]一种双足四足一体化可实时切换足式机器人

权利要求书

1.一种双足四足一体化可实时切换足式机器人，其特征在于：它的总体结构可以由金属躯干(1)、第一、第二前臂组件(2-1、2-2)、前支撑板(3)、后支撑板(4)和第一、第二后臂组件(5-1、5-2)构成；

其中，前支撑板(3)和后支撑板(4)通过螺栓连接在金属躯干(1)的纵长向两侧；第一、第二前臂组件(2-1、2-2)分别与前支撑板(3)连接，并关于金属躯干(1)沿横短向对称分布；第一、第二后臂组件(5-1、5-2)分别与后支撑板(4)连接，并关于金属躯干(1)沿横短向对称分布；

该足式机器人的第一后臂组件(5-1)由第一腿组件(13-1)、连接杆(14)、第四电机外壳(15)、第三电机减速器组件(7-3)和固定板金(16)组成；固定板金(16)与后支撑板(4)通过螺栓固接,第四电机外壳(15)固定在固定板金(16)上，第四电机外壳(15)内连接第三电机减速器组件(7-3)，第三电机减速器组件(7-3)的输出轴与连接杆(14)一端通孔采用键连接；连接杆(14)的另一端通孔采用键与第一腿组件(13-1)连接；两个通孔空间垂直排布，使得第一后臂组件(5-1)具有空间内的偏航转动和俯仰转动自由度；第二后臂组件(5-2)的结构组成和装配方式与第一后臂组件(5-1)完全一致；

它的第一前臂组件(2-1)由第二腿组件(13-2)、第二连接杆(17)、第四电机减速器组件(7-4)、第三电机外壳(6-3)组成；其中第二腿组件(13-2)的电机输出轴与第二连接杆(17)的中间通孔通过键连接，第二连接杆(17)的轴端通过前支撑板(3)的一侧通孔，并与第四电机减速器组件(7-4)的输出轴连接；第三电机外壳(6-3)安装在第四电机减速器组件(7-4)上起保护和支撑作用；第二连接杆(17)的中部通孔和轴端在空间垂直排布，使得第一前臂组件(2-1)具备空间的横滚转动和俯仰转动自由度；第二前臂组件(2-2)的结构组成和装配方式与第一前臂组件(2-1)完全一致；

该足式机器人的第一腿组件(13-1)由第一和第二电机外壳(6-1、6-2)、第一和第二电机减速器组件(7-1、7-2)、大腿构件(8)、链条(9)、第一链轮(10-1)、第二链轮(10-2)、小腿构件(11)和销(12)构成；第一电机减速器组件(7-1)的输出轴与大腿构件(8)通过键连接，第一、第二链轮(10-1、10-2)与链条(9)组成传动组件并安装在大腿构件(8)的内部深槽内；第一链轮(10-1)与第二电机减速器组件(7-2)的输出轴通过键连接，销(12)依次穿过第二链轮(10-2)、小腿构件(11)的圆端通孔以及大腿构件(8)的通孔；小腿构件(11)与第二链轮(10-2)焊接，使得小腿构件(11)可以在链条(9)传动下绕大腿构件(8)转动；同时，大腿构件可以绕第一电机外壳(6-1)的中心轴线转动；第二腿组件(13-2)的结构组成和装配方式与第一腿组件(13-1)完全相同；

该足式机器人的第一、第二前臂组件(2-1、2-2)以及第一、第二后臂组件(5-1、5-2)在转动自由度的布置上不同，虽然都为三自由度结构，但是前臂组件与后臂组件与躯干连接的第一个自由度的转动方向不一致，因而该机器人可以以四足机器人形态进行行走，也可切换成以第一、第二后臂组件(5-1、5-2)两条腿为行走腿，以第一、第二前臂组件(2-1、2-2)为操作机械手臂的双足机器人，实现双足四足的一体化可实时切换。

2.权利要求1所述的一种双足四足一体化可实时切换足式机器人，其特征在于：它的第一、第二腿组件(13-1、13-2)的小腿膝关节和大腿髋关节前向关节均可以实现360度连续旋转，该设计使足式机器人消除了头尾、腹背和左右的区分，可以实时完成足式机器人前后、上下和左右姿态的互换，实现全方位的动作形态实时转换。