[实用新型]一种仿生机器人脊柱

说明书

本实用新型涉及一种仿生机器人。目的是提供一种四足机器人的仿生脊柱，该仿生脊柱应能够灵活地弯曲，以使四足机器人更加灵活方便地适应复杂的地形，并具有工作可靠的特点。技术方案是：一种仿生机器人脊柱，包括控制器；其特征在于：该脊柱包括若干个依序排列且两两连接的脊柱单元，每个脊柱单元包括设有开口的球形薄壳、固定于球型薄壳内壁上的若干电磁铁、包裹着永磁体并可滚动地定位在球形薄壳内的球型柱头以及一端与球型柱头连接另一端通过所述开口伸展至外部与相邻球形薄壳连接的弹性柱杆；该脊柱还包括依序连接各个球形薄壳以保证球形薄壳与球型柱头相对运动的的弹性杆以及分别通过所述控制器接通所述电磁铁的电池。

技术领域

本实用新型涉及一种仿生机器人，具体是涉及一种仿生机器人的脊柱。

背景技术

近年来，随着仿生技术的日益提高，仿生机器人的发展也越来越快，科学研究对于仿生机器人的要求也日益提高，仿生机器人可以代替人类到达难以到达的地方，从而收集之前无法收集的数据供以分析，而这对于仿生机器人本身的性能也提出了更高的要求。

经研究调查发现，四足机器人依靠四足进行奔跑运作，其脊柱在其中起到了连接各小单元、传递力与方向的作用。从生物学上来看，目前四足机器人和四足动物的区别在于其脊柱所起到的作用程度不同；但是反观国内的四足机器人虽然多种多样，对于脊柱设计方面却过于单一，在转向和连接方面存在较大的局限性。因此，为了提高四足机器人的灵活性以及工作可靠性，需要实用新型一种更多着眼于脊柱灵活运作并且具有强大可靠性的仿生机器人脊柱。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种四足机器人的仿生脊柱，该仿生脊柱应能够灵活地弯曲，以使四足机器人更加灵活方便地适应复杂的地形，并具有工作可靠的特点。

本实用新型的技术方案是：

一种仿生机器人脊柱，包括控制器；其特征在于：该脊柱包括若干个依序排列且两两连接的脊柱单元，每个脊柱单元包括设有开口的球形薄壳、固定于球型薄壳内壁上的若干电磁铁、包裹着永磁体并可滚动地定位在球形薄壳内的球型柱头以及一端与球型柱头连接另一端通过所述开口伸展至外部与相邻球形薄壳连接的弹性柱杆；该脊柱还包括依序连接各个球形薄壳以保证球形薄壳与球型柱头相对运动的的弹性杆以及分别通过所述控制器接通所述电磁铁的电池。

所述若干电磁铁中的铁芯分散布置于球形薄壳的内壁，且与所述球型柱头滚动配合。

每个球型薄壳的开口直径至少为所述弹性杆直径的1.5倍，以使球型柱头与球型薄壳之间能够发生相对滚动。

所述的永磁体为正方体，且位于球型柱头中心位置。

所述铁芯为片状，若干铁芯通过焊接的方法固定于球型薄壳的内壁。

所述球型薄壳外壁设有开设着柱孔的突柱；另有弹性杆依序与每个球型薄壳上的突出逐一连接，从而将各脊柱单元连为一体。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过控制电磁铁通电的方式让脊柱产生弯曲，即通过对不同的电磁铁进行通电使得球型柱头与球型薄壳产生相对转动，从而带动脊柱的弯曲 (包括整个脊柱绕脊柱轴线的扭转以及脊柱轴线由直线变成曲线的弯曲)，具有结构简单、控制方便、整体可靠性高的特点，可以实现在复杂地形中对于脊柱的更高要求，非常适用于在仿生机器人中推广使用。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构示意图。

图2是图1中单个脊柱单元的左视方向示意图。

图3是图2的X-X剖视结构示意图。

图4是本实用新型中球型柱头与弹性柱杆的主视结构示意图。

图5是图4的Y-Y剖视结构示意图。