[实用新型]机器人及其行走机构

说明书

本申请涉及一种机器人及其行走机构，行走机构包括底板和运动组件，运动组件包括连接件、边框、柔性体和压电驱动单元，连接件位于边框的内侧并与底板相连接，柔性体连接于连接件与边框之间，且边框与底板间隔设置，压电驱动单元设置于柔性体，当压电驱动单元上施加锯齿波电压时，压电驱动单元带动柔性体伸缩形变，且柔性体发生形变的速率随电压的变化速率的增加而增加。本申请的机器人及其行走机构，利用压电驱动单元驱使柔性体发生形变，以粘滑运动的方式使得底板在地面上运动，且由于边框与底板之间在柔性体的作用下获得良好的自适应调节效果，减少了边框相对底板运行稳定性对加工精度和装配精度的依赖性，以降低加工和装配工艺复杂度。

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，特别是涉及一种机器人及其行走机构。

背景技术

随着技术的不断发展与更新，对机器人发挥微观尺寸上的精密操作的需求日益增长，基于压电原理的纳米微驱技术得到了大力发展，目前已广泛运用到医学、科研、航天、生产制造等各个高精尖领域，为人类在微观领域上的实验研究以及产品制造提供了有力的技术支撑。

压电驱动方式下，例如压电陶瓷驱动作为微观操作领域上的基本驱动方式，其利用的是压电陶瓷的逆压电效应，通过给压电陶瓷施加一个电场，使其在电场作用下产生一个微小的膨胀，其膨胀尺度通过精确控制电场可达亚纳米尺度，膨胀力大且响应快。

然而，现有的机器人的行走稳定性对加工精度和装配精度的依赖性高，导致加工和装配工艺复杂。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种机器人及其行走机构，以解决运行稳定性对加工精度和装配精度的依赖性高所导致的加工和装配工艺复杂的问题。

一方面，本申请提供一种行走机构，包括：

底板；

运动组件，包括连接件、边框、柔性体和压电驱动单元，所述连接件位于所述边框的内侧并与所述底板相连接，所述柔性体连接于所述连接件与所述边框之间，且所述边框与所述底板间隔设置，所述压电驱动单元设置于所述柔性体，当所述压电驱动单元上施加锯齿波电压时，所述压电驱动单元带动所述柔性体伸缩形变，且所述柔性体发生形变的速率随电压的变化速率的增加而增加。

在其中一个实施例中，所述底板和所述连接件其中之一设有定位槽，其中之另一设有定位柱，所述定位柱与所述定位槽相配合，使得所述连接件在水平方向限位于所述底板。

在其中一个实施例中，所述压电驱动单元还用于驱使所述柔性体产生对所述连接件进行扭转的扭矩，当所述柔性体随所述压电驱动单元发生形变的速率大于预设值时，所述柔性体经所述连接件带动所述底板在地面上旋转运动。

在其中一个实施例中，所述定位柱与所述定位槽转动配合，所述边框与所述底板之间设有粘滑摩擦组件，所述压电驱动单元还用于驱使所述柔性体产生对所述连接件进行扭转的扭矩，当所述柔性体发生形变的速率大于预设值时，所述柔性体带动所述边框以使得所述边框经所述粘滑摩擦组件带动所述底板在地面上旋转运动。

在其中一个实施例中，所述粘滑摩擦组件包括多组成对设置的摩擦球和摩擦片，所述摩擦球和所述摩擦片形成点面接触，且其中之一与所述边框相连接，其中之另一与所述底板相连接。

在其中一个实施例中，所述底板的底面设有多个支撑脚，所述支撑脚用于将所述底板支撑于地面，所述支撑脚与所述摩擦球在所述底板上的投影位置相对。

在其中一个实施例中，所述压电驱动单元包括第一压电驱动单元和第二压电驱动单元，所述柔性体包括第一柔性体和第二柔性体，所述第一压电驱动单元用于驱使所述第一柔性体朝第一方向伸缩变形，所述第二压电驱动单元用于驱使所述第二柔性体朝第二方向伸缩变形，第一方向和第二方向为不同方向。