[发明专利]并联驱动的腿部可折展四足机器人

说明书

本发明公开了一种并联驱动的腿部可折展四足机器人，包括机身和四个腿足机构。其中，四个所述腿足机构分布在所述机身的四角处，用于支撑所述机身；每个所述腿足机构包括并联驱动机构、折展腿部和足部，其中，所述并联驱动机构设置在所述机身上，所述折展腿部的上端与所述并联驱动机构相连，所述折展腿部的下端与所述足部相连，所述并联驱动机构和所述折展腿部共同运动使所述足部具有空间三个移动自由度。本发明的并联驱动的腿部可折展四足机器人，动态特性好、整机刚度大、工作空间大、输出端定位和转角精度高，具有折展性和可收纳性，易实现高速、高精度运动。

技术领域

本发明涉及四足机器人技术领域，尤其是涉及一种并联驱动的腿部可折展四足机器人。

背景技术

从本世纪开始，借着智能制造和人工智能等技术高速发展的潮流，四足机器人的研究也实现了从概念到样机的过程，并从实验室逐步转移到了商业化的应用场景。当前国内外四足机器人的应用场景正不断丰富和拓展，尤其在警用排爆侦测、电力设施巡检、野外勘探等场景中需求迫切。然而，四足机器人目前仍然存在载重比低、机动性能差和系统容错性弱等关键问题，阻碍四足机器人的进一步发展。

传统的四足机器人腿足结构多采用串联形式实现，为开环结构，具有较大的工作空间和较高的灵活度，但也有其明显的缺点，例如各运动副之间存在误差累积导致末端精度低、刚度低、惯性大、动力学性能差和运动部件质量大等问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种并联驱动的腿部可折展四足机器人，动态特性好、整机刚度大、工作空间大、输出端定位和转角精度高，具有折展性和可收纳性，易实现高速、高精度运动。

根据本发明实施例的并联驱动的腿部可折展四足机器人，包括：

机身；

四个腿足机构，四个所述腿足机构分布在所述机身的四角处，用于支撑所述机身；每个所述腿足机构包括并联驱动机构、折展腿部和足部，其中，所述并联驱动机构设置在所述机身上，所述折展腿部的上端与所述并联驱动机构相连，所述折展腿部的下端与所述足部相连，所述并联驱动机构和所述折展腿部共同运动使所述足部具有空间三个移动自由度。

根据本发明的并联驱动的腿部可折展四足机器人，易实现高速、高精度操作，具有动态性能好、整机刚度大、工作空间大、输出端定位和转角精度高等特点，同时具有折展性和可收纳性，具有广阔的科研及商业化应用前景。

根据本发明的一些实施例，在每个所述腿足机构中，所述并联驱动机构包括定平台、三个驱动支链和动平台，所述定平台固定在所述机身上，所述动平台位于所述定平台的下方，三个所述驱动支链沿所述定平台的周向间隔布置，三个所述驱动支链的两端分别与所述定平台和所述动平台相连，所述折展腿部分别与所述定平台和所述动平台相连；三个所述驱动支链与所述定平台之间、三个所述驱动支链与所述动平台之间、所述折展腿部与所述定平台之间以及所述折展腿部与所述动平台之间分别各具有相互垂直的两个转动自由度，所述相互垂直的两个转动自由度的转动中心线方向分别为前后方向和左右方向，三个所述驱动支链与所述定平台之间还分别具有一个竖向的移动自由度。

根据本发明的一些实施例，三个所述驱动支链中的其中两个所述驱动支链呈左右相对布置，三个所述驱动支链中的其中另一个所述驱动支链与所述折展腿部呈前后相对布置。

根据本发明的一些实施例，在每个所述腿足机构中，所述定平台上设有三个第一耳，所述动平台上设有三个第二耳；三个所述驱动支链均包括滑块和支链杆，三个所述滑块分别可竖向滑动对应地设置在三个所述第一耳上，三个所述支链杆的上端对应地与三个所述滑块相连且下端对应地与三个所述第二耳相连，所述支链杆与所述滑块之间、所述支链杆与所述第二耳之间分别具有所述相互垂直的两个转动自由度。