[实用新型]多足步行机器人单腿实验平台

摘要

本实用新型公开了一种多足步行机器人单腿实验平台，传统实验平台费用高，结构复杂，难度大。本实用新型包括单腿实验平台机械本体和单腿实验平台控制系统。单腿实验平台机械本体包括单腿实验平台框架、步行机器人单腿和单腿实验平台高度调节装置。单腿实验平台框架由固定支架、滑动台和传感器安装板组组成。机器人单腿包括臀部、大腿、小腿和脚。单腿实验平台高度调节装置包括底盘、下支杆、上支杆、调节螺母、盖板、定位杆、第一手柄、第二手柄和支架。单腿实验平台控制系统包括传感器组和控制器。传感器组包括第一高度位移传感器、第二高度位移传感器、水平位移传感器、力传感器和编码器。本实用新型实验平台结构简单，费用低，且控制过程简便可靠。

主权项

多足步行机器人单腿实验平台，包括单腿实验平台机械本体和单腿实验平台控制系统，其中，单腿实验平台机械本体包括单腿实验平台框架、步行机器人单腿和单腿实验平台高度调节装置；单腿实验平台控制系统包括传感器组和控制器组成；其特征在于：单腿实验平台框架由固定支架、滑动台和传感器安装板组组成；固定支架包括第一支撑座、第二支撑座、第三支撑座、第四支撑座、第一燕尾导轨、第二燕尾导轨、第一固定梁和第二固定梁；第四支撑座包括底座、第四下支撑杆、第四上支撑杆、第一定位螺钉和第二定位螺钉；底座与第四下支撑杆的下端螺纹连接，第四上支撑杆下端插入第四下支撑杆的上端，第一定位螺钉和第二定位螺钉分别穿过第四下支撑杆上端的螺纹孔将第四上支撑杆的位置固定，第一支撑座、第二支撑座、第三支撑座和第四支撑座结构相同；第一支撑座的第一上支撑杆上端与第一燕尾导轨的一端固定连接；第二支撑座的第二上支撑杆上端与第一燕尾导轨的另一端固定连接；第三支撑座的第三上支撑杆上端与第二燕尾导轨的一端固定连接；第四支撑座的第四上支撑杆上端与第二燕尾导轨的另一端固定连接；第一固定梁的两端分别与第一燕尾导轨和第二燕尾导轨的一端固定连接；第二固定梁的两端分别与第一燕尾导轨和第二燕尾导轨的另一端固定连接；滑动台包括第一燕尾滑台、第二燕尾滑台、第一滑台立柱、第二滑台立柱、腿支撑横梁和腿连接板；第一燕尾滑台和第二燕尾滑台分别安装在第一燕尾导轨、第二燕尾导轨上，第一燕尾滑台和第二燕尾滑台可以分别在第一燕尾导轨、第二燕尾导轨上滑动，且同步滑动；第一滑台立柱和第二滑台立柱分别与第一燕尾滑台和第二燕尾滑台固定连接；腿支撑横梁两端设置有圆孔，分别套在第一滑台立柱和第二滑台立柱的圆柱上，可沿第一滑台立柱和第二滑台立柱上下滑动，腿连接板与腿支撑横梁通过螺纹连接，腿支撑横梁上均匀分布多个等间隔的螺纹孔，腿连接板与腿支撑横梁之间的位置可通过螺纹孔进行调节；传感器安装板组包括第一传感器安装板、第二传感器安装板、第三传感器安装板、第四传感器安装板、第五传感器安装板；第一传感器安装板装于第三支撑座的底座上，第二传感器安装板设置在第二燕尾导轨一端的侧面上，该侧面靠近第三支撑座；第三传感器安装板装于第二燕尾滑台外侧面上，第四传感器安装板装于腿支撑横梁的侧端面上，第五传感器安装板设置在第一燕尾滑台的一个侧面上，该侧面面向第一支撑座；步行机器人单腿包括臀部、大腿、小腿和脚；步行机器人单腿的臀部包括第一伺服电机、第一连接件和第二连接件；第一伺服电机外壳通过螺纹连接安装于腿连接板上，第一伺服电机的输出轴与第一连接件的叉部通过螺纹连接，第一连接件的基部与第二连接件的基部正交且通过螺纹连接；第一伺服电机的输出轴转动带动第一连接件运动；步行机器人单腿的大腿包括第二伺服电机、第一连接板、第二连接板和第三伺服电机；第二伺服电机的输出轴与步行机器人单腿臀部的第二连接件的叉部通过螺纹连接，第二伺服电机的外壳同时与第一连接板和第二连接板的一端螺纹连接，第一连接板和第二连接板的另一端与第三伺服电机的外壳螺纹连接；第二伺服电机的输出轴转动带动大腿整体运动；步行机器人单腿的小腿包括第三连接件、第一连接圆筒和力传感器；第三伺服电机的输出轴与第三连接件的叉部通过螺纹连接，第三连接件的基部与第一连接圆筒的一端螺纹连接，第一连接圆筒的另一端与力传感器外壳螺纹连接；第三伺服电机的输出轴转动带动第三连接件运动；步行机器人单腿的脚包括第二连接圆筒和足端；第二连接圆筒的一端与力传感器外壳螺纹连接，足端为半球形，第二连接圆筒的另一端与足端的半球形截面通过螺纹连接，此足端采用橡胶材料制造；单腿实验平台高度调节装置包括底盘、下支杆、上支杆、调节螺母、盖板、定位杆、第一手柄、第二手柄和支架；底盘与下支杆的下端螺纹连接，盖板套于调节螺母上端，盖板与下支杆上端圆盘通过三个定位杆螺纹连接；第一手柄和第二手柄设置在盖板上端的调节螺母上，且与调节螺母螺纹连接，上支杆下端与调节螺母螺纹连接，上支杆上端与支架螺纹连接；支架呈工字型，四个端点开有通孔，在调节单腿实验平台高度时支架上的通孔与第一燕尾导轨和第二燕尾导轨上的孔之间用销钉固定连接；传感器组包括第一高度位移传感器、第二高度位移传感器、水平位移传感器、力传感器和编码器；第一高度位移传感器外壳安装于第一传感器安装板上，第一高度位移传感器的拉头安装于第二传感器安装板上，第二高度位移传感器外壳安装于第三传感器安装板上，第二高度位移传感器的拉头安装于第四传感器安装板上，水平位移传感器外壳安装于第一燕尾导轨的一个侧面上，该侧面靠近第一支撑座，水平位移传感器拉头安装于第五传感器安装板上，水平位移传感器的拉线与第一燕尾导轨平行，力传感器装于步行机器人单腿的小腿上，编码器为伺服电机自带，其与伺服电机封装在一起。