[发明专利]四足行走机器人

摘要

一种人力驱动的四足行走机器人，包括机器人机架、传动机构、腿部连杆机构和附属配件；传动机构包括驱动模块和传动模块,传动模块包括：前链条传动机构、后链条传动机构和变传动比齿轮；变传动比齿轮中主动齿轮、从动齿轮各自对应的长曲线齿廓的形状相互配合，主动齿轮的大半径部分与从动齿轮的小半径部分包括杆、第一四杆机构、第二四杆机构、框架杆和足部单向转动模块。本发明实现了仿生马的四足运动形式，通过变传动比齿轮使得整个机器人行走时呈现三足落地的慢走步态，大大提高运动的平稳性和操作者的安全性。

主权项

一种四足行走机器人，其特征在于，机械结构包括机器人机架（1）、传动机构（3）、腿部连杆机构（2）和附属配件；所述机器人机架（1）作为支架为一个平面框架结构，其平面中央再通过中央竖直梁（19）连结至传动机构（3）；所述传动机构（3）包括驱动模块（31）和传动模块，所述传动模块包括前链条传动机构（33）、后链条传动机构（34）和变传动比齿轮（35、36、37、38、310、39、312和311）；所述驱动模块（31）连接于机器人机架（1）下方，驱动模块（31）固连于前后两组链条传动机构（33）和链条传动机构（34）的主动链轮，该两组链条传动机构（33）和链条传动机构（34）的主动链轮又通过链条分别连接位于机架前部和后部的两个从动链轮；该两组链条传动机构（33）和链条传动机构（34）分别同轴于前后两组变传动比齿轮；所述前后各两组变传动比齿轮：与前部从动链轮同轴在左右方向固连两个变传动比主动齿轮（35）和变传动比主动齿轮（37）；与后部从动链轮同轴在左右方向固连两个变传动比主动齿轮（310）和变传动比主动齿轮（312）；各个变传动比从动齿轮（36）、变传动比从动齿轮（38）、变传动比从动齿轮（39）、变传动比从动齿轮（311）的固定轴分别与腿部连杆模块（2）中的主动件连接；每组变传动比齿轮结构表征为：主动齿轮为非圆齿轮，其节线由90°大半径圆弧（3102）和270°的小半径圆弧（3101）组成，两种尺寸之间通过长曲线齿廓（3103）和（3104）过渡；从动齿轮为主动齿轮的共轭齿轮，其节线由90°小半径圆弧（392）和270°的大半径圆弧（391）组成，两种尺寸之间通过长曲线齿廓（393）和（394）过渡；主动齿轮、从动齿轮各自对应的长曲线齿廓的形状相互配合，主动齿轮的大半径部分与从动齿轮的小半径部分啮合，主动齿轮的小半径部分与从动齿轮的大半径部分啮合，运转至各自的长曲线齿廓也能啮合并过渡至齿轮的另外尺寸部分；所述的腿部连杆机构（2）从上往下包括杆（21）、第一四杆机构、第二四杆机构、框架杆（29）和足部单向转动模块（4）；通过杆（21）的转动将动力输入第一四杆机构；框架杆（29）与第二四杆机构固连；框架杆（29）下连接单向转动模块（4）；杆（21）的活动端及其轴通过轴承座与机器人机架（1）固定，通过杆（21）的转动带动第一四杆机构运动，而后带动第二四杆机构运动，框架杆（29）和单向转动模块（4）运动形式与第二四杆机构中的与之固着的水平相对低位的框架杆相同，最终形成框架杆（29）和单向转动模块（4）相对机器人机架（1）在竖直平面内做类椭圆曲线运动；单向转动模块（4）向后运动时卡死，向前运动时滚动；所述的附属配件包括座椅（51）和扶手（52），座椅（51）安装于机架（1）偏后上方，扶手（52）安装于机架（1）靠前上方。