[发明专利]一种舵机驱动式四足爬行机器人

摘要

本发明公开了一种舵机驱动式四足爬行机器人，包括：前腿部组件（1）、前驱动舵机（2）、后腿部组件（6）、后驱动舵机（7）、躯体摇杆（3）、躯体连杆（4）、后躯体壳体（5）、躯体驱动舵机（8）和前躯体壳体（9）。机器人由三个舵机驱动，不仅控制腿部运动，还控制躯体的运动，提高了机器人的灵活性，通过控制腿部、躯体的运动实现四足机器人基本步态，减少了机器人的驱动部件，降低了机构复杂度和成本，从而提高机器人整体可靠性。

主权项

一种舵机驱动式四足爬行机器人，包括：前腿部组件（1）、前驱动舵机（2）、后腿部组件（6）和后驱动舵机（7），其特征在于还包括：躯体摇杆（3）、躯体连杆（4）、后躯体壳体（5）、躯体驱动舵机（8）和前躯体壳体（9），所述前腿部组件（1）与后腿部组件（6）结构相同，包括：脚掌A（10）、下水平连杆A（11）、上水平连杆A（12）、腿部摇杆A（13）、腿部摇杆B（14）、上水平连杆B（15）、脚掌B（16）和下水平连杆B（17）；腿部摇杆A（13）的一端与前驱动舵机（2）铰接，腿部摇杆A（13）的另一端与上水平连杆A（12）的一端铰接，上水平连杆A（12）的另一端与脚掌A（10）铰接，下水平连杆A（11）的一端与前躯体壳体（9）铰接，下水平连杆A（11）的另一端与脚掌A（10）铰接；腿部摇杆B（14）的一端与前驱动舵机（2）铰接，腿部摇杆B（14）的另一端与上水平连杆B（15）的一端铰接，上水平连杆B（15）的另一端与脚掌B（16）铰接，下水平连杆B（17）的一端与前躯体壳体（9）铰接，下水平连杆B（17）的另一端与脚掌B（16）铰接；前驱动舵机（2）置于前躯体壳体（9）上，并分别与腿部摇杆A（13）、腿部摇杆B（14）铰接；后腿部组件（6）与后躯体壳体（5）铰接，后驱动舵机（7）置于后躯体壳体（5）上；躯体驱动舵机（8）置于前躯体壳体（9）上，并与躯体摇杆（3）铰接，躯体摇杆（3）与躯体连杆（4）的一端铰接，躯体连杆（4）的另一端与后躯体壳体（5）铰接；固定在前驱体壳体上的躯体驱动舵机（8）转动时，带动躯体摇杆（3）和躯体连杆（4）转动，与后躯体壳体（5）形成四杆机构，从而迫使前躯体壳体（9）与后躯体壳体（5）产生相对扭转运动；上水平连杆A（12）、腿部摇杆A（13）、腿部摇杆B（14）、上水平连杆B（15）共同组成了联动双曲柄连杆机构，脚掌A（10）、下水平连杆A（11）、上水平连杆A（12）和前躯体壳体（9）组成平行四杆机构，脚掌B（16）、下水平连杆B（17）、上水平连杆B（15）和前躯体壳体（9）组成另一个平行四杆机构；从前腿部组件（1）往后腿部组件（6）方向看，当前驱动舵机（2）顺时针转动时，带动联动双曲柄连杆机构顺时针转动，联动双曲柄连杆机构通过左平行四杆机构带动脚掌A（10）做抬腿动作，同时联动双曲柄连杆机构通过右平行四杆机构带动脚掌B（16）做放腿动作；前腿部组件（1）与前躯体壳体（9）有垂直于纸面的抬腿动作和放腿动作，后腿部组件（6）与后躯体壳体（5）也有垂直于纸面的抬腿动作和放腿动作，从而实现四个脚掌垂直于纸面的运动；而前躯体壳体（9）与后躯体壳体（5）的相对运动实现平面内伸腿运动；爬行过程中只有对角的两脚掌着地，而另对角两脚掌处于悬空前伸状态。