[发明专利]一种基于并联机构的六足机器人及其工作方法

摘要

本发明涉及一种基于并联机构的六足机器人及其工作方法，包括主体和机械腿，主体包括上平台、下平台和六根伸缩杆，上平台和下平台上各设置有三个铰接点，每个铰接点均通过球铰连接其中两根所述的伸缩杆；机械腿包括三个驱动关节和力传感器，力传感器设置在机械腿底端；上平台和下平台在每个铰接点处各连接一个所述的机械腿。本发明六足机器人主体采用并联机构设计，具有六个自由度，六自由度并联机构具有刚度大、承载能力强、结构简单、运动负荷小、能实现包括横移、纵移、旋转、升降等多个自由度运动等特点，因此能增加机器人运动的多样性。腿部采用三关节设计，能够大大提高机器人对地形的适应能力。

主权项

一种基于并联机构的六足机器人的工作方法，所述基于并联机构的六足机器人包括：主体，包括上平台、下平台和六根伸缩杆，上平台和下平台上各设置有三个铰接点，每个铰接点均通过球铰连接其中两根所述的伸缩杆；机械腿，包括三个驱动关节和力传感器，力传感器设置在机械腿底端；上平台和下平台的每个铰接点处各连接一个所述的机械腿；其特征在于，包括以下步骤，A、当六足机器人直线行走时：首先，上平台的机械腿保持不动，通过控制伺服电动缸依次使下平台提升、横移、下降，待下平台上的机械腿与地面接触后保持不动；然后，再通过控制伺服电动缸依次使上平台提升、横移、下降，直到上平台上的机械腿与地面接触，最终实现六足机器人的直线行走；重复以上步骤，即可实现六足机器人的连续直线行走；B、当六足机器人转弯时：首先通过控制伺服电动缸使上平台提升，待上平台的机械腿离开地面后，再通过控制伺服电动缸使上平台相对下平台旋转一定角度，然后再通过控制伺服电动缸使上平台下降直至机械腿与地面接触；接着通过控制伺服电动缸使下平台提升，待下平台的机械腿离开地面后，再通过控制伺服电动缸使下平台旋转与上平台相同的旋转角度，然后再通过控制伺服电动缸使下平台下降直至机械腿与地面接触，以此完成六足机器人的转弯；C、当六足机器人需快速转弯时：首先油缸启动，活塞杆伸出使支撑架与地面接触，活塞杆不断伸出撑起下平台，使六个机械腿脱离地面；然后电动机启动，通过齿轮带动齿轮轴转动，齿轮轴转动的同时使下平台旋转，当机械腿旋转到转弯后的位置时，活塞杆缩回直至机械腿接触地面，活塞杆继续缩回使支撑架脱离地面；D、当六足机器人在复杂地形下行走时：首先，根据运动方向决定上平台还是下平台先运动，当要求下平台静止、上平台运动时，通过控制伺服电动缸使上平台运动且上平台连接的三个机械腿随着上平台运动，当有机械腿接触物体时，由机械腿底部的力传感器感知接触力的大小，然后通过伺服电动缸控制主体使得与此机械腿对应的主体角点位置不变，此机械腿停止运动，接着调整上平台其他两条机械腿使其接触物体后保持上平台静止；再依此方法调整下平台，使下平台的机械腿实现移动，最终实现六足机器人在复杂地形下的行走。