[发明专利]一种基于生物学特征的四足仿生机器人平台

摘要

本发明公开了一种基于生物学特征的四足仿生机器人平台，包括躯干和四个下肢，四个下肢均匀对称地分布在躯干下方的四角，且四个下肢的结构完全相同；躯干包括四个驱动单元、用于支撑驱动单元的躯干底板、深度视觉器和激光雷达；下肢包括踝关节、脚掌和腿部；腿部的上端固定连接驱动单元，腿部下端可转动连接踝关节的上端；踝关节的下端可转动连接脚掌的上端。本发明能提高仿生型腿足式机器人对不同地形的适应能力和抗干扰能力，增强与地面接触的稳定性和可靠性，融合机器人深度视觉技术对机器人行走轨迹做出合理的路径规划，融合激光雷达技术进一步增强机器人与环境的交互能力，并简化了躯干及下肢的机械复杂度，降低控制难度、提高控制精度。

主权项

1.一种基于生物学特征的四足仿生机器人平台，包括躯干(2)和四个下肢(1)，四个下肢(1)均匀对称地分布在躯干(2)下方的四角，且四个下肢(1)的结构完全相同；其特征在于，所述躯干(2)包括用于分别驱动每个下肢(1)运动的四个驱动单元(40)、用于支撑驱动单元(40)的躯干底板(50)、用于采集环境数据的深度视觉器(60)和用于感知外部障碍的激光雷达(70)；所述下肢(1)包括踝关节(10)、脚掌(20)和腿部(30)；腿部(30)的上端固定连接驱动单元(40)，腿部(30)下端可转动连接所述踝关节(10)的上端；踝关节(10)的下端可转动连接所述脚掌(20)的上端；所述踝关节(10)包括与脚掌(20)连接的支撑板(11)、与支撑板(11)前后两端可转动连接的支撑框(12)、与支撑框(12)左右两端可转动连接的支撑架(13)、丝杆传动单元(14)和用于控制踝关节(10)的踝关节控制单元(15)；所述丝杆传动单元(14)上端固定在支撑架(13)上部，丝杆传动单元(14)下端的两个连接端(141)通过两个第一连杆(16)铰接支撑板(11)的左右两端、通过两个第二连杆(17)铰接支撑架(13)的左右两端，用以实现控制支撑板(11)的俯仰运动和翻转运动；所述脚掌(20)包括与踝关节(10)连接的脚跟(21)、倾斜布设的足弓(22)、设于足弓(22)上表面的脚掌控制单元(23)和位于足弓(22)端部的脚趾(24)；所述足弓(22)的两端通过扭簧分别与脚跟(21)的上部和脚趾(24)连接，扭簧能实现足弓(22)与脚跟(21)、脚趾(24)之间的相对转动，使脚跟(21)底面和脚趾(24)能作为承重点与地面接触。