一種六自由度狹窄足印雙足競步機器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種六自由度狹窄足印雙足競步機器人，其特征在于，包括頂板、髖部U形件、連接板、膝部U形件、踝部U形件、直角固定件、腳底板、電機、電池和控制板；膝部U形件與踝部U形件尺寸相同，并十字固定連接，之后各與一電機扭力輸出軸相連；髖部U形件與一電機輸出軸相連；踝部U形件所連電機通過直角固定件與腳底板固定連接，其電機的扭力輸出軸與腳底板長度方向平行；腳底板長度方向與機器人前進方向平行；膝部U形件所連電機與髖部U形件所連電機通過連接板固定連接；髖部U形件與頂板固定連接時，使左右腿與腳底板固定連接的電機的輸出軸，均在左右腿外側(cè)。本發(fā)明機器人可以完成前進、立正、前翻、后翻，結(jié)構(gòu)簡單，控制方便。
【專利說明】—種六自由度狹窄足印雙足競步機器人
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種六自由度機器人，特別涉及一種六自由度狹窄足印雙足競步機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]人形機器人是高階、非線性、非完整約束的多自由度系統(tǒng)，是機器人領(lǐng)域中的巔峰，代表了機器人科技的發(fā)展現(xiàn)狀，但其機械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)相對復(fù)雜。如一個能完成倒立、前翻、側(cè)翻、劈叉的人形機器人，需要10個電機來控制其10個關(guān)節(jié)，要保證機器人動作過程中的穩(wěn)定性和可靠性，需要對其進行力學(xué)分析和運動控制。由于其結(jié)構(gòu)和動作的復(fù)雜性，其力學(xué)分析和運動控制也相對復(fù)雜，所以對對人形機器人感興趣的初學(xué)者來講，需要一種簡單的機器人結(jié)構(gòu)，使其從力學(xué)分析和運動控制等方面，多角度的研究、熟悉機器人。通過研究六自由度狹窄足印雙足競步機器人的機械構(gòu)造和機械傳動，可以使對人形機器人感興趣的初學(xué)者迅速上手，也可通過對機器人進行步態(tài)規(guī)劃和行走控制，使其完成各種比較復(fù)雜的動作，實現(xiàn)娛樂。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是提供一種具有雙足結(jié)構(gòu)的六自由度狹窄足印機器人的機械結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)通過電機驅(qū)動六個關(guān)節(jié)，使機器人的重心左右移動，進而實現(xiàn)機器人前進，同時該機器人還能完成前翻、后翻動作，從而方便機器人初學(xué)者學(xué)習(xí)和了解競步機器人的主體結(jié)構(gòu)；
本發(fā)明的技術(shù)方案為:該系統(tǒng)包括頂板、髖部U形件、連接板、膝部U形件、踝部U形件、直角固定件、腳底板、電機、電池與控制板；膝部U形件與踝部U形件十字固定連接之后，各與一電機扭力輸出軸相連；髖部U形件與一電機扭力輸出軸相連；踝部U形件所連電機通過直角固定件與腳底板固定連接，其電機的扭力輸出軸與腳底板方向與機器人前進方向平行；腳底板長度方向與機器人前進方向平行；膝部U形件所連電機與髖部U形件所連電機通過連接板固定連接；兩條腿各零、部件連接方式相同，髖部U形件與頂板固定連接時使左右腿電機輸出軸均在左右腿外側(cè)；電池與連接板固定連接；控制板固定在兩髖部U形件之間；所述髖部U形件高度方向尺寸是膝部U形件高度方向尺寸的2倍，膝部U形件與踝部U形件尺寸相同；所述頂板為工字型；所述腳底板為矩形；所述U形件為鋁合金U形件；所述連接板為矩形鋁合金板；本發(fā)明機器人結(jié)構(gòu)簡單，可以完成前進、立正、前翻、后翻動作，對其動作的穩(wěn)定性和可靠性進行分析，可以使機器人初學(xué)者很快了解機器人的力學(xué)分析和運動控制，以便其著手更加復(fù)雜機器人的設(shè)計分析。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0004]圖1為一種六自由度狹窄足印雙足競步機器人的結(jié)構(gòu)剖視圖 附圖標(biāo)記表 1、頂板2、控制器 3、髖部U形件 4、電機I 5、連接板 6、電池
7、電機II 8、膝部U形件 9、踝部U形件 10、腳底板 11、直角固定件 12、電機III
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細的描述。
【具體實施方式】
[0005]圖1為一種六自由度狹窄足印雙足競步機器人的結(jié)構(gòu)剖視圖，膝部U形件8與踝部U形件9十字固定連接；膝部U形件8與電機7扭力輸出軸相連；踝部U形件9與電機12扭力輸出軸相連；髖部U形件3與電機4扭力輸出軸相連，電機12通過直角固定件11與腳底板10固定連接，電機12的扭力輸出軸與腳底板10長度方向平行，腳底板10長度方向與機器人前進方向平行；電機4與電機7通過連接板固定連接；髖部U形件3與頂板I固定連接，且使安裝電機12扭力輸出軸均在左右腿外側(cè)；電池6與連接板5固定連接；控制板2固定在左右腿髖部U形件3之間；所述髖部U形件3高度方向尺寸是膝部U形件8高度方向尺寸的2倍，膝部U形件8與踝部U形件9尺寸相同；所述頂板I為工字型；所述腳底板10為矩形；所述髖部U形件3、膝部U形件8和踝部U形件9均為鋁合金U形件；所述連接板5為矩形招合金板。
[0006]本發(fā)明中的實施例僅用于對本發(fā)明進行說明，并不構(gòu)成對權(quán)利要求范圍的限制，本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員可以想到的其他實質(zhì)上的等同的替代，均在本發(fā)明保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種六自由度狹窄足印雙足競步機器人，其特征在于，包括頂板、髖部U形件、連接板、膝部U形件、踝部U形件、直角固定件、腳底板、舵機、電池和控制板；膝部U形件與踝部U形件十字固定連接，并各與一舵機扭力輸出軸相連；髖部U形件與一舵機輸出軸相連； 踝部U形件所連舵機通過直角固定件與腳底板固定連接；膝部U形件所連舵機與髖部U形件所連舵機通過連接板固定連接；髖部U形件與頂板固定連接；連接板上固定有電池；兩髖部U形件之間固定有控制板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種六自由度狹窄足印雙足競步機器人，其特征在于，所述的膝部U形件與踝部U形件尺寸相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種六自由度狹窄足印雙足競步機器人，其特征在于，所述的髖部U形件高度方向尺寸是膝部U形件與踝部U形件高度方向尺寸的2倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種六自由度狹窄足印雙足競步機器人，其特征在于，與腳底板相連的舵機平放在腳底板上，舵機的扭力輸出軸方向與腳底板長度方向平行，腳底板長度方向與機器人前進方向平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種六自由度狹窄足印雙足競步機器人，其特征在于，所述電機為舵機。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種六自由度狹窄足印雙足競步機器人，其特征在于，所述頂板形狀為工字型。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種六自由度狹窄足印雙足競步機器人，其特征在于，舵機與腳底板通過直角固定件固定連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種六自由度狹窄足印雙足競步機器人，其特征在于，與腳底板相連的左右腿舵機輸出軸均在左右腿外側(cè)。
【文檔編號】B62D57/032GK103661666SQ201310630819
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】劉利, 史穎剛, 劉振彥, 孟革, 吳圓圓, 韋智薈, 賀凱, 夏海生, 魏秋旭, 李維 申請人:西北農(nóng)林科技大學(xué)