一种变拓扑辐条步行双足机器人.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107651035A(43)申请公布日2018.02.02(21)申请号201710849505.9(22)申请日2017.09.20(71)申请人深圳市行者机器人技术有限公司地址518000广东省深圳市罗湖区翠竹街道太宁路85号罗湖科技大厦附楼610室(72)发明人王成刚(74)专利代理机构深圳市徽正知识产权代理有限公司44405代理人李想(51)Int.Cl.B62D57/028(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种变拓扑辐条步行双足机器人(57)摘要本发明公开了一种变拓扑辐条步行双足机器人，包括左右轮足组件、左右小腿组件、左右大腿组件以及髋关节组件；左右轮足组件分别连接在左右小腿组件的下端，左右小腿组件连接在左右大腿组件的下部，左右大腿组件的上端与髋关节组件相连接；左右轮足组件中分别设置有一个可转动的主体，在该主体中穿设有三根呈60°间隔分布的轮辐，且每根轮辐均可沿其长度方向来回移动，用于在其落地前，可根据落地点的路况需要，伸缩相应的轮辐；由于采用了三根呈60°间隔分布且可沿其长度方向来回移动的轮辐，结合双足机器人的腿部形成了独特的移动性，提高了双足机器人对坑洼路面、山地、平地等复杂地形以及跨越障碍物的适应能力，且能耗低、步行效率高。CN107651035ACN107651035A权利要求书1/1页1.一种变拓扑辐条步行双足机器人，包括左右轮足组件、左右小腿组件、左右大腿组件以及髋关节组件；所述左右轮足组件分别连接在左右小腿组件的下端，所述左右小腿组件连接在左右大腿组件的下部，所述左右大腿组件的上端与髋关节组件相连接；其特征在于：所述左右轮足组件中分别设置有一个可转动的主体，在该主体中穿设有三根呈60°间隔分布的轮辐，且每根轮辐均可沿其长度方向来回移动，用于在其落地前，可根据落地点的路况需要，伸缩相应的轮辐。2.根据权利要求1所述的变拓扑辐条步行双足机器人，其特征在于：所述左右轮足组件中的单个主体包括依次叠置的三组轮辐单元，相邻的轮辐单元之间互不干扰，各自独立运动。3.根据权利要求2所述的变拓扑辐条步行双足机器人，其特征在于：每组轮辐单元都包括一所述轮辐、一张力链、两被动链轮、一主动链轮和链轮驱动器；其中，所述链轮驱动器用于驱动主动链轮来回转动，所述张力链的两端分别与轮辐的两端相固定；所述主动链轮和两被动链轮均位于轮辐的同一侧，所述主动链轮的轴心与两被动链轮的轴心组成三角形，且两被动链轮的轴心与轮辐的距离相等，所述主动链轮的轴心与轮辐的距离大于两被动链轮的轴心与轮辐的距离；所述张力链缠绕在轮辐、主动链轮和两被动链轮之间，用于在主动链轮和两被动链轮带动下来回移动轮辐。4.根据权利要求3所述的变拓扑辐条步行双足机器人，其特征在于：所述主动链轮的轴心与两被动链轮的轴心组成等腰钝角三角形。5.根据权利要求3所述的变拓扑辐条步行双足机器人，其特征在于：所述张力链从轮辐与被动链轮之间穿过，缠绕主动链轮远离轮辐的一侧，并从轮辐与被动链轮之间穿过。6.根据权利要求3所述的变拓扑辐条步行双足机器人，其特征在于：在所述轮辐的两侧各设置有一组滑轮，用于形成轮辐来回移动的滑槽，所述滑轮均位于两被动链轮的外侧。7.根据权利要求1所述的变拓扑辐条步行双足机器人，其特征在于：所述轮辐采用柔性碳纤维制作。8.根据权利要求1所述的变拓扑辐条步行双足机器人，其特征在于：所述髋关节组件由平衡板、髋关节电机和球形关节组成；所述平衡板上设置有电机安置位，所述球形关节用于将左右大腿组件连接在平衡板上。9.根据权利要求8所述的变拓扑辐条步行双足机器人，其特征在于：所述左右大腿组件包括左右传动组件和左右股骨组成；所述左右传动组件中设置有相互啮合的转向齿轮，用于在髋关节电机的驱动下带动左右股骨实现前后跨步和转向。10.根据权利要求9所述的变拓扑辐条步行双足机器人，其特征在于：所述左右大腿组件还包括左右大腿电机；所述左右小腿组件由丝杠导轨、滑块、同步带和左右胫骨组成，用于在左右大腿电机的驱动下，通过同步带带动滑块沿丝杠导轨上下移动，以实现左右胫骨相对左右股骨的上下移动。2CN107651035A说明书1/4页一种变拓扑辐条步行双足机器人技术领域[0001]本发明涉及机器人领域，尤其涉及的是一种变拓扑辐条步行双足机器人。背景技术[0002]近来，腿轮混合机器人已引起人们的较多关注，一方面，腿部运动更能适应广泛的非结构化的场地(例如坑洼路面、山地)，但腿部复杂的机制很难实施；另一方面，轮式运动虽然快速有效，但往往局限于相对平坦的地形(例如平地)。[0003]而现有技术中的双足机器人，脚部结构偏大，三关节结构的控制难度也较大，其行走控制方法大多基于ZMP(ZeroMom