一种具有悬挂系统的轮腿式六足机器人.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CN107140052A(43)申请公布日2017.09.08(21)申请号201710271810.4(22)申请日2017.04.24(71)申请人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号(72)发明人丁希仑潘希祥徐坤郑羿齐静陈佳伟(74)专利代理机构北京永创新实专利事务所11121代理人周长琪(51)Int.Cl.B62D57/028(2006.01)B60G15/06(2006.01)B60G7/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图5页(54)发明名称一种具有悬挂系统的轮腿式六足机器人(57)摘要本发明公开一种具有悬挂系统的轮腿式六足机器人，包括机体与六条单腿结构；六条单腿机构在机体周向上均布。单腿结构具有跟关节、髋关节与膝关节；其中，跟关节与机体间相连，通过电机驱动绕竖直Z轴转动；髋关节与跟关节间通过悬挂系统相连，该悬挂系统仅仅使用一个避震器就可以实现两个方向的减震缓冲效果。髋关节与膝关节均通过电机直驱，绕水平Y轴转动，两者间通过大腿结构相连；膝关节与小腿结构末端相连，小腿结构末端还安装有轮式移动机构；小腿前端安装有足端缓冲机构。本发明具有悬挂系统的轮腿式六足机器人，可以保证机体内部环境在运动过程中的完整性，同时可以提高机器人的承载能力以及在运动过程中负载的稳定性。CN107140052ACN107140052A权利要求书1/1页1.一种具有悬挂系统的轮腿式六足机器人，包括机体与六条单腿结构；六条单腿机构在机体周向上均布；其特征在于：单腿结构具有跟关节、髋关节与膝关节；其中，跟关节与机体间相连，通过电机驱动绕竖直Z轴转动；髋关节与跟关节间通过悬挂系统相连；髋关节与膝关节均通过电机直驱，绕水平Y轴转动，两者间通过大腿结构相连；膝关节与小腿结构末端相连，小腿结构末端还安装有轮式移动机构；小腿前端安装有足端缓冲机构；上述悬挂系统包括横臂、避震器、避震器下连接件、跟关节接头与跟关节接头连接件；其中，避震器顶部与跟关节件间形成绕Y轴转动的转动副；避震器底部与避震器下连接件顶部间形成绕Y轴转动的转动副；横臂末端与跟关节间形成绕Y轴转动的转动副；避震器下连接件底部与横臂前端间形成沿Z轴的移动副。跟关节连接头安装于髋关节上；跟关节接头连接件与连接头间周向相对定位；横臂前端与跟关节连接头以及跟关节接头连接件间形成绕水平X轴转动的转动副；上述跟关节接头顶部具有接触面，与避震器下连接件底部凸起接触。2.如权利要求1所述一种具有悬挂系统的轮腿式六足机器人，其特征在于：所述髋关节与膝关节结构相同，包括关节基座、关节连接件、关节电机与关节齿轮组件；其中关节基座具有左右安装板，两者间平行设置，且前端之间通过电机安装板相连定位；左右安装板后端间安装有转轴，转轴轴线沿Y轴方向设置，两端与左右安装板间固定，且两端穿出左右安装板；关节电机固定于电机安装板上，轴线沿X轴设置，输出轴穿过电机安装板位于关节基座内；关节齿轮组件包括关节齿轮A与关节齿轮B；关节齿轮A同轴固定安装于转轴上，关节齿轮B同轴固定安装于关节电机上，且关节齿轮A与关节齿轮B相互啮合。3.如权利要求1所述一种具有悬挂系统的轮腿式六足机器人，其特征在于：横臂具有相互平行的两侧臂，两侧臂与跟关节基座的底板间夹角为0°到25°；两侧臂前端间通过接板相接形成一体。4.如权利要求1所述一种具有悬挂系统的轮腿式六足机器人，其特征在于：避震器下连接件底部设计有凸起部分，凸起部分穿过横臂前端开设的通孔构成沿Z轴的移动副。5.如权利要求1所述一种具有悬挂系统的轮腿式六足机器人，其特征在于：跟关节接头一侧为平面连接侧，通过髋关节连接件连接髋关节；跟关节接头的另一侧设计有连接头；跟关节接头连接件一侧设计有连接轴；由连接头与连接轴同横臂末端间设计的带孔凸耳套接，形成绕水平X轴转动的转动副。6.如权利要求1所述一种具有悬挂系统的轮腿式六足机器人，其特征在于：跟关节接头上开有一字型槽，与跟关节接头连接件上设计的一字型凸起配合插接实现两者间周向定位。7.如权利要求1所述一种具有悬挂系统的轮腿式六足机器人，其特征在于：轮式移动机构包括橡胶轮、轮式连接件和轮式电机；其中，轮式连接件安装于小腿结构外侧，轮式电机安装于轮式连接件上，轴线沿Y轴设置；橡胶轮穿过轮式电机并与轮式电机连接，通过轮式电机以直线驱动的方式驱动橡胶轮转动。2CN107140052A说明书1/6页一种具有悬挂系统的轮腿式六足机器人技术领域[0001]本发明涉及机器人领域，具体是一种具有悬挂系统的轮腿式六足机器人。背景技术[0002]目前，常规的移动机器人包括轮式机器人和履带式机器人，与它们相比，腿式机器人具有更强的地形适应能力以及更好的机动性能。作为腿式机器