轮式驱动直线排列可旋转四足机器人.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(10)申请公布号CNCN103569233103569233A(43)申请公布日2014.02.12(21)申请号201310556297.5(22)申请日2013.11.11(71)申请人哈尔滨工程大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室(72)发明人赵丹王飞刘少刚舒海生陈璐鱼展梁磊程千驹高春晓(51)Int.Cl.B62D57/028(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书7页说明书7页附图5页附图5页(54)发明名称轮式驱动直线排列可旋转四足机器人(57)摘要本发明的目的在于提供轮式驱动直线排列可旋转四足机器人，机器人的四足采用直线排列可旋转结构设计，四足可以围绕机架中心进行360度转动。其次，足、腿采用分别驱动控制的方式，分别用电机驱动和舵机控制机器人的腿和足的运动。机器人的四足运动机构采用电机驱动轮式结构，应用电机驱动机器人的四足移动，从而可以实现机器人的整体高速移动。本发明是一种基于电机驱动和舵机控制的直线排列可旋转四足机器人，机器人的四足采用直线排列可旋转结构设计，四足可以围绕机架中心进行360度旋转，从而极大的提高了四足机器人的越障能力及扩展应用能力等。CN103569233ACN1035692ACN103569233A权利要求书1/1页1.轮式驱动直线排列可旋转四足机器人，其特征是：包括腿足单元，腿足单元包括腿架（1）、机架（3）、减速箱（4）、旋转电机（6）、转向舵机（44）、旋转舵机（53）、足连接架（48）、足（49），旋转电机（6）和减速箱（4）均安装在机架（3）上，旋转电机（6）连接减速箱输入轴（41），减速箱输出轴（42）连接腿架输入轴（43），腿架输入轴（43）位于腿架（1）的上端部，旋转电机（6）可带动腿架（1）以机架（3）中心轴为中心转动；转向舵机（44）固定在腿架（1）的下端部，旋转舵机（53）固定在旋转舵机机架（54）上，旋转舵机输入轴（55）与转向舵机输出轴（56）相连，足连接架固定在足上，旋转舵机输出轴（46）与足连接架输入轴（48）相连，转向舵机（44）可带动旋转舵机机架（54）以转向舵机输出轴（56）中心轴为中心转动，旋转舵机（53）可带动足（49）以旋转舵机架输出轴（46）中心轴为中心转动；所述的腿足单元包括四组，第一腿足单元的机架上设置第一支撑轴承（7），第二腿足单元的腿架（8）上设置第一腿架支撑轴（39），第一腿架支撑轴（39）与第一支撑轴承（7）过盈配合，第四腿足单元的机架上设置第二支撑轴承（19），第三腿足单元的腿架（18）上设置第二腿架支撑轴（30），第二腿架支撑轴（30）与第二支撑轴承（19）过盈配合，第二腿足单元的机架与第三腿足单元的机架为一体结构，第二腿足单元的旋转电机（13）与第三腿足单元的旋转电机（14）相邻设置，第二腿足单元和第三腿足单元相对于第二腿足单元的旋转电机（13）与第三腿足单元的旋转电机（14）之间的中心线对称布置。2.根据权利要求1所述的轮式驱动直线排列可旋转四足机器人，其特征是：所述的足（49）上安装有足驱动电机（98）和足变速箱（103），足驱动电机（98）驱动足变速箱（103），足变速箱（103）分别连接第一后轮（51）和第二后轮（97），第一后轮（51）和第二后轮（97）均为轮式结构。3.根据权利要求2所述的轮式驱动直线排列可旋转四足机器人，其特征是：足变速箱（103）还连接第一前轮（50）和第二前轮（96），第一前轮（50）和第二前轮（96）均为万向球结构。4.根据权利要求2或3所述的轮式驱动直线排列可旋转四足机器人，其特征是：第一-第四腿足单元的足驱动电机同时正向运转分别驱动第一-第四腿足单元的足正向移动，从而驱动机器人本体向前移动，实现机器人本体的前进动作；第一-第四腿足单元的足驱动电机同时反向运转分别驱动第一-第四腿足单元的足反向移动，从而驱动机器人本体向后移动，实现机器人本体的后退动作；第一-第四腿足单元的转向舵机同时运转分别驱动第一-第四腿足单元的足向后转动180度，可实现机器人本体的原地转向动作；当机器人本体前进时，第一腿足单元的转向舵机（53）运转驱动第一腿足单元的足（49）进行转动，第一腿足单元的足（49）前进方向发生改变，从而带动机器人本体整体前进方向发生改变，即可实现机器人本体的转弯动作；第一-第四腿足单元的转向舵机同时运转分别驱动第一-第四腿足单元的足同方向转动90度，四个足分别处于四个腿架的同一侧，第一-第四腿足单元的足驱动电机同时同向运转分别驱动第一-第四腿足单元的足同向移动，可实现机器人本体的横行动作。2CN103569233A说明书1/7页轮式驱动直线排列可旋转四足机