一种基于双四连杆机构的仿生蟑螂机器人

摘要

本发明公开了一种基于双四连杆机构的仿生蟑螂机器人，该机器人包括有六组结构相同的足，以及将所述的足连接在一起的上、下连板。所述足的构形采用双四连杆机构，由三个舵机驱动双四连杆机构来分别模拟蟑螂的髋关节、大腿关节和小腿关节运动。本发明设计的仿生蟑螂机器人采用三角步态方式行进，从而实现该机器人的三角步态运动。为了增加机器人的承载能力，同时能够将三个舵机放置于所述的足上用以改善整个机器人的刚性和稳定性，本发明将平面四杆机构用于腿构形的设计中，能够实现力和运动的放大，降低对舵机驱动能力的要求，提高机器人的负载能力。从仿生学角度看，采用多连杆结构设计仿生蟑螂机器人具有合理性。

主权项

一种基于双四连杆机构的仿生蟑螂机器人，其特征在于：该机器人包括有左前足组件(1)、左中足组件(2)、左后足组件(3)、右前足组件(4)、右中足组件(5)、右后足组件(6)、上连板(7)和下连板(8)；其中，左前足组件(1)、左中足组件(2)、左后足组件(3)、右前足组件(4)、右中足组件(5)和右后足组件(6)的结构相同；上连板(7)和下连板(8)的结构相同；所述上连板(7)为一体加工成型件，其上设有A连接端(71)、B连接端(72)、C连接端(73)、D连接端(74)、E连接端(75)和F连接端(76)；所述下连板(8)为一体加工成型件，其上设有G连接端(81)、H连接端(82)、I连接端(83)、J连接端(84)、K连接端(85)和L连接端(86)；所述左前足组件(1)包括有A侧摆舵机(8A)、屈伸A舵机(9A)、屈伸B舵机(9B)、A连杆(11)、B连杆(12)、C连杆(13)、D连杆(14)、E连杆(15)、F连杆(16)、G连杆(17)、H连杆(18)、A关节轴(21)、B关节轴(22)、C关节轴(23)、D关节轴(24)、E关节轴(25)、F关节轴(26)、基座(31)、足端橡胶(32)、足支柱(33)和A支撑柱(7A)；所述基座(31)的A侧面板(312)上设有A通孔(314)，该A通孔(314)内安装有B深沟球轴承(221)，且该B深沟球轴承(221)套接在B关节轴(22)上；所述基座(31)的底面板(311)上安装有A侧摆舵机(8A)，所述基座(31)的A侧面板(312)上安装有屈伸B舵机(9B)，所述基座(31)的B侧面板(313)上安装有屈伸A舵机(9A)；足支柱(33)的一端为空心圆柱，足支柱(33)的另一端上对称设有A切台(311)和B切台(312)；足端橡胶(32)套接在足支柱(33)的空心圆柱端上；A切台(311)上安装有F连杆(16)的一端；B切台(312)上安装有G连杆(17)的一端；所述A连杆(11)的一端安装在屈伸B舵机(9B)的舵盘上，A连杆(11)的另一端设有一通孔，该通孔用于将所述A连杆(11)的另一端套接在A关节轴(21)上；所述B连杆(12)的一端设有一通孔，该通孔内安装有A深沟球轴承(211)，且该A深沟球轴承(211)套接在A关节轴(21)上，B连杆(12)的另一端设有一通孔，该通孔内安装有D深沟球轴承(232)，所述D深沟球轴承(232)套接在C关节轴(23)上；所述C连杆(13)的一端设有一通孔，该通孔用于将所述C连杆(13)的一端套接在B关节轴(22)上，C连杆(13)的另一端设有一通孔，该通孔用于将所述C连杆(13)的另一端套接在C关节轴(23)的A间隙(234)处；所述D连杆(14)的一端设有一通孔，该通孔内安装有F深沟球轴承(241)，所述F深沟球轴承(241)套接在D关节轴(24)上，D连杆(14)的另一端设有一通孔，该通孔用于将所述D连杆(14)的另一端套接在C关节轴(23)的C间隙(236)处；所述E连杆(15)的一端设有一通孔，该通孔内安装有G深沟球轴承(251)，所述G深沟球轴承(251)套接在E关节轴(25)上，E连杆(15)的另一端设有一通孔，该通孔内安装有H深沟球轴承(261)，所述H深沟球轴承(261)套接在F关节轴(26)上；所述F连杆(16)的一端设有一通孔，该通孔内安装有E深沟球轴承(233)，且该E深沟球轴承(233)套接在C关节轴(23)上，F连杆(16)的另一端安装在足支柱(33)的A切台(311)上，F连杆(16)的杆体上设有一通孔，该通孔用于将与所述F连杆(16)的杆体安装在E关节轴(25)上；所述G连杆(17)的一端设有一通孔，该通孔内安装有C深沟球轴承(231)，且该C深沟球轴承(231)套接在C关节轴(23)上，G连杆(17)的另一端安装在足支柱(33)的B切台(312)上，G连杆(17)的杆体上设有一通孔，该通孔将与所述G连杆(17)的杆体安装在E关节轴(25)上；F连杆(16)与G连杆(17)保持平行装配；所述H连杆(18)的一端安装在屈伸A舵机(9A)的舵盘上，H连杆(18)的另一端设有一通孔，该通孔用于将所述H连杆(18)的另一端套接在F关节轴(26)上；上连板(7)的A连接端(71)与左前足组件(1)中的A支撑柱(7A)的一端连接，A支撑柱(7A)的另一端连接在A侧摆舵机(8A)的销上，A侧摆舵机(8A)的舵盘连接在下连板(8)的G连接端(81)上；上连板(7)的B连接端(72)与左中足组件(2)中的B支撑柱(7B)的一端连接，B支撑柱(7B)的另一端连接在B侧摆舵机(8B)的同轴销上，B侧摆舵机(8B)的舵盘连接在下连板(8)的H连接端(82)上；上连板(7)的C连接端(73)与左后足组件(3)中的C支撑柱(7C)的一端连接，C支撑柱(7C)的另一端连接在C侧摆舵机(8C)的同轴销上，C侧摆舵机(8C)的舵盘连接在下连板(8)的I连接端(83)上；上连板(7)的D连接端(74)与右前足组件(4)中的D支撑柱(7D)的一端连接，D支撑柱(7D)的另一端连接在D侧摆舵机(8D)的同轴销上，D侧摆舵机(8D)的舵盘连接在下连板(8)的J连接端(84)上；上连板(7)的E连接端(75)与右中足组件(5)中的E支撑柱(7E)的一端连接，E支撑柱(7E)的另一端连接在E侧摆舵机(8E)的同轴销上，E侧摆舵机(8E)的舵盘连接在下连板(8)的K连接端(85)上；上连板(7)的F连接端(76)与右后足组件(6)中的F支撑柱(7F)的一端连接，F支撑柱(7F)的另一端连接在F侧摆舵机(8F)的同轴销上，F侧摆舵机(8F)的舵盘连接在下连板(8)的L连接端(86)上。