【技术实现步骤摘要】
一种具有着陆缓冲功能的行走机器人
本专利技术涉及行走机器人
,具体指一种具有着陆缓冲功能的行走机器人。
技术介绍
自“机器人”诞生以来,机器人技术得到了许多国家及科研机构的重视和研究。行走机器人因其运动的灵活性和对环境的适应性而得到广泛研究及应用。近年来人们加快了使用行走机器人代替人类在危险、恶劣环境中作业的步伐,行走机器人的工作场合也越来越多地面向室外非结构化环境。野外、行星表面等室外非结构化环境具有多样性、随机性与复杂性等特点。行走机器人要在这些人类难以涉足或无法到达的恶劣、危险和有害的环境中,替代人类完成相应的任务,这不仅要求行走机器人具有更高的机动性能和更加灵活的运动方式以满足复杂多变的任务需求,在特殊场合下还需要行走机器人可以通过空中投放的方式到达人类难以到达的复杂环境,如强震后的先期空投勘查,就要求行走机器人具有一定的着陆缓冲功能,以保证机器人着陆后完好无损。目前,行走机器人的主要类型有车轮式、履带式和腿足式行走机器人。其中,腿足式行走机器人的“腿”大多为串联机构,这类机构承载能力相对较低,不具有着陆缓冲功能,比较典型的是美国国防高级研究局(TheDefenseAdvancedResearchProjectsAgency,DARPA)与美国波士顿动力公司(BostonDynamics)为美军士兵研发的一种类似“机器骡”(roboticmule)的四腿机器人,主要用于在越野环境下携带武器和其他物质。车轮式和履带式行走机器人具有机动性强、运动稳定等特点,如美国的勇气号和机遇号火星探测机器为一种典型的车轮式行走机器人,其火星探测取得了极大成功, ...
【技术保护点】
一种具有着陆缓冲功能的行走机器人,其特征在于,包括着陆平台(1)、环绕设置在着陆平台(1)四周的多套缓冲行走机构(2)、降落伞包(3)和控制器(4),控制器(4)安装在着陆平台(1)上,用于实现对缓冲行走机构(2)的控制,从而实现着陆缓冲和行走控制;降落伞包(3)安装在着陆平台上,用于降低行走机器人的着陆速度;每套缓冲行走机构(2)包括一套多功能支柱(21)、两套单功能支柱(22)和一个足垫(30);在机器人着陆时,多功能支柱(21)能够实现着陆缓冲功能,在机器人着陆后,多功能支柱(21)与两套单功能支柱(22)共同实现行走功能;多功能支柱(21)上端通过第一万向节(23)与着陆平台(1)连接,两套单功能支柱(22)上端分别通过第二万向节(24)和第三万向节(25)与着陆平台(1)连接,多功能支柱(21)和两套单功能支柱(22)可分别实现相对着陆平台的二自由度转动;两套单功能支柱(22)下端分别通过第一球铰(27)和第二球铰(28)与支柱支撑座(26)的上端面连接,可分别实现相对支柱支撑座(26)的三自由度转动;多功能支柱(21)末端与支柱支撑座(26)的上端面固连;支柱支撑座(26) ...
【技术特征摘要】
1.一种具有着陆缓冲功能的行走机器人,其特征在于,包括着陆平台(1)、降落伞包(3)、控制器(4)和环绕设置在着陆平台(1)四周的至少4套缓冲行走机构(2),控制器(4)安装在着陆平台(1)上,用于实现对缓冲行走机构(2)的控制,从而实现着陆缓冲和行走控制;降落伞包(3)安装在着陆平台上,用于降低行走机器人的着陆速度;每套缓冲行走机构(2)包括一套多功能支柱(21)、两套单功能支柱(22)和一个足垫(30);在机器人着陆时,多功能支柱(21)能够实现着陆缓冲功能,在机器人着陆后,多功能支柱(21)与两套单功能支柱(22)共同实现行走功能;多功能支柱(21)上端通过第一万向节(23)与着陆平台(1)连接,两套单功能支柱(22)上端分别通过第二万向节(24)和第三万向节(25)与着陆平台(1)连接,多功能支柱(21)和两套单功能支柱(22)可分别实现相对着陆平台的二自由度转动;两套单功能支柱(22)下端分别通过第一球铰(27)和第二球铰(28)与支柱支撑座(26)的上端面连接,可分别实现相对支柱支撑座(26)的三自由度转动;多功能支柱(21)末端与支柱支撑座(26)的上端面固连;支柱支撑座(26)的下端面通过第三球铰(29)与足垫(30)连接,可实现足垫(30)相对支柱支撑座(26)三自由度转动。2.根据权利要求1所述的一种具有着陆缓冲功能的行走机器人,其特征在于,所述的多功能支柱(21)包括第一驱动组件(31)、第一外筒(32)、第一内筒(33)、第一丝杠(34)、第一丝杠螺母(35)、第一螺母导杆(36)、第一外筒端盖(37)、缓冲拉杆(38)及拉杆切割器(39);第一驱动组件(31)安装在第一外筒(32)上端外侧面;第一丝杠(34)和第一丝杠螺母(35)组成螺旋运动副安装在第一外筒(32)内部,第一丝杠(34)端部通过轴承支撑并轴向定位,第一内筒(33)安装并固定在第一丝杠螺母(35)下端;第一外筒(32)上端面安装第一万向节(23)、下端安装第一外筒端盖(37);第一螺母导杆(36)穿过第一丝杠螺母(35)上的导向孔,两端分别固定在第一万向节(23)和第一外筒端盖(37)上;缓冲拉杆(38)一端固定在第一丝杠螺母(35)的下端上、另一端固定在第一外筒端盖(37)上;拉杆切割器(39)安装在第一外筒(32)上,缓冲拉杆(38)穿过拉杆切割器(39)端部的小孔并靠近孔内的切刀;第一丝杆螺母(35)为开合式螺母;在机器人着陆前,在控制器的控制下第一丝杠螺母(35)与第一丝杆(34)分离;在机器人着陆时,第一内筒(33)受到着陆冲击载荷的作用下向第一外筒(32)收缩,缓冲拉杆(38)被拉伸并吸收着陆冲击能量,从而起到降低着陆冲击的作用;在机器人着陆...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨建中,高峰,李新立,郭为忠,满剑锋,陈先宝,
申请(专利权)人:北京空间飞行器总体设计部,上海交通大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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