机器人行走足脚及其控制系统技术方案

本实用新型专利技术提出一种机器人行走足脚及其控制系统，足脚具有三个骨架支部和足部，且几者之间通过轴关节连接，相互之间可以相对转动，从而可以实现足脚灵活伸展和缩回，足脚通过第一骨架支部连接到机器人主身骨上，机器人通过足脚便可灵活跨越障碍路段，并在足部的支撑下落地行走更为稳定。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机器人领域，特别涉及的是一种机器人行走足脚及其控制系统。
技术介绍
随着技术的发展，机器人被应用到生产生活的各个方面。具有移动功能的机器人被广泛的应用于自动化生产车间的物料搬运、星际探索、海洋开发、服务、医疗护理、建筑、农林业、特种行业(核、污染环境等)、军事等。让机器人动起来最简单最直接的方法就是给他装上轮子，即轮式机构。这种车轮式\脚\能高速稳定地运动，结构简单，操作方便，但是对路面的要求比较高，仅适用于平坦地面移动。当遇到路面凹凸不平、甚至有高低错层的情况时，则机器人无法通过，现有的方式一般会采用机器人绕道而行，以避过障碍路段，但是很容易使得机器人偏离预设轨道行走、出现差错，且依然无法解决高低错层的路况中行走的问题。因此，目前的机器人需要能够在障碍路段进行行走的足脚。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种机器人行走足脚，动作灵活，行走稳定。为解决上述问题，本技术提出一种机器人行走足脚，包括：第一骨架支部、第二骨架支部、第三骨架支部和足部；所述第一骨架支部的第一端用来连接机器人主身骨，第二端上设有第一关节轴孔部；所述第二骨架支部的第一
端设有第一关节轴部，第二端设有第二关节轴部，所述第一关节轴孔部可转动连接在所述第一关节轴部上、从而所述第一骨架支部相对所述第二骨架支部可转动；所述第三骨架支部的第一端设有第二关节轴孔部，第二端设有第三关节轴部，所述第二关节轴孔部可转动连接在所述第二关节轴部上、从而所述第三骨架支部相对所述第二骨架支部可转动；所述足部的第一端设有第三关节轴孔部，第二端用来落地行走，所述第三关节轴孔部可转动连接在所述第三关节轴部上、从而所述足部相对所述第三骨架支部可转动。根据本技术的一个实施例，所述第一骨架支部为第一U型块，第一U型块的开口端设有用于连接机器人主身骨的连接部，第一U型块的封闭端设有所述第一关节轴孔部；所述的第二骨架支部由第二U型块和第三U型块连接而成，所述第二U型块的开口端设有所述第一关节轴部，所述第二U型块的封闭端和所述第三U型块的封闭端固定连接，所述第三U型块的开口端设有所述第二关节轴部；所述第三骨架支块为第四U型块，所述第四U型块的封闭端设有所述第二关节轴孔部，所述第四U型块的开口端设有所述第三关节轴部。根据本技术的一个实施例，各关节轴孔部为一带有轴孔的固定块，所述固定块内设有直流伺服电机，各关节轴部为固定连接在U型块的开口端两侧上的固定轴，各固定轴穿设在相应的固定块的轴孔中。根据本技术的一个实施例，固定块的轴孔两端上分别具有沿孔设置的垫圈。根据本技术的一个实施例，所述足部为L型块，其中，L型块的竖部的上半部朝其横部一侧弯折一定角度。根据本技术的一个实施例，所述第一骨架支部和第一关节轴孔部一体成型，所述第三骨架支部和第二关节轴孔部一体成型，所述足部和第三关节轴孔部一体成型；所述第二关节轴部和所述第三关节轴部异面垂直。根据本技术的一个实施例，第一关节轴部和第二关节轴部可拆卸连接
在所述第二骨架支部上，所述第三关节轴部可拆卸连接在所述第三骨架支部上。本技术还提供一种如前述所述的机器人行走足脚的控制系统，包括：第一数字舵机，用以驱动所述第一关节轴孔部相对所述第一关节轴部转动；第二数字舵机，用以驱动所述第二关节轴孔部相对所述第二关节轴部转动；第三数字舵机，用以驱动所述第三关节轴孔部相对所述第三关节轴部转动；控制器，用以传输控制信号给所述第一数字舵机、第二数字舵机和第三数字舵机，从而控制各数字舵机的驱动。根据本技术的一个实施例，所述第一数字舵机、第二数字舵机和第三数字舵机通过通信总线串接在一起；所述控制器内预设有各数字舵机的舵机标识，并在控制信号中携带所述舵机标识，通过通信总线传输控制信号给各数字舵机，各数字舵机根据控制信号中的舵机标识接收各自的控制信号。根据本技术的一个实施例，所述第一数字舵机设置在所述第一关节轴孔部内，所述第二数字舵机设置在所述第二关节轴孔部内，所述第三数字舵机设置在所述第三关节轴孔部内。采用上述技术方案后，本技术相比现有技术具有以下有益效果：足脚具有三个骨架支部和足部，且几者之间通过轴关节连接，相互之间可以相对转动，从而可以实现足脚灵活伸展和缩回，足脚通过第一骨架支部连接到机器人主身骨上，机器人通过足脚便可灵活跨越障碍路段，并在足部的支撑下落地行走更为稳定。附图说明图1为本技术一实施例的机器人行走足脚的结构示意图；图2为本技术一实施例的足部和第三骨架支部连接的结构示意图；图3为本技术一实施例的机器人行走足脚的控制系统的结构框图。图中标记说明：1-第一骨架支部，11-连接部，12-第一关节轴孔部，2-第二骨架支部，21-第一关节轴部，22-第二关节轴部，3-第三骨架支部，31-第二关节轴孔部，32-第三关节轴部，4-足部，41-第三关节轴孔部，42-弯折部，5-垫圈，61-第一数字舵机，62-第二数字舵机，63-第三数字舵机，7-控制器。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施的限制。参看图1，本实施例的机器人行走足脚，包括依次相连的第一骨架支部1、第二骨架支部2、第三骨架支部3和足部4。足脚的运动范围和灵活度较大，移动自如，步态控制更加方便，足脚的长度适中，各活动连接部件的受力情况合适，对电机的负荷较小。第一骨架支部1的第一端设置连接部11，用来连接机器人主身骨，第一骨架支部1的第二端上设有第一关节轴孔12。第二骨架支部2的第一端设有第一关节轴部21，第二骨架支部2的第二端设有第二关节轴部22，第一关节轴孔部12可转动连接在第一关节轴部21上、从而第一骨架支部1相对第二骨架支部2可转动。第三骨架支部3的第一端设有第二关节轴孔部31，第三骨架支部3的第二端设有第三关节轴部32，第二关节轴孔部31可转动连接在第
二关节轴部22上、从而第三骨架支部3相对第二骨架支部2可转动。足部4的第一端设有第三关节轴孔部41，足部4的第二端用来落地行走，第三关节轴孔部41可转动连接在第三关节轴部32上、从而足部4相对第三骨架支部3可转动。第二骨架支部2的两端均设置为关节轴部，可以集中足脚的承受力，增强足脚的强度。在一个实施例中，第一骨架支部1为第一U型块，第一U型块的开口端设有用于连接机器人主身骨的连接部11，第一U型块的封闭端(相对开口端的一端)设有第一关节轴孔部12。第二骨架支部2由第二U型块和第三U型块连接而成，第二U型块的开口端设有第一关节轴部21，第二U型块的封闭端和第三U型块的封闭端固定连接，第三U型块的开口端设有第二关节轴部22。第三骨架支块3为第四U型块，第四U型块的封闭端设有第二关节轴孔部31，第四U型块的开口端设有第三关节轴部32。骨架支部全部设置为U型块可以使得足脚更为轻便，可以骨架支部、足部之间的可承受力更大，从而能够用于更大规模的机器人本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人行走足脚，其特征在于，包括：第一骨架支部、第二骨架支部、第三骨架支部和足部；所述第一骨架支部的第一端用来连接机器人主身骨，第二端上设有第一关节轴孔部；所述第二骨架支部的第一端设有第一关节轴部，第二端设有第二关节轴部，所述第一关节轴孔部可转动连接在所述第一关节轴部上、从而所述第一骨架支部相对所述第二骨架支部可转动；所述第三骨架支部的第一端设有第二关节轴孔部，第二端设有第三关节轴部，所述第二关节轴孔部可转动连接在所述第二关节轴部上、从而所述第三骨架支部相对所述第二骨架支部可转动；所述足部的第一端设有第三关节轴孔部，第二端用来落地行走，所述第三关节轴孔部可转动连接在所述第三关节轴部上、从而所述足部相对所述第三骨架支部可转动。

【技术特征摘要】
1.一种机器人行走足脚，其特征在于，包括：第一骨架支部、第二骨架支部、第三骨架支部和足部；所述第一骨架支部的第一端用来连接机器人主身骨，第二端上设有第一关节轴孔部；所述第二骨架支部的第一端设有第一关节轴部，第二端设有第二关节轴部，所述第一关节轴孔部可转动连接在所述第一关节轴部上、从而所述第一骨架支部相对所述第二骨架支部可转动；所述第三骨架支部的第一端设有第二关节轴孔部，第二端设有第三关节轴部，所述第二关节轴孔部可转动连接在所述第二关节轴部上、从而所述第三骨架支部相对所述第二骨架支部可转动；所述足部的第一端设有第三关节轴孔部，第二端用来落地行走，所述第三关节轴孔部可转动连接在所述第三关节轴部上、从而所述足部相对所述第三骨架支部可转动。2.如权利要求1所述的机器人行走足脚，其特征在于，所述第一骨架支部为第一U型块，第一U型块的开口端设有用于连接机器人主身骨的连接部，第一U型块的封闭端设有所述第一关节轴孔部；所述的第二骨架支部由第二U型块和第三U型块连接而成，所述第二U型块的开口端设有所述第一关节轴部，所述第二U型块的封闭端和所述第三U型块的封闭端固定连接，所述第三U型块的开口端设有所述第二关节轴部；所述第三骨架支块为第四U型块，所述第四U型块的封闭端设有所述第二关节轴孔部，所述第四U型块的开口端设有所述第三关节轴部。3.如权利要求2所述的机器人行走足脚，其特征在于，各关节轴孔部为一带有轴孔的固定块，所述固定块内设有直流伺服电机，各关节轴部为固定连接在U型块的开口端两侧上的固定轴，各固定轴穿设在相应的固定块的轴孔中。4.如权利要求3所述的机器人行走足脚，其特征在于，固定块...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱昕，
申请(专利权)人：苏州工业职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32