一种基于3D打印技术的仿生式四足机器人制造技术

一种基于3D打印技术的仿生式四足机器人，由足关节、腰关节和躯体结构构成，关节由小腿、第一舵机和大腿形成，小腿、第一舵机和大腿之间彼此固定连接；腰关节由大腿、第二舵机和腰部形成，大腿、第二舵机和腰部彼此之间固定连接；躯体结构由下底板、上底板和腰部形成，下底板、上底板和腰部之间彼此固定连接；其中，足关节从下到上小腿对称的U板螺钉孔与第一舵机通过螺钉连接，第一舵机与大腿上的大腿螺钉孔之间通过螺钉连接；腰关节从外到内大腿的大腿螺钉孔与第二舵机通过螺钉连接，第二舵机与腰部上的螺钉孔螺钉连接；躯体从下到上下底板与腰部螺钉连接，腰部上的螺钉孔与第三舵机通过螺钉连接，第三舵机与上底板的上板螺钉孔螺钉连接。

A Bionic Quadruped Robot Based on 3D Printing Technology

A bionic quadruped robot based on 3D printing technology is composed of foot joint, waist joint and body structure. The joints are formed by leg, first rudder and thigh, and the legs, first rudder and thigh are fixed and connected with each other; the waist joint is formed by thigh, second rudder and waist, and the thigh, second rudder and waist are fixed and connected with each other; the body structure is composed of lower base plate, upper part. The bottom plate and the waist are formed, and the lower bottom plate, the upper bottom plate and the waist are fixed and connected with each other; among them, the symmetrical U plate screw holes of the foot joint from the bottom to the upper leg are connected with the first rudder by screw, and the first rudder is connected with the thigh screw holes of the thigh by screw; the thigh screw holes of the waist joint from the outside to the inside thigh are connected with the second rudder by screw, and the second rudder is connected with the waist by screw. The body is connected with the waist screw from the bottom to the bottom plate, the screw hole on the waist is connected with the third steering gear through the screw, and the third steering gear is connected with the upper plate screw hole screw of the upper bottom plate.

【技术实现步骤摘要】
一种基于3D打印技术的仿生式四足机器人
本技术涉及一种基于3D打印技术的仿生式四足机器人。
技术介绍
仿生式四足机器人是一个模仿多足类爬行纲、龟鳖目、龟科动物骨骼和运动机理的多关节且有冗余自由度的复杂系统。仿生式四足机器人具有丰富的步态和冗余的肢体结构，凭借其离散式的地面支撑和对障碍、沟渠等复杂特殊地形及不可预知环境的极强适应性，具有广泛的应用前景。目前，大部分仿生式四足机器人采用了仿乌龟的结构，四条腿分布在身体的两侧，依靠大腿前后划动实现支撑和摆动过程，利用三角步态行走法实现运动。但现有的仿人机器人都存在以下缺点：1)材料密度大，运输不方便；2)样式单一；3)结构复杂，生产成本高；4)稳定性差，速度慢。
技术实现思路
本技术为了解决现有技术中的仿生式四足机器人结构复杂，生产成本高且不易携带等问题，提出的一种基于3D打印技术的仿生式四足机器人，其利用舵机构成装置的各部位的关节形式，通过其他钣金件作为主体框架结构组成能够自由活动的四足机器人结构，从而能够实现机器人的各种相关动作完成各个领域中的各种工作需求。本技术采用的技术方案是：一种基于3D打印技术的仿生式四足机器人，由足关节、腰关节和躯体结构构成，具体包括：小腿、第一舵机、大腿、第二舵机、下底板、上底板、腰部、第三舵机、U板螺钉孔、大腿螺钉孔、下板螺钉孔和上板螺钉孔，所述足关节由小腿、第一舵机和大腿形成，小腿、第一舵机和大腿之间彼此固定连接；所述腰关节由大腿、第二舵机和腰部形成，大腿、第二舵机和腰部彼此之间固定连接；所述躯体结构由下底板、上底板和腰部形成，下底板、上底板和腰部之间彼此固定连接；其中，足关节，从下到上，小腿的对称U板螺钉孔与第一舵机通过螺钉连接，第一舵机与大腿上的大腿螺钉孔之间通过螺钉连接；腰关节，从外到内，大腿的大腿螺钉孔与第二舵机通过螺钉连接，第二舵机与腰部上的螺钉孔螺钉连接；躯体结构，从下到上，下底板与腰部螺钉连接，腰部上的螺钉孔与第三舵机通过螺钉连接，第三舵机与上底板的上板螺钉孔螺钉连接。本技术的有益效果：1、本技术设计的仿生式四足机器人，小腿、第一舵机和大腿之间固定连接形成足关节，活动灵活，能适应多种不同的地面情况；2、本技术设计的仿生式四足机器人，大腿、第二舵机和腰部固定连接形成腰关节，具有加快行动速度，提高稳定性的作用；两块底板与腰部固定连接形成躯体，拆装方便，减轻躯体重量。3、本技术设计的仿生式四足机器人，可以用于地形探测、防灾救援、反恐斗争、国防、教育等，其还兼具高灵活性、高稳定性、低成本、便于携带的优点。4、本技术设计的仿生式四足机器人，能够满足仿生式四足机器人的运动和作业要求，而且也能够减少仿生式四足机器人的控制复杂度。本技术的各部件均可使用3D打印技术打印，部件的外观可以在一定程度上自由设计，使机器人外观样式具有多样性。其在外形上更接近乌龟，比现有仿生式四足机器人更加灵活，可以用于地形探测、防灾救援、反恐斗争、国防、教育等。在军事运输、海底探测、矿山开采、星球探测、残疾人的轮椅、教育及娱乐等众多行业，也具有非常广阔的应用前景。本技术制造成本低廉，原材料可选用塑料，有效降低制造成本。附图说明图1为本技术产品整体结构示意图。图2为本技术U板的结构示意图。图3为本技术膝盖的结构示意图。图4为本技术身体上板的结构示意图。图5为本技术身体下板的结构示意图。具体实施方式根据图1、图2、图3、图4、图5对本实施方式做进一步的说明。一种基于3D打印技术的仿生式四足机器人，由足关节、腰关节和躯体结构构成，具体包括：小腿1、第一舵机2、大腿3、第二舵机4、下底板5、上底板6、腰部7、第三舵机8、U板螺钉孔1-1、大腿螺钉孔3-1、下板螺钉孔5-1和上板螺钉孔6-1，所述足关节由小腿1、第一舵机2和大腿3形成，小腿1、第一舵机2和大腿3之间彼此固定连接；所述腰关节由大腿3、第二舵机4和腰部7形成，大腿3、第二舵机4和腰部(7)彼此之间固定连接；所述躯体结构由下底板5、上底板6和腰部7形成，下底板5、上底板6和腰部7之间彼此固定连接；其中，足关节，从下到上，小腿1的对称U板螺钉孔1-1与第一舵机2通过螺钉连接，第一舵机2与大腿3上的大腿螺钉孔3-1之间通过螺钉连接；腰关节，从外到内，大腿3的大腿螺钉孔3-1与第二舵机4通过螺钉连接，第二舵机4与腰部7上的螺钉孔螺钉连接；躯体结构，从下到上，下底板5与腰部7螺钉连接，腰部7上的螺钉孔与第三舵机8通过螺钉连接，第三舵机8与上底板6的上板螺钉孔6-1螺钉连接。工作原理：装置在行走工作时，第一舵机2可对小腿1进行驱动摆动，实现调节装置在行走过程中的稳定性，而第二舵机4可驱动装置腿部结构的抬腿动作，以实现进行迈步行走。而第三舵机8可对整个腿部结构实现摆动的能力，以达到最终实现行走移动的目的。经过每处舵机的协同工作，最终可使整个机器人能够进行稳定的走，以实现能够应用于各个领域中进行使用工作，完成各种任务。本装置的上述内容已经参考图1、图2、图3、图4、图5描述了本技术的具体实施方式，本领域技术人员应了解，本技术产品的不仅仅限于上面描述的实施例，在不偏离本技术的精神的情况下可以做出各种修改，所述修改也应包含在本技术的范围之内。本技术的范围应由所附权利要求及其等同物来限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于3D打印技术的仿生式四足机器人，由足关节、腰关节和躯体结构构成，具体包括：小腿(1)、第一舵机(2)、大腿(3)、第二舵机(4)、下底板(5)、上底板(6)、腰部(7)、第三舵机(8)、U板螺钉孔(1‑1)、大腿螺钉孔(3‑1)、下板螺钉孔(5‑1)和上板螺钉孔(6‑1)，其特征在于：所述足关节由小腿(1)、第一舵机(2)和大腿(3)形成，小腿(1)、第一舵机(2)和大腿(3)之间彼此固定连接；所述腰关节由大腿(3)、第二舵机(4)和腰部(7)形成，大腿(3)、第二舵机(4)和腰部(7)彼此之间固定连接；所述躯体结构由下底板(5)、上底板(6)和腰部(7)形成，下底板(5)、上底板(6)和腰部(7)之间彼此固定连接；其中，足关节，从下到上，小腿(1)的对称U板螺钉孔(1‑1)与第一舵机(2)通过螺钉连接，第一舵机(2)与大腿(3)上的大腿螺钉孔(3‑1)之间通过螺钉连接；腰关节，从外到内，大腿(3)的大腿螺钉孔(3‑1)与第二舵机(4)通过螺钉连接，第二舵机(4)与腰部(7)上的螺钉孔螺钉连接；躯体结构，从下到上，下底板(5)与腰部(7)螺钉连接，腰部(7)上的螺钉孔与第三舵机(8)通过螺钉连接，第三舵机(8)与上底板(6)的上板螺钉孔(6‑1)螺钉连接。...

【技术特征摘要】
1.一种基于3D打印技术的仿生式四足机器人，由足关节、腰关节和躯体结构构成，具体包括：小腿(1)、第一舵机(2)、大腿(3)、第二舵机(4)、下底板(5)、上底板(6)、腰部(7)、第三舵机(8)、U板螺钉孔(1-1)、大腿螺钉孔(3-1)、下板螺钉孔(5-1)和上板螺钉孔(6-1)，其特征在于：所述足关节由小腿(1)、第一舵机(2)和大腿(3)形成，小腿(1)、第一舵机(2)和大腿(3)之间彼此固定连接；所述腰关节由大腿(3)、第二舵机(4)和腰部(7)形成，大腿(3)、第二舵机(4)和腰部(7)彼此之间固定连接；所述躯体结构由下底板...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵国冬，胡筵晨，王姮力，杨贝宁，李犇，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23