一种双足行走机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双足行走机器人，包括提供动力的动力组件，在所述的动力组件的左右两侧上分别设有凸轮，在动力组件的驱动下，所述凸轮能够周向转动；在所述的两个凸轮上分别连接有用于机器人行走的支腿，且所述凸轮转动以带动支腿进行上下往复运动；所述支腿下端具有沿前后方向设置的底杆，所述的动力组件纵向设置在两个支腿之间且动力组件位于底杆的中间位置处，在动力组件的后端连接有电池箱；所述电池箱配置为作为机器人的配重块；通过驱动组件驱动凸轮以带动支腿上下往复运动，通过凸轮控制支腿的行走，结构简单巧妙且节省成本；将所述的电池箱作为配重块，使整体重心稳定，不易侧翻。不易侧翻。不易侧翻。

【技术实现步骤摘要】
一种双足行走机器人


[0001]本技术涉及机器人领域，特别涉及一种双足行走机器人。

技术介绍

[0002]由于双足步行机器人具有类人的行走特征，能够快速适应人类生存环境，从而更好地服务人类。因此，近年来，有关双足步行机器人的研究工作在世界范围内得到广泛开展。
[0003]如何实现双足行走机器人的稳定行走一直是双足行走机器人的运动难题，因为双足行走机器人在行走过程中，支撑脚与地面之间是单向的、未驱动的；如果不能有效控制，很容易发生机器人绕其支撑脚边缘倾倒的情况。1972年南斯拉夫学者Vukobratovic博士提出的ZMP(Zero Movement Point)控制方法被作为仿人机器人的动态稳定控制的基本准则。现有技术提出了一种基于逆动力学模型的自适应PID控制器的设计方法，该方法是通过复杂的控制和算法实现，其控制和算法复杂，对于受地面约束的仿人机器人，该方法不能实现其稳定控制。现有论文“Inverse Dynamics Control with Floating Base and Constraints”提出了一种使用逆动力学控制器来控制仿人机器人稳定行走的方法，但该方法是通过优化关节力矩来控制稳定行走，并不一定能满足ZMP等地面约束，从而不能保证机器人稳定行走。
[0004]所以需要设计一种能以较简单的结构实现双足行走机器人的稳定行走。

技术实现思路

[0005]本技术克服了上述现有技术中所存在的不足，提供了一种双足行走机器人，该机器人结构通过在动力组件的两侧上设有凸轮，且在凸轮上连接有支腿，使得在动力组件的驱动下，凸轮转动以带动支腿进行上下往复运动，从而达到机器人的行走目的；采用凸轮结构，结构简单且有效实现支腿的行走，能够降低成本；且在所述的动力组件的后端连接有电池箱，所述的电池箱在作为电源的同时，配置为机器人的配重块；使得机器人的重心稳固；机器人在行走过程中，不易摔倒。
[0006]本技术的技术方案是这样实现的：
[0007]一种双足行走机器人，包括提供动力的动力组件，在所述的动力组件的左右两侧上分别设有凸轮，在动力组件的驱动下，所述凸轮能够周向转动；在所述的两个凸轮上分别连接有用于机器人行走的支腿，且所述凸轮转动以带动支腿进行上下往复运动；所述支腿下端具有沿前后方向设置的底杆，所述的动力组件纵向设置在两个支腿之间且动力组件位于底杆的中间位置处，在动力组件的后端连接有电池箱；所述电池箱配置为机器人的配重块。通过驱动组件驱动凸轮以带动支腿上下往复运动，通过凸轮控制支腿的行走，结构简单巧妙且节省成本；将所述的电池箱作为配重块，使整体重心稳定，不易侧翻。
[0008]作为优选，所述的动力组件包括一驱动电机，所述驱动电机下端的两侧上对称设有转动轴，所述凸轮连接在转动轴上且凸轮与转动轴周向固定。驱动电机直接驱动凸轮运
动即可，结构简单。
[0009]作为优选，所述的支腿还包括一纵向设置的立杆，所述立杆从底杆的中间位置处向上延伸；所述的立杆连接在凸轮上，凸轮转动以带动立杆上下运动。将立杆连接在凸轮上，使得凸轮转动能够有效带动支腿上下运动。
[0010]作为优选，所述凸轮上设有横向设置的连接销，所述连接销朝远离动力组件方向设置；连接销穿插在立杆上。凸轮通过连接销与立杆连接，连接更方便快捷。
[0011]作为优选，所述的凸轮为偏心轮，所述偏心轮具有凸出部，所述连接销设置在凸出部上。
[0012]作为优选，初始位置下，所述的左、右两侧偏心轮的凸出部分别上下相向设置。使得两侧的支腿保持一上一下的运动状态，充分模拟人体行走的状态。
[0013]作为优选，所述的动力组件上端的两侧上还分别设有能够前后摆动的摆臂，所述的摆臂跟随支腿的运动同步摆动。支腿与摆臂能够分别模拟人体行走时双腿双手的运动，使机器人的仿真度更高。
[0014]作为优选，所述的动力组件还包括一外罩，所述的驱动电机设置在该外罩内；所述的摆臂转动连接在外罩上端的两侧上；所述摆臂与支腿之间设有一连杆，连杆的上、下两端分别与摆臂和支腿连接；所述连杆跟随支腿上下运动以带动摆臂前后摆动。
[0015]作为优选，所述的外罩的上端设有一朝两侧突出的连接轴；所述的支腿还包括纵向设置的立杆，所述立杆的上端纵向设有用于引导支腿运动轨迹的导向槽；连接轴的突出部分穿过该导向槽后与摆臂转动连接；所述连杆带动摆臂绕连接轴前后转动。通过连杆与立杆的联动带动摆臂运动，整体性更好。
[0016]作为优选，所述的电池箱纵向设置，且电池箱连接在外罩后端的下半部分上。使得电池箱位于机器人整体的后下方的位置上，使得机器人整体的重心集中在后下部分；使得重心更加稳定，机器人行走时不易侧翻。
[0017]采用了上述技术方案的本技术的设计出发点、理念及有益效果是：
[0018]首先，通过驱动电机驱动凸轮转动，使得凸轮转动以带动连接在其上的支腿进行上下往复运动；并且初始位置，两侧的凸轮的突出部分别上下相向设置，使得两侧的支腿能够有序的进行一上一下的运动，从而实现了机器人的行走；结构简单，能够有效降低成本。
[0019]此外，由于为了使机器人的续航时间更长，通常配置的电池箱重量都较重，因此巧妙的将电池箱同时配置为机器人的配重块；将电池箱连接在动力组件后端的下半部分，使得机器人整体的重心集中在后下方；重心稳定，使得机器人能够稳定行走，不易侧翻。
[0020]最后，在所述的动力组件上方两侧还设有跟随支腿运动的摆臂；摆臂与支腿之间通过一连杆连接；连杆跟随支腿运动以带动摆臂前后摆动；使得摆臂模拟人体的双手的运动，使得该双足行走机器人仿真度更高。
附图说明
[0021]图1为本技术在实施例中双足行走机器人的立体结构示意图；
[0022]图2为本技术在实施例中双足行走机器人的正视图；
[0023]图3为本技术在实施例中凸轮、驱动电机及支腿之间连接的立体结构示意图；
[0024]图4为本技术在实施例中动力组件与支腿及摆臂连接的立体结构示意图；
[0025]图5为本技术在实施例中支腿的立体结构示意图；
[0026]图6为本技术在实施例中双足行走机器人的背面立体结构示意图；
[0027]图7为本技术在实施例中双足行走机器人的侧视图。
[0028]各附图标记为：动力组件1；偏心轮2；凸出部2a；支腿3；底杆4；立杆5；电池箱6；驱动电机7；外罩8；转动轴9；安装座10；腰槽11；连接销12；摆臂13；摇臂部13a；后支杆13b；连接轴14；导向槽15；连杆16；撑脚17；主体面板18。
具体实施方式
[0029]为了能够更清楚地理解本技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本技术进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0030]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，本实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双足行走机器人，其特征在于：包括提供动力的动力组件，在所述的动力组件的左右两侧上分别设有凸轮，在动力组件的驱动下，所述凸轮能够周向转动；在所述的两个凸轮上分别连接有用于机器人行走的支腿，且所述凸轮转动以带动支腿进行上下往复运动；所述支腿下端具有沿前后方向设置的底杆，所述的动力组件纵向设置在两个支腿之间且动力组件位于底杆的中间位置处，在动力组件的后端连接有电池箱；所述电池箱配置为机器人的配重块。2.根据权利要求1所述的双足行走机器人，其特征在于：所述的动力组件包括一驱动电机，所述驱动电机下端的两侧上对称设有转动轴，所述凸轮连接在转动轴上且凸轮与转动轴周向固定。3.根据权利要求1所述的双足行走机器人，其特征在于：所述的支腿还包括一纵向设置的立杆，所述立杆从底杆的中间位置处向上延伸；所述的立杆连接在凸轮上，凸轮转动以带动立杆上下运动。4.根据权利要求3所述的双足行走机器人，其特征在于：所述凸轮上设有横向设置的连接销，所述连接销朝远离动力组件方向设置；连接销穿插在立杆上。5.根据权利要求4所述的双足行走机器人，其特征在于：所述的凸轮为偏...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈强，
申请(专利权)人：陈强，
类型：新型
国别省市：