一种全地形四连杆越障机器人的制作方法

1.本实用新型涉及越障机器人技术领域，具体涉及一种全地形四连杆越障机器人。


背景技术：

2.随着科技的发展，机器人技术越来越成熟，机器人已经不仅仅被用于工业生产中进行周期性机械化生产，而且被用于军事、水下探测、空间探测、抢险救灾、核工业等领域。因此，对能够在特殊环境下积极适应并灵活移动的“特种机器人”的研究越来越受到各个国家的一致重视。现有的机器人主要分为四类：轮式、腿式、履带式、复合式(如轮腿式、轮履式等)，其中轮式和履带式使用最为广泛，轮式机器人移动速度快、控制灵活，尤其转向比较容易实现，但是应对复杂、恶劣路况适应性较差。履带式机器人，适应性强，履带与地面接触面积大，但运动速度较慢，不够灵活，机动性较差，且往往能量消耗较大。


技术实现要素：

3.为了克服上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种全地形四连杆越障机器人，通过四连杆机械腿结构，模拟爬行类动物的四肢，行驶灵活多变，能够有助于更轻松的越过障碍物，具有较高机动性和地形适应性。
4.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
5.一种全地形四连杆越障机器人，包括机身11，所述机身11内两侧的前后两端分别对称设置有动力传输装置，动力传输装置包括第一电机1与第二电机6，第一电机1通过第一传动轴4与第一锥齿轮3中心相连接，第一锥齿轮3与第二锥齿轮14相啮合，第二锥齿轮14中心与空心轴15一端相连接；第二电机6通过第二传动轴5与第一直齿轮2中心固定连接，第一直齿轮2与第二直齿轮12相啮合，第二直齿轮12中心与实心轴13的一端相连接，实心轴13的另一端穿过空心轴15，实心轴13的另一端、空心轴15的另一端与机身11外侧的四连杆机械腿的不同的主动杆相连接。
6.所述四连杆机械腿，包括首尾相连的第一主动杆7、第一从动杆8、第二从动杆9及第二主动杆10，第一主动杆7的一端与空心轴15另一端相连接，第一主动杆7的另一端通过转轴与第一从动杆8的一端可转动连接，第一从动杆8的另一端通过转轴与第二从动杆9的一端可转动连接，第二从动杆9的另一端通过转轴与第二主动杆10的一端可转动连接，第二主动杆10的另一端与实心轴13另一端相连接。
7.所述第一主动杆7与第二主动杆10的长度相等。
8.所述第一从动杆8与第二从动杆9的长度相等。
9.所述第一电机1及第二电机6在机器人跳跃状态时的转速是机器人行走状态时的转速的30-50倍。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
11.本实用新型通过动力传输装置为机器人传输动力，每一个主动杆都由一个电机驱动，动力充足并且四连杆机械腿的运转更加灵活，可以实现各种动作；四连杆机械腿的结构
模拟爬行类动物的四肢，行驶灵活多变，有助于更轻松的越过障碍物，优化了对于地形的适应力，具有结构科学合理，使用安全方便的优点。
附图说明
12.图1为本实用新型的结构示意图。
13.图2为本实用新型的四连杆机械腿的结构示意图。
14.图3为本实用新型的四连杆机械腿的移动示意图。
15.图4为本实用新型的四连杆机械腿的跳跃示意图。
16.图中：1、第一电机；2、第一直齿轮；3、第一锥齿轮；4、第一传动轴；5、第二传动轴；6、第二电机；7、第一主动杆；8、第一从动杆；9、第二从动杆；10、第二主动杆；11、机身；12、第二直齿轮；13、实心轴；14、第二锥齿轮；15、空心轴。
具体实施方式
17.下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行描述。
18.参见图1、图2，一种全地形四连杆越障机器人，包括机身11，所述机身11内两侧的前后两端分别对称设置有动力传输装置，动力传输装置包括第一电机1与第二电机6，第一电机1通过第一传动轴4与第一锥齿轮3中心相连接，第一锥齿轮3与第二锥齿轮14相啮合，第二锥齿轮14中心与空心轴15一端相连接；第二电机6通过第二传动轴5与第一直齿轮2中心固定连接，第一直齿轮2与第二直齿轮12相啮合，第二直齿轮12中心与实心轴13的一端相连接，实心轴13的另一端穿过空心轴15，实心轴13的另一端、空心轴15的另一端与机身11外侧的四连杆机械腿的不同的主动杆相连接；四连杆机械腿的第一主动杆7由第一电机1驱动，通过空心轴15将动力传递到第一主动杆7；第二主动杆10由第二电机6驱动，通过实心轴13将动力传递到第二主动杆10。
19.所述四连杆机械腿，包括首尾相连的第一主动杆7、第一从动杆8、第二从动杆9及第二主动杆10，第一主动杆7的一端与空心轴15另一端固定连接，第一主动杆7的另一端通过铰链与第一从动杆8的一端可转动连接，第一从动杆8的另一端通过铰链与第二从动杆9的一端可转动连接，第二从动杆9的另一端通过铰链与第二主动杆10的一端可转动连接，第二主动杆10的另一端与实心轴13另一端固定连接。
20.所述第一主动杆7与第二主动杆10的长度相等。
21.所述第一从动杆8与第二从动杆9的长度相等。
22.所述第一电机1及第二电机6在机器人跳跃状态时的转速是机器人行走状态时的转速的30-50倍。
23.所述机身11、齿轮、四连杆机械腿的材质均采用铝合金，铝合金强度高质量轻，能够较大程度减小整体的质量。
24.所述机器人的电性连接及控制程序为本领域常规设置，不做赘述。
25.本实用新型的工作原理为：
26.图3是机器人在行走过程中四连杆机械腿的具体运转过程：初始状态下，第一主动杆7、第二主动杆10均处于水平位置，第一主动杆7在第一电机1作用下做顺时针转动，当第一主动杆7转动90度至竖直位置时，完成行走状态向前“抬腿”的第一步，然后，第一主动杆7
逆时针转动90度到水平位置，此时两个主动杆均处于水平位置；接下来，第二主动杆10在第二电机6的作用下逆时针转动90度到竖直位置，该动作的完成使得机器人向前移动；最后第二主动杆10顺时针转动90度转至水平位置，整个四连杆机械腿再一次回归到初始状态，完成整个移动的动作，实现移动的功能。
27.图4是机器人跳跃功能的四连杆机械腿的具体运转过程：初始状态下，第一主动杆7、第二主动杆10均处于水平位置，其一组四连杆机械腿在第一电机1驱动下，第一主动杆7逆时针转动45度，在第二电机6驱动下，第二主动杆10顺时针转动45度运动，完成“蓄力”的动作；蓄力完成后，完成起跳动作时，第一主动杆7在第一电机1驱动下顺时针旋转90度运动，第二主动杆10在第二电机6驱动下逆时针旋转90度运动，且此时电机转速比行走时电机转速高30-50倍，给整个机体一个向上的惯性力，从而实现跳跃动作。运动示意图如图4所示，完成一整套跳跃动作从而实现跳跃功能。


技术特征：
1.一种全地形四连杆越障机器人，包括机身(11)，其特征在于：所述机身(11)内两侧的前后两端分别对称设置有动力传输装置，动力传输装置包括第一电机(1)与第二电机(6)，第一电机(1)通过第一传动轴(4)与第一锥齿轮(3)中心相连接，第一锥齿轮(3)与第二锥齿轮(14)相啮合，第二锥齿轮(14)中心与空心轴(15)一端相连接；第二电机(6)通过第二传动轴(5)与第一直齿轮(2)中心固定连接，第一直齿轮(2)与第二直齿轮(12)相啮合，第二直齿轮(12)中心与实心轴(13)的一端相连接，实心轴(13)的另一端穿过空心轴(15)，实心轴(13)的另一端、空心轴(15)的另一端与机身(11)外侧的四连杆机械腿的不同的主动杆相连接。2.根据权利要求1所述的一种全地形四连杆越障机器人，其特征在于：所述四连杆机械腿，包括首尾相连的第一主动杆(7)、第一从动杆(8)、第二从动杆(9)及第二主动杆(10)，第一主动杆(7)的一端与空心轴(15)另一端相连接，第一主动杆(7)的另一端通过转轴与第一从动杆(8)的一端可转动连接，第一从动杆(8)的另一端通过转轴与第二从动杆(9)的一端可转动连接，第二从动杆(9)的另一端通过转轴与第二主动杆(10)的一端可转动连接，第二主动杆(10)的另一端与实心轴(13)另一端相连接。3.根据权利要求2所述的一种全地形四连杆越障机器人，其特征在于：所述第一主动杆(7)与第二主动杆(10)的长度相等。4.根据权利要求2所述的一种全地形四连杆越障机器人，其特征在于：所述第一从动杆(8)与第二从动杆(9)的长度相等。5.根据权利要求1所述的一种全地形四连杆越障机器人，其特征在于：所述第一电机(1)及第二电机(6)在机器人跳跃状态时的转速是机器人行走状态时的转速的30-50倍。

技术总结
一种全地形四连杆越障机器人，包括机身，机身内的两侧前后两端分别对称设置有动力传输装置，动力传送装置的动力输出端分别与四连杆机械腿相连接；四连杆机械腿的每一个主动杆都由一个电机驱动，动力充足并且四连杆机械腿的运转更加灵活，可以实现各种动作；四连杆机械腿的结构模拟爬行类动物的四肢，行驶灵活多变，有助于更轻松的越过障碍物，优化了对于地形的适应力，具有结构科学合理，使用安全方便的优点。的优点。的优点。


技术研发人员：金丹丹 田柯 高健 吴鹏 杨程晖 李臻
受保护的技术使用者：西安石油大学
技术研发日：2021.09.27
技术公布日：2022/2/7