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基于五连杆机构的四足机器人

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成果类型:
专利
发明/设计人:
杨毅;陈超凡;陈俊文;曾俊豪;王柳丰;...
申请/专利权人:
南华大学
专利类型:
实用新型专利
语种:
中文
申请时间:
2019-05-21
申请/专利号:
CN201920727251.8
公开时间:
2020-02-21
公开号:
CN210101819U
主申请人地址:
421001 湖南省衡阳市蒸湘区常胜路28号
申请地区:
湖南
机构署名:
本校为第一完成单位
主权项:
1.基于五连杆机构的四足机器人,其特征是:包括躯干(1)、腿、摆动机构和夹板机构; 躯干(1)为矩形框架; 四条腿两两对称安装在躯干(1)的前端两侧和后端两侧;腿包括连杆A(21)、连杆B(22)、连杆C(23)、连杆D(24)、驱动电机A(25)及驱动电机B(26),驱动电机A(25)和驱动电机B(26)固定安装在躯干(1)侧边处,并处在同一水平高度,连杆A(21)、连杆B(22)、连杆C(23)及连杆D(24)依次铰接而形成平面五连杆机构,连杆A(21)与驱动电机A(25)的机轴连接,其在驱动电机A(25)的驱动下摆动,进而带动平面五连杆机构变形,连杆B(22)与驱动电机B(26)的机轴连接,其在驱动电机B(26)的驱动下摆动,进而带动平面五连杆机构变形; 摆动机构设置在躯干(1)上,其包括轴座(31)、蜗杆座(32)、驱动电机C(33)、转轴(34)、涡轮(35)、摆动架(36)及蜗杆(37);轴座(31)、蜗杆座(32)和驱动电机C(33)均固定安装在躯干(1)上;转轴(34)两端活动安装在轴座(31)上;涡轮(35)和摆动架(36)均固定安装在转轴(34)上;蜗杆(37)一端活动安装在蜗杆座(32)上,另一端与驱动电机C(33)的机轴连接,并与涡轮(35)啮合; 夹板机构固接在摆动架(36)上,其随摆动架(36)的摆动而在竖直平面上做弧形轨迹运动。 2.如权利要求1所述的基于五连杆机构的四足机器人,其特征是:夹板机构包括第一夹板(41)、第二夹板(42)、弹性元件(43)、抵杆(44)及转销(45);第一夹板(41)与第二夹板(42)分别在后端铰接,第一夹板(41)上设有供抵杆穿过的通槽(411),第一夹板(41)内表面上设有用于抵住抵杆的凸台(412),第一夹板(41)前端设有铁块(413),第二夹板(42)前端设有与第一夹板(41)前端的铁块(413)相对应的磁铁(421),定义第一夹板(41)与第二夹板(42)相对的一面为各自的内表面,定义第一夹板(41)与第二夹板(42)相背的一面为各自的外表面;弹性元件(43)一端连接在第一夹板(41)的内表面上,另一端连接在第二夹板(42)的内表面上,抵杆(44)在一端通过转销(45)活动连接在第二夹板(42)的前端; 夹板机构可在张开状态和合拢状态之间切换,当夹板机构处在张开状态时,第一夹板(41)与第二夹板(42)形成50-80°的夹角,抵杆(44)端头抵在第一夹板(41)内表面上的凸台(412)上,弹性元件(43)处在拉伸状态;当夹板机构处在合拢状态时,第一夹板(41)与第二夹板(42)贴合,第一夹板(41)通过前端的铁块(413)与第二夹板(42)前端的磁铁(421)吸合固定,抵杆(44)端头从第一夹板(41)的通槽(411)中穿出。 3.如权利要求2所述的基于五连杆机构的四足机器人,其特征是:连杆A(21)与连杆B(22)与连杆C(23)与连杆D(24)之间的长度比为1:3:3:1。 4.如权利要求2或3所述的基于五连杆机构的四足机器人,其特征是:弹性元件(43)为橡皮筋。 5.如权利要求4所述的基于五连杆机构的四足机器人,其特征是:连杆B(22)与连杆C(23)的铰接处连接有缓冲橡胶块(27)。
摘要:
基于五连杆机构的四足机器人,包括躯干、腿、摆动机构和夹板机构;躯干为矩形框架;四条腿两两对称安装在躯干的前端两侧和后端两侧;摆动机构设置在躯干上;夹板机构固接在摆动架上,其随摆动架的摆动而在竖直平面上做弧形轨迹运动。本实用新型优点在于,腿部结构相对简单,稳定可靠,分别控制平面五连杆机构中的连杆A和连杆B转动,即可实现平面五连杆机构的变形,进而实现单条腿的向前迈、向后迈、原地踏步及平移等动作,再通过四条腿对不同动作的搭配组合即可实现四足机器人的前进、后退、转弯及原地掉头等运动功能。

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