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微型六足仿生机器人
    技术领域：本发明涉及的是一种仿生机器人，特别是一种微型六足仿生机器人，属于机器人领域。

    背景技术：对机器人的研究已有几十年的历史，专业研究人员和技术人员从生物学和工程学的角度，分析了昆虫和动物能够适应各种复杂环境的机理，并在此基础上仿造蟑螂研制成仿生六足机器人。这些研究主要从蟑螂的腿部肌肉受到各种刺激后产生不同的运动的角度出发，利用气动阀模拟肌肉的舒张和收缩，用一种复杂的关节机构来模拟肌肉间的互联，最后把电机输入当成外界刺激信号。这种方法固然很好，但机器人结构和机器人运动控制十分复杂，总体结构尺寸和体积很难缩小。上海交通大学2000年第10期学报一文：一种形状记忆合金丝驱动的微小型六足机器人，作者：李明东等，对有限空间中形状记忆合金驱动的转动关节输出角位移不足的问题，采用：减小关节的回转半径，用富余的输出力补偿输出角位移的不足；在三维可用空间中布置形状记忆合金丝，增大形状记忆合金丝长度二种方法，开发了由形状记忆合金丝驱动的仿生六足步行机器人，并研究了该类机器人靜步态行走的控制策略。由于该机器人的驱动器采用形状记忆合金，因而机器人的运动频率和运行速度慢，运动速度调节受到限制。

    发明内容：本发明针对现有技术中的不足，提出一种微型六足仿生机器人，基于仿生学原理、超精密加工技术，利用六套并联四杆机构、微型电动机及配套减速增扭机构研制体积微小、具有良好的机动性、灵活性及对环境的适应能力的“微型六足仿生机器人”。以适应在微小、狭窄、凹凸不平、障碍物众多等环境下完成人力所限和人所不及的在线探测、检查和作业。本发明主要包括：机架、微型电动机、蜗轮蜗杆装置、皮带传动装置、四杆机构，以及前足两条、中足两条和后足两条，其连接方式为：机架内设微型电动机、蜗轮蜗杆装置、皮带传动装置，机架外设四杆机构以及前足两条、中足两条和后足两条，微型电动机蜗轮蜗杆装置连接，通过皮带又与皮带传动装置连接，皮带传动装置的轴分别与四杆构构连接，并将动力分别传给四杆机构，四杆机构分别与前足、中足和后足连接，并带动六足步行。皮带传动装置主要包括：前轴、中间轴、过渡轴、后轴，过渡轴上设有蜗轮蜗杆装置的蜗轮和过渡轴皮带轮，中间轴上设有两个中间轴皮带轮，前轴上设有两个前轴皮带轮，后轴上设有一个后轴皮带轮，通过皮带，过渡轴与中间轴，中间轴与前轴、前轴与后轴相连接，中间轴、前轴和后轴两轴端分别与四杆机构连接。机器人的控制通过PC计算机、D/A转换器、功放电路实现。

    本发明具有实质性特点和显著进步，结构和控制简单、运动灵活、通过性和适应性良好，适应更广泛的地形地貌，特别是微小空间、微小管道、凹凸不平、障碍物众多等环境下的驱动运动。更接近于生物体地运动特征，因而运动更加灵活，多变、易于控制，对非结构环境良好的适应性。

    附图说明：图1本发明结构示意图

    图2本发明四杆结构示意图

    图3本发明步行原理图

    具体实施方式：如图1、图2和图3所示，本发明主要包括：机架1、微型电动机2、蜗轮蜗杆装置3、皮带传动装置4、四杆机构5，以及前足两条6、7、中足两条8、9和后足两条10、11，其连接方式为：机架1内设微型电动机2、蜗轮蜗杆装置3、皮带传动装置4，机架1外设四杆机构5以及前足两条6、7，中足两条8、9和后足两条10、11，微型电动机2与蜗轮蜗杆装置3连接，通过皮带又与皮带传动装置4连接，皮带传动装置4的轴分别与四杆机构5连接，并将动力分别传给四杆机构5，四杆机构5分别与前足6、7、中足8、9和后足10、11连接，并带动六足6、7、8、9、10、11步行。皮带传动装置4主要包括：前轴12、中间轴13、过渡轴14、后轴15，过渡轴14上设有蜗轮蜗杆装置3的蜗轮和过渡轴皮带轮16，中间轴13上设有两个中间轴皮带轮17、18，前轴12上设有两个前轴皮带轮19、20，后轴15上设有一个后轴皮带轮21，通过皮带，过渡轴14与中间轴13，中间轴13与前轴12、前轴12与后轴15相连接，中间轴13、前轴12和后轴15的轴端分别与四杆机构5连接。本发明的六足分两组，即一侧的前后两足7、11或6、10与另一侧的中间足8或9为一组。除了微小运动调节外同组三足7、11、8或6、10、9同时行动，两组足7、11、9与6、10、9在运动上互隔180°，两组交替运动，机器人第一组足7、11、8或6、10、9刚好着地，并相对机器人体向后摆动，由于地面的摩擦力，将迫使机器人本体向前运动、即实现驱动运动，与此同时机器人第二组足6、10、9或7、11、8刚好离地，并相对机器人体向前摆动到最前端，机器人向前运动二个步距，重复上述的控制过程，机器人将根据指定的行程运动。改变微型电动机转动方向，机器人将向相反方向运动，控制微型电动机的速度，即能实现机器人多种运动速度的要求。任一瞬间机器人总是三脚着地，机器人除具有良好的地形适应能力外，改变着地点的位置，也很容易实现机器人的转向，针对机器人运动步态，机器人足端必须有抬腿、摆腿、着地、驱动等动作。相应的足端轨迹应有平直的着地支承部份、着地驱动部份、抬腿摆动部份，该轨迹通过四杆机构5来实现。机器人的控制通过PC计算机、D/A转换器、功放电路实现。