六足机器人的足部机构.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010538211.2

申请日:

2010.11.10

公开号:

CN102001370A

公开日:

2011.04.06

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权的转移IPC(主分类):B62D 57/032登记生效日:20161123变更事项:专利权人变更前权利人:哈尔滨工业大学资产投资经营有限责任公司变更后权利人:深圳龙海特机器人科技有限公司变更事项:地址变更前权利人:150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区邮政街434号变更后权利人:518057 广东省深圳市南山区粤海街道科技南十路6号深圳航天科技创新研究院大厦D810室变更事项:专利权人变更前权利人:李满天 王鹏飞|||专利权的转移IPC(主分类):B62D 57/032登记生效日:20160825变更事项:专利权人变更前权利人:哈尔滨工业大学变更后权利人:哈尔滨工业大学资产投资经营有限责任公司变更事项:地址变更前权利人:150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号变更后权利人:150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区邮政街434号变更事项:专利权人变更后权利人:李满天 王鹏飞|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B62D 57/032申请日:20101110|||公开

IPC分类号:

B62D57/032

主分类号:

B62D57/032

申请人:

哈尔滨工业大学

发明人:

李满天; 张建隆; 郭伟; 王鹏飞; 王浩威

地址:

150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

松软地面自适应六足机器人足部机构,它涉及六足仿生机器人。特别的,本发明涉及六足仿生机器人的足部机构,其针对于支撑刚度低且分布不均的松软地面,具有接触面积大、无相对滑动、地面自适应性高的优点,并能够根据地面的具体状况,进行参数调整,使其具有最佳的使用性能。其利用四个螺钉将上部接口(2)与机器人本体相连接。轴承(2)两端固定,为机构增添一个转动自由度。连接板(6)的六个光孔沿周向均匀分布,与足底顶端圆柱间隙配合,对足底进行导向。调节螺钉(5)调整足底滑动行程范围。弹簧(7)作用于连接板(6)和足底(8)之间,缓冲足部机构与地面的冲击,通过调整弹簧刚度适应不同环境。

权利要求书

1.六足机器人的足部机构,它包括一个上部接口(2)、一个深沟球轴承(1)、多个螺钉(3)、一个上挡板(4)、六个调节螺钉(5)、一个连接板(6)、六个弹簧(7)、六个足底(8)、一个下挡板(9)、一个固定螺钉(10)以及防松垫片(11)组成;其特征在于,所述连接板(6)具有六个突出部,所述足部机构的上部接口(2)与机器人本体相连接,固定螺钉(10)与垫片(11)、下挡板(9)联合使用,与上部接口(2)相连,固定深沟球轴承(1)的内圈,连接板(6)、上挡板(4)、螺钉(3)联合使用,固定深沟球轴承(1)的外圈,连接板(6)的六个光孔沿周向均匀分布,与足底顶端圆柱间隙配合,对足底进行导向,调节螺钉(5)调整足底滑动行程范围,弹簧(7)作用于连接板(6)和足底(8)之间,缓冲足部机构与地面的冲击。2.根据权利要求1所述的足部机构,其特征在于连接板(6)外形为十二个半圆弧依次相切,分布有六个光孔为导向孔,且轴向均布。

说明书

六足机器人的足部机构

技术领域

本发明涉及六足仿生机器人。特别的,本发明涉及六足机器人的足部机构,其针对于支撑刚度低且分布不均的松软地面,具有接触面积大、地面自适应性高的优点。同时,该机构能够根据地面的具体状况,进行参数调整,使其具有最佳的使用性能。

技术背景

六足机器人作为仿生机器人的重要组成部分,其灵活稳定、非连续支撑的运动特点在复杂未知的非结构化作业环境中体现出良好的环境适应能力。与轮式或履带式机械相比,六足机器人在超过地球陆地表面50%的山丘和沼泽中具有更好的运动性能。足部机构作为六足机器人的关键部件之一,其设计的好坏对机器人整体性能具有重大影响。通常,足部机构一般具有球形或者椭球形脚掌,从而实现足部与地面的在一定范围内的点接触,如斯坦福大学的KOLT机器人。这类机构具有以下缺点:1)脚掌与地面接触为点接触,接触面积小,抗磨损性能差。2)考虑到自然界动物的多趾足掌,该类机构过于简化,性能损失严重。3)在非结构化表面,尤其是松软不平整表面上,椭球形脚掌适应性弱,接触可靠性低。由于上述缺点,现有的机构对足式机器人性能的发挥产生了一定的限制作用,需要设计一种高性能的足部机构满足足式机器人技术发展的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种六足机器人的足部机构,它具有地面适应性好、结构紧凑、接触面积大的特点。因而它能够有效地提高足式机器人的性能。

六足机器人的足部机构,它包括一个上部接口2、一个深沟球轴承1、多个螺钉3、一个上挡板4、六个调节螺钉5、一个连接板6、六个弹簧7、六个足底8、一个下挡板9、一个固定螺钉10以及防松垫片11组成,所述连接板6具有六个突出部,所述足部机构的上部接口2与机器人本体相连接,固定螺钉10与垫片11、下挡板9联合使用,与上部接口2相连,固定深沟球轴承1的内圈,连接板6、上挡板4、螺钉3联合使用,固定深沟球轴承1的外圈,连接板6的六个光孔沿周向均匀分布,与足底顶端圆柱间隙配合,对足底进行导向,调节螺钉5调整足底滑动行程范围,弹簧7作用于连接板6和足底8之间,缓冲足部机构与地面的冲击。

连接板6外形为十二个半圆弧依次相切,分布有六个光孔为导向孔,且轴向均布。

附图说明

图1足部机构的轴测图。

图2是图1的剖视图。

具体实施方式

本发明由上部接口2、深沟球轴承1、螺钉3、上挡板4、调节螺钉5、连接板6、弹簧7、足底8、下挡板9、固定螺钉10、防松垫片11组成。上部接口2具有四个通孔,作为与六足机器人躯干连接的接口。其底部与深沟球轴承相配合,使足部机构在与地面接触的同时,机器人躯干仍然可以无障碍的转动,从而实现向前运动。固定螺钉10,与垫片11、下挡板9联合使用,与上部接口2相连,固定轴承1内圈。轴承1安装在连接板6内部,通过螺钉3、上挡板4与连接板6相连接,因而轴承工作在两端固定状态。连接板6周向均匀分布着六个光孔,其目的是对足底8起到导向作用。足底8顶端为光滑圆柱,与光孔间隙配合,能够顺利的滑动,进而能够适应不平整地面,同时顶端开有螺纹孔,通过调节螺钉5调节足底最大滑动行程,可以满足不同地面情况的需求。弹簧7套在连接板6和足底8之间,缓冲足部与地面接触时的冲击。本足部机构在工作中,由于地面具有一定的不平整程度,六个足底所在的地面处高低不等,弹簧7能够自动调整收缩量,使机构具有很好的适应性。轴承1为该机构增添一个转动自由度,在理论上可以实现机器人运动过程中足底与地面保持静止的要求,因而有效降低机构磨损。

足部机构利用四个螺钉将上部接口2与机器人本体相连接,该种通用连接方式可以方便的将不同用途的足部机构与机器人相连接从而适应不同的环境。固定螺钉10,与垫片11、下挡板9联合使用,与上部接口2相连,固定轴承1内圈。连接板6、上挡板4、螺钉3联合使用,固定轴承2外圈。轴承2为深沟球轴承,需要支撑机器人的重力。连接板6的六个光孔沿周向均匀分布,与足底顶端圆柱间隙配合,对足底进行导向。该配合需要保证良好的配合精度。调节螺钉5调整足底滑动行程范围。弹簧7作用于连接板6和足底8之间,缓冲足部机构与地面的冲击,可以通过调整弹簧刚度适应不同环境。

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资源描述

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1、10申请公布号CN102001370A43申请公布日20110406CN102001370ACN102001370A21申请号201010538211222申请日20101110B62D57/03220060171申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号72发明人李满天张建隆郭伟王鹏飞王浩威54发明名称六足机器人的足部机构57摘要松软地面自适应六足机器人足部机构,它涉及六足仿生机器人。特别的,本发明涉及六足仿生机器人的足部机构,其针对于支撑刚度低且分布不均的松软地面,具有接触面积大、无相对滑动、地面自适应性高的优点,并能够根据地面的具体状况,进行参数调整,使其具。

2、有最佳的使用性能。其利用四个螺钉将上部接口2与机器人本体相连接。轴承2两端固定,为机构增添一个转动自由度。连接板6的六个光孔沿周向均匀分布,与足底顶端圆柱间隙配合,对足底进行导向。调节螺钉5调整足底滑动行程范围。弹簧7作用于连接板6和足底8之间,缓冲足部机构与地面的冲击,通过调整弹簧刚度适应不同环境。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图1页CN102001380A1/1页21六足机器人的足部机构,它包括一个上部接口2、一个深沟球轴承1、多个螺钉3、一个上挡板4、六个调节螺钉5、一个连接板6、六个弹簧7、六个足底8、一个下挡板9、一个固定螺钉。

3、10以及防松垫片11组成;其特征在于,所述连接板6具有六个突出部,所述足部机构的上部接口2与机器人本体相连接,固定螺钉10与垫片11、下挡板9联合使用,与上部接口2相连,固定深沟球轴承1的内圈,连接板6、上挡板4、螺钉3联合使用,固定深沟球轴承1的外圈,连接板6的六个光孔沿周向均匀分布,与足底顶端圆柱间隙配合,对足底进行导向,调节螺钉5调整足底滑动行程范围,弹簧7作用于连接板6和足底8之间,缓冲足部机构与地面的冲击。2根据权利要求1所述的足部机构,其特征在于连接板6外形为十二个半圆弧依次相切,分布有六个光孔为导向孔,且轴向均布。权利要求书CN102001370ACN102001380A1/2页。

4、3六足机器人的足部机构技术领域0001本发明涉及六足仿生机器人。特别的,本发明涉及六足机器人的足部机构,其针对于支撑刚度低且分布不均的松软地面,具有接触面积大、地面自适应性高的优点。同时,该机构能够根据地面的具体状况,进行参数调整,使其具有最佳的使用性能。技术背景0002六足机器人作为仿生机器人的重要组成部分,其灵活稳定、非连续支撑的运动特点在复杂未知的非结构化作业环境中体现出良好的环境适应能力。与轮式或履带式机械相比,六足机器人在超过地球陆地表面50的山丘和沼泽中具有更好的运动性能。足部机构作为六足机器人的关键部件之一,其设计的好坏对机器人整体性能具有重大影响。通常,足部机构一般具有球形或者。

5、椭球形脚掌,从而实现足部与地面的在一定范围内的点接触,如斯坦福大学的KOLT机器人。这类机构具有以下缺点1脚掌与地面接触为点接触,接触面积小,抗磨损性能差。2考虑到自然界动物的多趾足掌,该类机构过于简化,性能损失严重。3在非结构化表面,尤其是松软不平整表面上,椭球形脚掌适应性弱,接触可靠性低。由于上述缺点,现有的机构对足式机器人性能的发挥产生了一定的限制作用,需要设计一种高性能的足部机构满足足式机器人技术发展的需求。发明内容0003本发明的目的是提供一种六足机器人的足部机构,它具有地面适应性好、结构紧凑、接触面积大的特点。因而它能够有效地提高足式机器人的性能。0004六足机器人的足部机构,它包。

6、括一个上部接口2、一个深沟球轴承1、多个螺钉3、一个上挡板4、六个调节螺钉5、一个连接板6、六个弹簧7、六个足底8、一个下挡板9、一个固定螺钉10以及防松垫片11组成,所述连接板6具有六个突出部,所述足部机构的上部接口2与机器人本体相连接,固定螺钉10与垫片11、下挡板9联合使用,与上部接口2相连,固定深沟球轴承1的内圈,连接板6、上挡板4、螺钉3联合使用,固定深沟球轴承1的外圈,连接板6的六个光孔沿周向均匀分布,与足底顶端圆柱间隙配合,对足底进行导向,调节螺钉5调整足底滑动行程范围,弹簧7作用于连接板6和足底8之间,缓冲足部机构与地面的冲击。0005连接板6外形为十二个半圆弧依次相切,分布有。

7、六个光孔为导向孔,且轴向均布。附图说明0006图1足部机构的轴测图。0007图2是图1的剖视图。具体实施方式0008本发明由上部接口2、深沟球轴承1、螺钉3、上挡板4、调节螺钉5、连接板6、弹簧说明书CN102001370ACN102001380A2/2页47、足底8、下挡板9、固定螺钉10、防松垫片11组成。上部接口2具有四个通孔,作为与六足机器人躯干连接的接口。其底部与深沟球轴承相配合,使足部机构在与地面接触的同时,机器人躯干仍然可以无障碍的转动,从而实现向前运动。固定螺钉10,与垫片11、下挡板9联合使用,与上部接口2相连,固定轴承1内圈。轴承1安装在连接板6内部,通过螺钉3、上挡板4与。

8、连接板6相连接,因而轴承工作在两端固定状态。连接板6周向均匀分布着六个光孔,其目的是对足底8起到导向作用。足底8顶端为光滑圆柱,与光孔间隙配合,能够顺利的滑动,进而能够适应不平整地面,同时顶端开有螺纹孔,通过调节螺钉5调节足底最大滑动行程,可以满足不同地面情况的需求。弹簧7套在连接板6和足底8之间,缓冲足部与地面接触时的冲击。本足部机构在工作中,由于地面具有一定的不平整程度,六个足底所在的地面处高低不等,弹簧7能够自动调整收缩量,使机构具有很好的适应性。轴承1为该机构增添一个转动自由度,在理论上可以实现机器人运动过程中足底与地面保持静止的要求,因而有效降低机构磨损。0009足部机构利用四个螺钉。

9、将上部接口2与机器人本体相连接,该种通用连接方式可以方便的将不同用途的足部机构与机器人相连接从而适应不同的环境。固定螺钉10,与垫片11、下挡板9联合使用,与上部接口2相连,固定轴承1内圈。连接板6、上挡板4、螺钉3联合使用,固定轴承2外圈。轴承2为深沟球轴承,需要支撑机器人的重力。连接板6的六个光孔沿周向均匀分布,与足底顶端圆柱间隙配合,对足底进行导向。该配合需要保证良好的配合精度。调节螺钉5调整足底滑动行程范围。弹簧7作用于连接板6和足底8之间,缓冲足部机构与地面的冲击,可以通过调整弹簧刚度适应不同环境。说明书CN102001370ACN102001380A1/1页5图1图2说明书附图CN102001370A。

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