器与电池、电机和位置传感器相连。计算机控制系统同时接有紧急停止开关和电流计。
[0035]仿生C形腿共六个，每组三个安装于躯体框架两侧，每条腿分别位于前、中、后部位置。其中中部的仿生C形腿稍微外伸，与前部和后部的腿错开。图5所示为仿生C形腿结构，它由仿生C形腿9和腿扣10组成。在仿生C形腿9和腿扣10上均有两排孔，两者通过螺丝固定。腿扣10上开有六边形孔，与伸出轴11配合，同时通过螺丝锁紧腿扣10上的开口以及紧定螺丝孔锁紧腿扣10与伸出轴11，从而完成C形腿结构与伸出轴11的固定。
[0036]图6、图7、图8所示为电机、减速机、轴承块装配示意图。电机12与减速机13通过法兰连接，电机12的输出轴作为减速机13的输入轴。减速机13上开有四个螺纹孔，与减速机法兰14固定。减速机法兰14和轴承块18开有凹槽和螺纹孔，连接环15嵌入其中，三者通过螺丝连接锁紧。两个轴承19压入轴承块中，内部通过卡簧卡紧。伸出轴11与下部轴承19通过过盈配合和卡簧连接，保证了无轴向和周向相对滑动。下部齿轮20的台阶上开有槽，与伸出轴11通过平键连接。齿轮20上的紧定螺丝保证了齿轮20与伸出轴11的锁紧。上部齿轮22与副轴21紧配连接，与下部齿轮20齿数相同，啮合传动伸出轴11的旋转。副轴21也与上部轴承23通过过盈配合连接，尾部伸出的直径较小的一段通过编码器安装盖17输入光电编码器16，从而将末端伸出轴11的旋转传递给光电编码器16，实现了仿生C形腿9的旋转位置信息的测量。
[0037]图9所示为机器人爬行步态时序图，图10所示为本发明的机器人爬行步态图，机器人的六足按顺序编号。机器人以三角步态爬行时，腿111，333，555构成一组腿，腿222，444，666构成另一组腿。在起始位置时，六条腿都处于直立位置，如图11所示。然后一组腿111，333，555顺时针旋转180°到达爬行初始步态位置，如图12所示。悬在空中的一组腿被称为摆动相，立在地面上的一组腿被称为支撑相。每组腿在支撑相与摆动相之间按照图5的时序交替切换，如此保证机器人能平稳爬行。机器人停止爬行时，六条腿均摆动到图11所示的初始位置，立于地面。
[0038]上述实施例仅用于说明本发明技术方案，但其并不是用来限定本发明。任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的内容对本发明所提出的方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明的技术内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种仿生六足爬行机器人，其特征在于，包括躯体框架、供电电源、计算机控制系统、六条仿生C形腿、与六条仿生C形腿对应配置的六个电机、六个驱动器以及六个位置传感器，所述的供电电源、电机、驱动器、计算机控制系统安装固定于躯体框架中，所述仿生C形腿对称安装于机器人躯体框架两侧，所述电机与减速机相连，电机经减速机带动仿生C形腿的腿部旋转运动，所述计算机控制系统与六个驱动器依次相连，每个驱动器与供电电源、电机和位置传感器相连。
2.根据权利要求1所述的仿生六足爬行机器人，其特征在于，所述躯体框架由三根横梁与两根纵梁组成，整体呈“日”字形。
3.根据权利要求1所述的仿生六足爬行机器人，其特征在于，中间的所述仿生C型腿与其他仿生C形腿错开安装，避免与其他仿生C形腿碰撞。
4.根据权利要求3所述的仿生六足爬行机器人，其特征在于，所述仿生C型腿外表面包裹有橡胶毛刺层，用于增大接触面积和摩擦力。
5.根据权利要求4所述的仿生六足爬行机器人，其特征在于，所述计算机控制系统同时接有紧急停止开关和电流计。
6.根据权利要求4所述的仿生六足爬行机器人，其特征在于，所述电机与减速机相连，减速机输出轴通过键槽配合与仿生C形腿的伸出轴抱轴安装，再通过轴承块固定到躯体框架上。
7.根据权利要求6所述的仿生六足爬行机器人，其特征在于，所述仿生C形腿的伸出轴与副轴上各安装有一个齿轮，两个齿轮齿数相同，啮合传动伸出轴的旋转，副轴末端安装位置传感器。
8.根据权利要求7所述的仿生六足爬行机器人，其特征在于，所述仿生C形腿通过腿扣固定在抱轴末端。
9.根据权利要求8所述的仿生六足爬行机器人，其特征在于，所述电机与减速机通过减速机法兰连接，电机的输出轴作为减速机的输入轴，减速机上开有螺纹孔，与减速机法兰固定，减速机法兰和轴承块开有凹槽和螺纹孔，连接环嵌入其中，减速机法兰、轴承块和连接环三者通过螺丝连接锁紧，两个轴承压入轴承块中，内部通过卡簧卡紧，伸出轴与一轴承通过过盈配合和卡簧连接，保证无轴向滑动和周向相对滑动。
10.根据权利要求1所述的仿生六足爬行机器人，其特征在于，所述位置传感器为光电编码器。
【专利摘要】一种仿生六足爬行机器人，包括躯体框架、供电电源、计算机控制系统、六条仿生C形腿、与六条仿生C形腿对应配置的六个电机、六个驱动器以及六个位置传感器，所述的供电电源、电机、驱动器、计算机控制系统安装固定于躯体框架中，所述仿生C形腿对称安装于机器人躯体框架两侧，所述电机与减速机相连，电机经减速机带动仿生C形腿的腿部旋转运动，所述计算机控制系统与六个驱动器依次相连，每个驱动器与供电电源、电机和位置传感器相连。本发明提供的机器人越障能力强，控制系统精度高，对于沙漠等松软地面环境适应能力较好，可用于复杂环境探测等领域。
【IPC分类】B62D57-032
【公开号】CN104802875
【申请号】CN201510179441
【发明人】王贺升, 陈卫东, 桂博文
【申请人】上海交通大学
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月15日