一种小型模块化仿生多足步行机器人的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域，更具体地，涉及一种小型模块化仿生多足步行机器人。

背景技术：

机器人在地面上的移动方式主要分为轮式和腿足式两种，轮式机器人虽然移动稳定性高，结构和控制简单，但对地面条件要求较高，不适用于崎岖的地面。多足步行机器人凭借多自由度的仿生腿部结构，使得运动更加灵活，能容易跨越障碍，有较好的本体承载能力和稳定性，对复杂地形有较强的适应能力。但是，目前市面上所使用的腿足式机器人大多数针对特定任务为目标而生产的，缺乏对其他任务的适用性，而且，该类机器人的移动部分多为固定连接，不可拆换，缺乏灵活性。

技术实现要素：

本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种小型模块化仿生多足步行机器人，可实现快速拆装，改变腿部结构数量，适应多种任务需求，具备较强的行走稳定性和灵活性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种小型模块化仿生多足步行机器人，包括躯干本体和若干个可多角度摆转的腿部结构，所述腿部结构与躯干本体连接，并呈均衡分布；所述机器人设有的腿部结构的数量不唯一，所述腿部结构包括若干个用于摆转的小型摆转关节模块，小型摆转关节模块依次连接，通过摆转角度的变化实现机器人的行走。

其中，腿部结构自成模块化，其数量不唯一，可根据需要增减；腿部结构又由模块化的小型摆转关节模块构成，可根据需要快速组装出满足需求的腿部结构。根据任务需求，机器人上的腿部结构数量、腿部结构中的小型摆转关节模块数量可以不一样，同时，躯干本体与腿部结构通过可拆卸连接的形式来实现快速拆装，不需借助其他工具，有效提高了操作效率。

优选地，所述腿部结构包括连杆和足部，所述小型摆转关节模块之间或直接连接，或通过连杆连接；所述腿部结构首端的小型摆转关节模块与躯干本体相接，所述足部设于腿部结构末端的小型摆转关节模块。其中，腿部结构通过多个小型摆转关节模块组合安装来实现多角度摆转，一般地，至少设有一个左右摆向及上下摆向的小型摆转关节模块。小型摆转关节模块之间可直接连接，也可使用连杆进行连接。足部安装于腿部结构末端，为直接接触地面的部件。

其中，小型摆转关节模块包括舵机、转动壳和固定壳，固定壳固定装于舵机上，转动壳与舵机转动连接。转动壳、固定壳均设有用于实现组合安装的模块化机器人接口。其中，舵机用于实现转动，转动壳和固定壳用于进行连接，连接方式为卡接，具体通过模块化机器人接口来实现，该模块化机器人接口包括通用的对接卡扣和电气接口，对接卡扣为圆环形，不分公母，拆装方便。

优选地，所述躯干本体呈正六边形，所述腿部结构连接于躯干本体侧面。

优选地，所述躯干本体设有用于与腿部结构连接的模块化机器人接口。模块化机器人接口设于躯干本体的侧面，与腿部结构小型摆转关节模块中的固定壳进行卡环卡接。

优选地，所述连杆包括多种长度规格，连杆两端均设有用于连接的模块化机器人接口。连杆通过模块化机器人接口连接相邻的小型摆转关节模块，当需要延长腿部结构的长度时，可采用长度规格较长的连杆进行装配，从而满足任务需求。

优选地，所述足部设有用于与小型摆转关节模块连接的模块化机器人接口。足部与小型摆转关节模块通过对接卡扣卡接。

优选地，所述足部为尖爪形。为了增强机器人腿部结构的爬行能力，一般采用尖爪形的足部。另外，足部的种类可根据需求选择，在特殊步行需求下，可选择其他形状的足部。

优选地，所述躯干本体还设有控制电路和电池组，躯干本体与各腿部结构均有电气连接。为了保证机器人实现智能爬行，需要将各腿部结构进行集中控制，因此，躯干本体与腿部结构之间有电气连接。

优选地，所述小型摆转关节模块相互之间、小型摆转关节模块与连杆之间均有电气连接。为了保证各小型摆转关节模块中的舵机顺利驱动，小型摆转关节模块相互之间、小型摆转关节模块与连杆之间在进行对接卡扣卡接的同时，还设有电气连接，由于躯干本体与腿部结构有电气连接，因此，各小型摆转关节模块均受到躯干本体的控制驱动。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种小型模块化仿生多足步行机器人，依靠其多个腿部结构，使得步行机器人具有良好的稳定性和本体承载能力，并且运动灵活，具备良好的越障能力，可较好地适应多种地形。通过模块化设计，搭配机器人的通用接口，可以对机器人腿部结构实现快速拆装，更具操作灵活性。

附图说明

图1是实施例1中的小型模块化仿生六足步行机器人图。

图2是腿部结构的整体结构示意图。

图3是小型摆转关节模块的整体结构示意图。

图4是实施例2中的小型模块化仿生四足步行机器人图。

图5是实施例3中的小型模块化仿生三足步行机器人图。

其中，1躯干本体，2腿部结构，21连杆，22足部，23小型摆转关节模块，231舵机，232转动壳，233固定壳，3模块化机器人接口。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种小型模块化仿生多足步行机器人，具体为一种小型模块化仿生六足步行机器人，包括躯干本体1和六个可多角度摆转的腿部结构2，躯干本体1呈正六边形，腿部结构2分别卡接于躯干本体1的六个侧面，呈均衡对称分布。

其中，如图2所示，腿部结构2包括连杆21、足部22和三个用于摆转的小型摆转关节模块23。具体地，连杆21包括多种长度规格，连杆21两端均设有用于连接的模块化机器人接口3，模块化机器人接口包括对接卡扣和电气接口，对接卡扣为圆环形，不分公母，拆装方便。当需要延长腿部结构2的长度时，可采用长度规格较长的连杆21进行装配。本实施例中的足部22为尖爪形。如图3所示，小型摆转关节模块23包括舵机231、转动壳232和固定壳233，固定壳233固定装于舵机231上，转动壳232与舵机231转动连接。本实施例包括一个左右摆动的小型摆转关节模块23，以及两个上下摆动的小型摆转关节模块23。

另外，小型摆转关节模块23依次连接，小型摆转关节模块23之间可以直接连接，也可以通过连杆21连接。腿部结构2首端的小型摆转关节模块23与躯干本体1相接，足部22则设于腿部结构2末端的小型摆转关节模块23，直接接触地面。

本实用新型采用通用的模块化机器人接口3，具体为对接卡扣和电气接口，该结构不分公母，拆装十分方便。具体地，小型摆转关节模块23的转动壳232、固定壳233均设有模块化机器人接口3，躯干本体1设有用于与腿部结构2连接的模块化机器人接口3，而足部22设有用于与小型摆转关节模块23连接的模块化机器人接口3，如图2-3所示。

此外，躯干本体1还设有控制电路和电池组，控制电路用于集中控制，电池组用于提供能源，具体地，躯干本体1与各腿部结构2之间、各小型摆转关节模块23相互之间、小型摆转关节模块23与连杆21之间均有电气连接，均受到躯干本体1的控制电路的驱动控制。

实施例2

如图4所示，本实施例提供了一种小型模块化仿生多足步行机器人，组装原理和机械结构与实施例1相似，不同之处在于，本实施例具体为一种小型模块化仿生四足步行机器人，包括躯干本体1和四个可多角度摆转的腿部结构2，躯干本体1呈正六边形，四个腿部结构2分成两对，呈对称设置，卡接于躯干本体1的侧面。

实施例3

如图5所示，本实施例提供了一种小型模块化仿生多足步行机器人，组装原理和机械结构与实施例1相似，不同之处在于，本实施例具体为一种小型模块化仿生三足步行机器人，包括躯干本体1和三个可多角度摆转的腿部结构2，躯干本体1呈正六边形，三个腿部结构2环绕躯干本体1均匀设置，卡接于躯干本体1的侧面。

本实用新型采用了十分便捷的模块化机器人接口3，可快速实现拆装和更换，根据不同的任务需求，安装最合适的腿部结构2数量，一方面提高了机器人的执行效率，另一方面节省机器人的能源损耗。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。