一种仿昆虫的多足机器人平台的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于仿生机器人技术领域,具体涉及一种仿昆虫的多足机器人平台。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展和科学技术水平的提高,人们对能在各种特殊环境下工作的特种机器人的需求不断增强。当前对于移动式机器人多采用轮式或履带式移动平台,无法满足在复杂地形路面上的行走要求,因此,设计一种能够在各种复杂路面上平稳移动的机器人平台成为亟待解决问题。
[0003]目前仿生机器人平台运动灵活性较低,自转较为困难;机体一般采用长方形设计,机器人腿部的传动空间较小,腿容易发生碰撞,运动平稳性较低,在复杂地形下容易发生侧翻;机械腿的设计较为复杂,体积庞大且不易控制。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术中存在的问题,本实用新型的目的在于,提供一种仿昆虫的多足机器人平台,能实现平移、自转、平移并自转等特殊运动,控制简单且地面适应性强。
[0005]为了实现上述任务,本实用新型采用以下技术方案:
[0006]—种仿昆虫的多足机器人平台,包括机体和对称设置在机体周围的机械腿,所述的机械腿包括足端、支撑部与连接部,所述的支撑部采用关节式结构,包括活动式连接的两部分,其中一部分包括用于安装舵机的连接板,另一部分包括减震器;所述的连接部与支撑部活动式连接。
[0007]进一步地,所述的机体包括矩形状的安装板,安装板的下部设置有用于固定控制器与电池的箱体,所述的机械腿设置六条,对称分布于安装板长度方向的两侧。
[0008]进一步地,所述的连接板的两端各自安装一个舵机,分别为第一舵机和第二舵机,第一舵机通过第一连接件与减震器连接,第二舵机通过第二连接件与连接部连接。
[0009]进一步地,所述的减震器包括有底面、无顶面的固定壳,固定壳底部通过第二支柱连接在一个传感器组上,传感器组通过第一支柱与所述的足端连接;固定壳内部设置有弹簧,固定壳顶部、弹簧均与第一连接件连接,其中固定壳顶部与第一连接件之间为活动式连接。
[0010]进一步地,所述的足端为半圆柱状,足端的弧面上分布有多条沿足端径向、周向交错分布的沟槽,这些沟槽将足端的弧面划分为多个块状区域。
[0011 ] 进一步地,所述的连接部中设置有第三舵机。
[0012]进一步地,所述的第一连接件包括第一支架,第一支架的一端与减震器连接,第一支架的另一端固定在安装于第一舵机的第一法兰盘上。
[0013]进一步地,所述的第二连接件包括第二支架,第二支架的两端分别连接安装在第三舵机上的第三法兰盘和安装在第二舵机上的第二法兰盘上。
[0014]本实用新型具有以下技术特点:
[0015]本实用新型的多足机器人平台能够实现平移、自转、平移并自转等特殊运动;机体采用六边形设计,减少了腿部的碰撞可能,增加了机体的稳定性,运动平稳,增大了机器人腿部的传动空间;机械腿采用仿蜘蛛设计,有减震防滑系统、传感器组并且采用舵机直接驱动各个关节,控制简单,地面适应性强。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的整体结构示意图;
[0017]图2为机体的结构示意图;
[0018]图3为机械腿的结构示意图;
[0019]图中标号代表:1 一机体,2—机械腿,3—安装板,4一控制器,5 —电池,6—第二航机,7—第二法兰盘,8—第二连接件,9一第二法兰盘,10一第二航机,11 一连接板,12一第一航机,13—第一法兰盘,14—第一连接件,15—弹黃,16—固定壳,17—第二支柱,18—传感器组,19一第一支柱,20—足端。
【具体实施方式】
[0020]遵从上述技术方案,如图1至图3所示,一种仿昆虫的多足机器人平台,包括机体I和对称设置在机体I周围的机械腿2,所述的机械腿2包括足端20、支撑部与连接部,所述的支撑部采用关节式结构,包括活动式连接的两部分,其中一部分包括用于安装舵机的连接板11,另一部分包括减震器;所述的连接部与支撑部活动式连接。
[0021]本方案主要包括两部分,一部分是机体1,机体I有两个作用,一是用于安装连接机械腿2,二是用于固定机器人的其他部件,如视觉系统。第二部分是机械腿2。本方案中设计的机械腿2,是采用仿生学结构设计的。机械腿2为关节式结构,即在机械腿2上可以有多个自由度,使机械腿2能做出各种动作。减震器能有效降低震动向机体I方向传递,保证系统工作的平稳。
[0022]如图2所示,机体I包括矩形状的安装板3,安装板3的下部设置有用于固定控制器4与电池5的箱体,所述的机械腿2设置六条,对称分布于安装板3长度方向的两侧。
[0023]通过对自然界多足动物的观察,许多昆3虫腿部对称分布,足部大多落在一个椭圆的范围内。由此受到启发,本方案的这种多足机器人平台,模仿蜘蛛结构,有六条机械腿2。每条腿有3个自由度,腿的配置采用正向对称分布,并且腿在正主平面内的几何构形采用昆虫形。为了节约成本,提高零件的互换性,六条腿采用相同的设计。
[0024]机体I下部的箱体中,设置有控制器4和电池5。控制器4与机械腿2的舵机连接,控制机械腿2的行走,并且可与机器人上其他的系统部分,如视觉系统、反馈系统连接。电池5为整个系统提供电力供应。本实用新型的箱体为刚体结构。通过分析此六足机器人腿部分布在一个椭圆范围内。为了行走稳定,六足机器人在行走过程中,机体I重心的投影必须落在三条支撑足所构成的三角形区域内。六边形机体I的的机器人腿部分布更符合椭圆分布,且六足机器人具有三方面的优势:一、减少了腿部的碰撞可能;二、增加了机体I的稳定性,运动平稳;三、增大了机器人腿部的传动空间。
[0025]本方案中的机械腿2结构,如图3所示,机械腿2包括足端20、支撑部与连接部,所述的支撑部采用关节式结构,包括活动式连接的两部分,其中一部分包括用于安装舵机的固定架,另一部分包括减震器;在减震器与所述的足端20之间设置有传感器组18,所述的连接部与支撑部活动式连接。固定架的两端各自安装一个舵机,分别为第一舵机12和第二舵机1