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一种力学仿生链条机器人


技术摘要:
本发明公开一种力学仿生链条机器人,涉及仿生机器人技术领域,包括机器人本体,所述机器人本体为链条结构;所述机器人本体包括头部、肩部、胸部、臂部、腰部、臀部以及腿部;所述链条结构由上到下依次包括肩部链条、胸部链条、臂部链条、腰部链条、臀部链条以及腿部链条  全部
背景技术:
力学仿生链条机器人设计原理,可分为两部分,首先从力学仿生方面;力学仿生是 根据合理力学结构分解,优化仿生结构来实现力学特性最大化的自动化装置;其次是从链 条机器人方面。链条机器人是以链条传送方式为主的力学机器人。其最大特点是把滑轮力 学和杠杆力学完美结合。最有代表性的机械装置是自行车。力学仿生链条机器人是把两种 原理充分结合自动化仿生装置。 力学仿生链条机器人为多功能机器人,躺为车型,立为人型,室外变车载人。室内 可直立行走,元障碍物时,自动调整为节能模式,进行脚轮滑行。安装上机械手可以参加各 种生产劳动。成本可控,可规模化生产。 力学仿生链条机器人应用范围:现阶段可应用于不锈钢轴承小人,儿童力学玩具, 电控儿童玩具,代步交通。未来可应用行业有科研实研室、机器人教学、工业制造、建筑、运 输、医疗等行业。
技术实现要素:
为解决以上现有问题,本发明提供一种力学仿生链条机器人。本发明通过以下技 术方案实现。 一种力学仿生链条机器人,包括机器人本体,所述机器人本体为链条结构;所述机 器人本体包括头部、肩部、胸部、臂部、腰部、臀部以及腿部;所述链条结构由上到下依次包 括肩部链条、胸部链条、臂部链条、腰部链条、臀部链条以及腿部链条; 所述头部为平衡头;所述肩部包括左肩和右肩;所述肩部设有肩轴;所述头部与所 述肩轴之间连接设有第一固定轮;所述头部与所述肩轴组合为头摆装置;所述头部沿所述 肩轴前后摆动;所述头部两侧边设有喇叭;所述头部前侧和后侧分别设有前脸摄像头和后 脸摄像头;所述头部外侧边包裹有防护橡胶层; 所述臂部包括大臂和小臂;所述大臂设有大臂链条;所述小臂设有小臂链条;所述 大臂链条与所述胸部链条之间连接设有第二固定轮;所述胸部链条带动所述大臂;所述小 臂链条与所述大臂链条之间连接设有第三固定轮;所述大臂链条带动所述小臂; 所述腰部包括左腰部和右腰部;所述腰部设有腰部马达;所述腰部链条带动所述 肩部链条; 所述臀部包括臀部链条、臀轮和设在所述臀轮上的臀轮轴;所述腿部包括大腿、膝 部和小腿;所述大腿设有大腿链条;所述膝部设有膝轮;所述小腿设有小腿链条;所述臀轮 设有臀轮马达;所述臀部链条带动所述大腿链条;所述膝轮与所述小腿连接固定;所述大腿 链条带动所述小腿链条。 所述腿部还设有平衡足;所述平衡足包括左肢和右肢;所述平衡足包括纵向压刹 4 CN 111604894 A 说 明 书 2/6 页 轮和横向压刹轮;所述纵向压刹轮内设有压刹轮小电机;所述平衡足上脚腕处设有刹轮片 和角度感知器。 所述机器人本体内设有电池;所述机器人通过惯性作用力为所述电池充电。 所述机器人采用三维算法;所述三维算法为红外三点定位法。 优选的,所述腰部马达带动所述腰部内轴齿轮;所述腰部内轴齿轮通过所述腰部 链条带动所述肩部链条;所述肩部上轴内轮与所述肩部固定连接;所述肩部内侧设有刹片; 所述肩部马达通过所述肩部链条带动所述小臂运动;所述臂部内轮轴与所述小臂固定连 接;所述小臂处设有橡胶堵头。所述橡胶堵头可替换为电钻、电焊、挂钩、画笔以及雕刻笔。 优选的,所述腰部内的腰轮轴与所述臀部内的臀轮轴通过纵向链条传动连接;所 述腰部内腰轮轴上设有阻脱环和胸腔臂;所述阻脱环与所述纵向链条通过螺丝固定;所述 臀部内臀轮轴上设有腰部胶囊体轴和所述阻脱环;所述腰轮轴和臀轮轴与所述纵向链条为 交叉双旋转结构。 优选的,所述平衡足为三角形结构;所述纵向压刹轮平衡站立方向;所述横向压刹 轮平衡车型状态。 优选的,所述左肩轮设有第一减重弹簧;所述右肩轮设有第二减重弹簧;所述左臂 轮设有第三减重弹簧;所述右臂轮设有第四减重弹簧;所述左臀轮设有第五减重弹簧;所述 右臀轮设有第六减重弹簧;所述左膝轮设有第七减重弹簧;所述右膝轮设有第八减重弹簧; 所述左脚轮设有第九减重弹簧;所述右脚轮设有第十减重弹簧;所述左脚处后根设有第一 大力弹簧;所述右脚处后跟设有第二大力弹簧;所述左肢上左肢轮设有第一小弹簧;所述右 肢上右肢轮设有第二小弹簧。 优选的,所述机器人本体车型状态为站车式和卧车式。 优选的,所述机器人本体数控设备主体装置包括主板、处理核心CPU、双电池盒、 RAM存储器、ROM存储器以及LED显示器;所述机器人本体数控设备部辅助装置包括前胸红外 线、后胸红外线、左右肩外红外线、左右小臂轮外红外线、左右手腕红外三向感应器、左右臀 轮外红外线、左右膝外红外线、左右脚腕红外感应器、左右脚根三向红外感应器;头部前后 脸摄像头、后脸超声波感应器、左右耳喇叭、臀部摄像头、臀部超声波传感器;左右肩感重力 传感器、左右肩轮马达、左右肩膀马达、头部旋转马达、左右腿马达、左右肢轮马达;头刹片、 左右肩轮刹片、左右肩轮刹片、左右臂刹片、左右臀刹片、左右膝刹片、左右肢轮刹片。 优选的,所述机器人本体设有GPS导行系统、三维模拟导行系统以及传感器认知导 行系统。 优选的,所述头部、左右肩、左右臂设有安全防控轮;所述臀部设有安全防控橡胶 垫;所述左右膝盖和左右脚设有安防护轮。 本发明的有益效果:本发明提供的一种力学仿生链条机器人,为多功能机器人,躺 为车型,立为人型,室外变车载人。室内可直立行走,无障碍物时,自动调整为节能模式,进 行脚轮滑行。安装上机械手可以参加各种生产劳动。成本可控,可规模化生产。 附图说明 图1为本发明一种力学仿生链条机器人的整体结构示意图; 图2为本发明一种力学仿生链条机器人头部与肩部的结构示意图; 5 CN 111604894 A 说 明 书 3/6 页 图3为本发明一种力学仿生链条机器人头摆装置的结构示意图; 图4为本发明一种力学仿生链条机器人轴轮与链条交叉双旋转的结构示意图; 图5为本发明一种力学仿生链条机器人脚轮正常状态结构示意图; 图6为本发明一种力学仿生链条机器人脚轮站立压刹状态结构示意图; 图7为本发明一种力学仿生链条机器人脚轮躺卧压刹状态结构示意图; 图8为本发明一种力学仿生链条机器人身体部位第一V型结构力学示意图; 图9为本发明一种力学仿生链条机器人身体部位第二V型结构力学示意图; 图10为本发明一种力学仿生链条机器人身体部位第三V型结构力学示意图; 图11为本发明一种力学仿生链条机器人身体部位第四V型结构力学示意图; 图12为本发明一种力学仿生链条机器人局部结构带动原理图; 图13为本发明一种力学仿生链条机器人力学弹簧分布以及结构示意图; 图14为本发明一种力学仿生链条机器人惯力充电示意图; 图15为本发明一种力学仿生链条机器人站车式车型状态结构示意图; 图16为本发明一种力学仿生链条机器人卧车式车型状态结构示意图; 图17为本发明一种力学仿生链条机器人绘制第一模拟导行示意图; 图18为本发明一种力学仿生链条机器人绘制第二模拟导行示意图; 图19为本发明一种力学仿生链条机器人绘制第三模拟导行示意图。
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