一種欠驅(qū)動(dòng)行走機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種欠驅(qū)動(dòng)行走機(jī)器人，它包括主體（1）、行走單元和安裝于主體（1）內(nèi)用于驅(qū)動(dòng)行走單元的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一主動(dòng)軸（2.1）和套于所述第一主動(dòng)軸（2.1）外的第二主動(dòng)軸（3.1），所述行走單元包括第一主動(dòng)桿（2.2）、第一從動(dòng)桿（2.3）、第二主動(dòng)桿（3.2）、第二從動(dòng)桿（3.3），所述第一主動(dòng)桿（2.2）與第一從動(dòng)桿（2.3）之間和第二主動(dòng)桿（3.2）與第二從動(dòng)桿（3.3）之間均通過(guò)帶有自鎖功能的連接軸（4）轉(zhuǎn)動(dòng)連接。采用本發(fā)明結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)模擬人的兩腳交替前進(jìn)，活動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單同時(shí)驅(qū)動(dòng)單元也較少，成本較低。
【專利說(shuō)明】一種欠驅(qū)動(dòng)行走機(jī)器人
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)器人【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種欠驅(qū)動(dòng)行走機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的進(jìn)步，機(jī)器人作為機(jī)械制造業(yè)的尖端產(chǎn)物，不僅在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的使用，同時(shí)也有越來(lái)越多種類的家庭機(jī)器人走進(jìn)人們的日常生活。而在現(xiàn)有的行走機(jī)器人【技術(shù)領(lǐng)域】中，按行走方式主要分為兩類，一類:滾輪式的機(jī)器人，通過(guò)輪子的驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)該機(jī)器人在一定平面內(nèi)水平移動(dòng)。但此類機(jī)器人只適用于相對(duì)較為平整的地面，對(duì)于高低不平的或者坡度較大的地面其運(yùn)動(dòng)能力受到限制，更或者在一些具有階梯的場(chǎng)合基本難以實(shí)現(xiàn)水平運(yùn)動(dòng)。而另一類則是多足式的機(jī)器人，有模仿自然界蜘蛛的多足機(jī)器人，也有模仿人類實(shí)現(xiàn)雙腿交替前進(jìn)的雙足機(jī)器人。
[0003]例如專利號(hào)為CN93120403.8B的行走機(jī)器人，由前后左右多個(gè)氣缸帶動(dòng)的行走單元構(gòu)成，通過(guò)氣缸帶動(dòng)傳動(dòng)桿的伸縮實(shí)現(xiàn)位移，然而為了達(dá)到行走過(guò)程中的平衡，其行走單元必然是多個(gè)，且每個(gè)行走單元必然各自安裝有驅(qū)動(dòng)單元，因此其機(jī)械結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。
[0004]例如專利號(hào)為CN01819041.3B的雙腳步行機(jī)器人，模擬人類的雙腿、腳和關(guān)節(jié)，實(shí)現(xiàn)雙腿交替行走，同樣的，雖然該機(jī)器人的行走單元較少，但要實(shí)現(xiàn)行走其每個(gè)活動(dòng)關(guān)節(jié)必然需要設(shè)有連接機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)單元，同樣的，其機(jī)械結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種機(jī)械結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單且制造成本較低的欠驅(qū)動(dòng)行走機(jī)器人。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，提供一種具有以下結(jié)構(gòu)的欠驅(qū)動(dòng)行走機(jī)器人:它包括主體、行走單元和安裝于主體內(nèi)用于驅(qū)動(dòng)行走單元的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與第一電機(jī)相連接的第一主動(dòng)軸和套于所述第一主動(dòng)軸外的第二主動(dòng)軸，所述第二主動(dòng)軸與第二電機(jī)相連接，所述行走單元包括與第一主動(dòng)軸固定連接的第一主動(dòng)桿和與第二主動(dòng)軸固定連接的第二主動(dòng)桿，所述第一主動(dòng)桿的自由端設(shè)有第一從動(dòng)桿，所述第二主動(dòng)桿的自由端設(shè)有第二從動(dòng)桿，所述第一主動(dòng)桿與第一從動(dòng)桿之間和第二主動(dòng)桿與第二從動(dòng)桿之間均通過(guò)帶有自鎖功能的連接軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
[0007]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述帶有自鎖功能的連接軸是指，所述各連接軸的一端分別與各自對(duì)應(yīng)的第一主動(dòng)桿和第二主動(dòng)桿的自由端固定連接，所述第一從動(dòng)桿和第二從動(dòng)桿的上端均設(shè)有使所述第一從動(dòng)桿和第二從動(dòng)桿相對(duì)于各自連接軸上下滑動(dòng)的長(zhǎng)條形通孔，所述長(zhǎng)條形通孔與連接軸之間設(shè)有用于限制第一從動(dòng)桿和第二從動(dòng)桿相對(duì)于各自連接軸轉(zhuǎn)動(dòng)的限位機(jī)構(gòu)。當(dāng)?shù)谝恢鲃?dòng)桿和第二主動(dòng)桿帶動(dòng)各自的從動(dòng)桿實(shí)現(xiàn)交替向前行走的過(guò)程中，當(dāng)?shù)谝恢鲃?dòng)桿和第一從動(dòng)桿作為支撐件的時(shí)候，受到重力作用，固定安裝與第一主動(dòng)桿自由端上連接軸沿第一從動(dòng)桿的長(zhǎng)條形通孔下滑，通過(guò)限位機(jī)構(gòu)使第一主動(dòng)桿和第一從動(dòng)桿沿連接軸軸線方向的圓向限位，即第一主動(dòng)桿與第一從動(dòng)桿固定連接用于支撐主體，而在第二從動(dòng)桿落地后同樣與第二主動(dòng)桿固定連接后，第一主動(dòng)桿往前行走抬起，同樣由于重力作用，所述連接軸與長(zhǎng)條形通孔之間的限位機(jī)構(gòu)脫開(kāi)，使連接軸與第一從動(dòng)桿之間在長(zhǎng)條形通孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)配合，由此兩主動(dòng)桿的各自連接軸交替固定和脫開(kāi)，從而帶動(dòng)主體
、產(chǎn).、rr.目U進(jìn)。
[0008]更進(jìn)一步地，所述的限位機(jī)構(gòu)是指，所述連接軸靠近從動(dòng)桿的一端周向設(shè)有若干齒，所述長(zhǎng)條形通孔的下端設(shè)有與所述連接軸上的齒相嚙合的齒。由于在不同的高低的路面上當(dāng)作為支撐件的時(shí)候，主動(dòng)桿與連接軸和從動(dòng)桿與連接軸的緊固連接并不一定是在同一位置，因此選用齒與齒的嚙合作為限位機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)角度的嚙合，因此當(dāng)主動(dòng)桿和從動(dòng)桿夾角不同時(shí)均可以進(jìn)行緊固連接，方便在不同路況上的行走。
[0009]作為本發(fā)明的另一種改進(jìn)，所述的限位機(jī)構(gòu)是指，所述第一從動(dòng)桿與對(duì)應(yīng)的連接軸之間和第二從動(dòng)桿與對(duì)應(yīng)的連接軸之間均設(shè)有電磁制動(dòng)器，所述各從動(dòng)桿的底端均設(shè)有感應(yīng)器，所述感應(yīng)器與電磁制動(dòng)器電連接。當(dāng)從動(dòng)桿底端的感應(yīng)器接觸到地面時(shí)，發(fā)送電信號(hào)給電磁制動(dòng)器，由電磁制動(dòng)器鎖緊從動(dòng)桿和連接軸，由此實(shí)現(xiàn)主動(dòng)桿和從動(dòng)桿的緊固連接，作為支撐件使用，當(dāng)該主動(dòng)桿抬起時(shí)，從動(dòng)桿離地，感應(yīng)器同樣發(fā)送信號(hào)給電磁制動(dòng)器，由此松開(kāi)連接軸，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)桿和從動(dòng)桿的相互轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0010]作為一種優(yōu)選，所述第一主動(dòng)桿和第二主動(dòng)桿均是由一對(duì)桿組成。分別設(shè)置左右兩根第一主動(dòng)桿可以防止運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的左右傾倒。使各主動(dòng)桿在交替前進(jìn)的過(guò)程中更加穩(wěn)定。
[0011]同時(shí)，所述一對(duì)第一主動(dòng)桿分別安裝于所述第一主動(dòng)軸的兩側(cè)，所述一對(duì)第二主動(dòng)桿沿第一主動(dòng)軸的軸線方向設(shè)于所述一對(duì)第一主動(dòng)桿之間。所述的一對(duì)第一主動(dòng)桿和第二主動(dòng)桿均左右對(duì)稱分布，是行走過(guò)程中重心更加穩(wěn)定。
[0012]更進(jìn)一步地，所述第一主動(dòng)軸和第二主動(dòng)軸的一端分別安裝于主體的兩側(cè)，且所述第一主動(dòng)軸和第二主動(dòng)軸之間設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)軸承。第一主動(dòng)軸和第二主動(dòng)軸的左右各一端安裝在主體的兩側(cè)，而二者相對(duì)的一端分別通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸承互相轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
[0013]作為一種優(yōu)選，所述第二主動(dòng)軸上與第一主動(dòng)桿對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有使所述第一主動(dòng)桿穿過(guò)第二主動(dòng)軸且能進(jìn)行前后擺動(dòng)的擺動(dòng)槽。當(dāng)?shù)诙鲃?dòng)軸套于第一主動(dòng)軸外，遮擋住右側(cè)的第一主動(dòng)桿與第一主動(dòng)軸的連接時(shí)，所述第二主動(dòng)軸上可以設(shè)置一個(gè)擺動(dòng)槽，使第一主動(dòng)桿便于安裝，同時(shí)也不妨礙第二主動(dòng)軸與主體右側(cè)的軸承連接。
[0014]作為本發(fā)明的另一種改進(jìn)，所述第一主動(dòng)軸的兩端分別與主體的兩側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第二主動(dòng)軸套于所述第一主動(dòng)軸外，且該第一主動(dòng)軸與第二主動(dòng)軸之間設(shè)有若干用于使該第二主動(dòng)軸周向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸承。當(dāng)?shù)谝恢鲃?dòng)軸的兩端分別固定在主體兩側(cè)，這樣可以使重量均由第一主動(dòng)軸來(lái)承擔(dān)，可以使受力更加平衡，并且相比較通過(guò)軸承連接來(lái)承重，單根軸的承重更大，也更加穩(wěn)定。
[0015]作為本發(fā)明的最后一種改進(jìn)，所述主體內(nèi)設(shè)有若干用于支撐各主動(dòng)軸的支撐板，所述各主動(dòng)軸與支撐板之間均設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)軸承。當(dāng)所述各主動(dòng)軸長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致其強(qiáng)度下降時(shí)，可以在主體中間設(shè)置若干支撐板，所述支撐板與各主動(dòng)軸通過(guò)軸承進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)連接，改變主動(dòng)軸的徑向受力情況，使系統(tǒng)更穩(wěn)定。
[0016]采用以上結(jié)構(gòu)，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):可以實(shí)現(xiàn)模擬人的兩腳交替前進(jìn)，因此較多足機(jī)器人來(lái)說(shuō)，活動(dòng)單元更少，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，同時(shí)主動(dòng)桿與從動(dòng)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)部位由機(jī)械結(jié)構(gòu)組成，因此無(wú)需在各個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部位均安裝驅(qū)動(dòng)單元，因此較全驅(qū)動(dòng)的雙足機(jī)器人，活動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)也相對(duì)簡(jiǎn)單，同時(shí)驅(qū)動(dòng)單元也較少，成本較低。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為欠驅(qū)動(dòng)行走機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為欠驅(qū)動(dòng)行走機(jī)器人的半剖示意圖。
[0019]圖3為欠驅(qū)動(dòng)行走機(jī)器人的半剖示意圖的另一種結(jié)構(gòu)。
[0020]圖4為欠驅(qū)動(dòng)行走機(jī)器人的去除主體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5為“圖4”的側(cè)視圖。
[0022]圖6為圖5中“A”的放大示意圖。
[0023]圖7為圖5中“A”的放大示意圖的另一種結(jié)構(gòu)。
[0024]圖8為圖5中“A”的放大示意圖的再一種結(jié)構(gòu)。
[0025]圖中所示:1、主體，1.1、支撐板,2.1、第一主動(dòng)軸，2.2、第一主動(dòng)桿，2.3、第一從動(dòng)桿，3.1、第二主動(dòng)軸，3.1.1、擺動(dòng)槽，3.2、第二主動(dòng)桿，3.3、第二從動(dòng)桿，4、連接軸，4.1、限位機(jī)構(gòu)，5、長(zhǎng)條形通孔,6、電磁制動(dòng)器,7.1、第一電機(jī),7.2、第二電機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0027]如圖1和圖2所示，本發(fā)明的一種欠驅(qū)動(dòng)行走機(jī)器人，包括主體1、行走單元和安裝于主體I內(nèi)用于驅(qū)動(dòng)所述行走單元的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與第一電機(jī)7.1相連接的第一主動(dòng)軸2.1和套于所述第一主動(dòng)軸2.1外的第二主動(dòng)軸3.1，所述第二主動(dòng)軸3.1與第二電機(jī)7.2相連接,該第二主動(dòng)軸3.1的一端為空心軸,其空心軸一端套于所述第一主動(dòng)軸2.1外，并且所述兩個(gè)主動(dòng)軸內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)軸承，使二者之間可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)然，結(jié)合圖3可見(jiàn)，所述的第二主動(dòng)軸3.1還可以是完全貫通的空心軸。所述各主動(dòng)軸的與主體I之間通過(guò)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接，當(dāng)然所述各主動(dòng)軸均帶有各自的電機(jī)，所述第一電機(jī)7.1和第二電機(jī)7.2均固定安裝與主體I內(nèi)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪與主動(dòng)軸連接，此為常規(guī)的傳動(dòng)技術(shù)，在此就不詳細(xì)闡述，圖中也僅以框圖表示電機(jī)9與傳動(dòng)齒輪，當(dāng)然出于機(jī)器的平衡性考慮，所述電機(jī)的設(shè)置位置可以是多樣的，它可以在主體I內(nèi)的任意位置，即優(yōu)選保證本發(fā)明整體的重心平衡。所述行走單元包括分別與第一主動(dòng)軸2.1和第二主動(dòng)軸3.1固定連接的第一主動(dòng)桿2.2和第二主動(dòng)桿3.2，即所述的第一主動(dòng)桿2.2和第二主動(dòng)桿3.2分別做為本發(fā)明行走機(jī)器人的兩個(gè)腿部，即交替前進(jìn)的前腿和后腿，且腿部的下端設(shè)有行走的腳，即第一從動(dòng)桿2.3和第二從動(dòng)桿3.3，腿部和腳步之間通過(guò)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，即本發(fā)明中的連接軸。上述的固定連接如圖所示為主動(dòng)桿一端設(shè)有安裝孔，套于對(duì)應(yīng)的主動(dòng)軸上，并固定連接，當(dāng)然它可以通過(guò)在主動(dòng)軸上設(shè)置螺紋孔，使各主動(dòng)桿與主動(dòng)軸之間通過(guò)螺紋緊固連接，類似與這些的常規(guī)的軸上安裝固定的技術(shù)應(yīng)當(dāng)在本發(fā)明的設(shè)計(jì)理念的保護(hù)范圍內(nèi)。再進(jìn)一步地，在所述各主動(dòng)桿的自由端均設(shè)有對(duì)應(yīng)的第一從動(dòng)桿2.3和第二從動(dòng)桿3.3,所述各主動(dòng)桿與從動(dòng)桿之間通過(guò)帶有自鎖功能的連接軸4轉(zhuǎn)動(dòng)連接。上述所指的各主動(dòng)桿的自由端是指主動(dòng)桿遠(yuǎn)離主動(dòng)軸的一端，且所述自由端與從動(dòng)桿的上端通過(guò)一個(gè)連接軸將二者轉(zhuǎn)動(dòng)連接在一起，使第一主動(dòng)桿2.2與第一從動(dòng)桿2.3可以繞所述連接軸4轉(zhuǎn)動(dòng)，第二主動(dòng)桿3.2與第二從動(dòng)桿3.3也可以繞對(duì)應(yīng)的連接軸4轉(zhuǎn)動(dòng)，該主動(dòng)桿與從動(dòng)桿的相互轉(zhuǎn)動(dòng)類似與鉸鏈連接后的轉(zhuǎn)動(dòng)形式。并且所述連接軸4還帶有自鎖功能，所述的自鎖功能是指該連接軸4與主動(dòng)桿和連接軸4與從動(dòng)桿之間均設(shè)有緊固裝置，使主動(dòng)桿和從動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)到一定角度時(shí)緊固。實(shí)現(xiàn)這一自鎖功能的緊固裝置可以是機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)也可以使用信號(hào)控制電磁鐵吸合制動(dòng)盤，進(jìn)行制動(dòng)。
[0028]上述所指的各主動(dòng)桿與從動(dòng)桿之間通過(guò)帶有自鎖功能的連接軸4轉(zhuǎn)動(dòng)連接是這樣地:以第一主動(dòng)軸2.1、第一主動(dòng)桿2.2和第一從動(dòng)桿2.3構(gòu)成活動(dòng)單兀為例,所述第一主動(dòng)桿2.2的自由端與對(duì)應(yīng)連接軸4的一端固定連接，所述第一從動(dòng)桿2.3和第二從動(dòng)桿
3.3的上端均設(shè)有使所述第一從動(dòng)桿2.3和第二從動(dòng)桿3.3相對(duì)于各自連接軸4上下滑動(dòng)的長(zhǎng)條形通孔5，所述各長(zhǎng)條形通孔5與連接軸4之間均設(shè)有用于限制第一從動(dòng)桿2.3和第二從動(dòng)桿3.3相對(duì)于各自連接軸4轉(zhuǎn)動(dòng)的限位機(jī)構(gòu)4.1。所述的限位機(jī)構(gòu)可以是位于所述長(zhǎng)條形通孔5的下端面形成一個(gè)弧形面，所述弧形面上設(shè)有若干齒，所述連接軸4靠近第一從動(dòng)桿2.3的一端的圓弧面上設(shè)有與所述齒相配合的齒，當(dāng)連接軸4下滑到所述長(zhǎng)條形通孔5的下端面位置時(shí)可以使所述兩個(gè)齒相互嚙合，從而限制連接軸4的沿軸線方向的周向轉(zhuǎn)動(dòng)。上述所指的限位機(jī)構(gòu)4.1的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的情況是這樣的:當(dāng)?shù)谝粡膭?dòng)桿2.3的底端碰觸到地面時(shí)，第一主動(dòng)桿2.2下壓，從而帶動(dòng)連接軸4沿第一從動(dòng)桿2.3上的長(zhǎng)條形通孔5下移，由此所述連接軸4上的齒與長(zhǎng)條通孔上的齒相嚙合，限制連接軸4的轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，第一主動(dòng)桿2.2與第一從動(dòng)桿2.3將無(wú)法進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，即緊固連接在一起。同樣地，當(dāng)?shù)谝恢鲃?dòng)桿2.2朝地面相反的方向抬起時(shí)，所述第一主動(dòng)桿2.2帶動(dòng)連接軸4上移，從而使連接軸4上的齒與長(zhǎng)條形通孔5上的齒脫開(kāi)，使第一主動(dòng)桿2.2與第一從動(dòng)桿2.3可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)然，所述的限位機(jī)構(gòu)4.1可以是齒與齒的嚙合，也可以是凸起和凹槽的配合，更或者連接軸4的一端為橢圓形，所述長(zhǎng)條形通孔5的下端面為與所述橢圓形配合的橢圓形凹槽，由此可見(jiàn)，它可以是任何非圓形的使連接軸4周向限制轉(zhuǎn)動(dòng)的形狀。另外，為了防止連接軸4沿自身軸向移動(dòng)，在所述連接軸4的兩端可以分別設(shè)置2片環(huán)形的限位片，所述限位片使連接軸4只能在長(zhǎng)條形通孔5內(nèi)沿自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)或者上下移動(dòng)，限制其軸向位移和相對(duì)于長(zhǎng)條形通孔5的轉(zhuǎn)動(dòng)。更或者，所述長(zhǎng)條形通孔5并非通孔，可以是T形槽，所述連接軸4與所述T形槽對(duì)應(yīng)的一端設(shè)有T形滑塊，使所述連接軸4可以沿T形槽上下滑動(dòng)。同樣的在上述優(yōu)選方案的基礎(chǔ)上，做出改動(dòng)使所述的連接軸4兩端與第一主動(dòng)桿2.2和第一從動(dòng)桿2.3之間均通過(guò)一個(gè)限位機(jī)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)連接，相應(yīng)的第一主動(dòng)桿2.2上也設(shè)有同樣的長(zhǎng)條形通孔5，所述第一主動(dòng)桿2.2上的長(zhǎng)條形通孔的上端設(shè)有與所述連接軸4配合的限位機(jī)構(gòu)，使連接軸4可以在主動(dòng)桿和對(duì)應(yīng)從動(dòng)桿二者之間一起上下滑動(dòng)，并且當(dāng)做支撐腿時(shí)，該連接軸4與主動(dòng)桿的長(zhǎng)條形通孔的上端面限位，同時(shí)其另一端與從動(dòng)桿上的長(zhǎng)條形通孔的下端面限位，并且所述連接軸兩端均設(shè)有環(huán)形墊片，所述環(huán)形墊片使連接軸4只能進(jìn)行自身周向轉(zhuǎn)動(dòng)和沿主動(dòng)桿和從動(dòng)桿的長(zhǎng)條形通孔5滑動(dòng)。
[0029]另外，上述的限位機(jī)構(gòu)4.1還可以是這樣地，所述第一從動(dòng)桿2.3與對(duì)應(yīng)的連接軸4之間和第二從動(dòng)桿3.3與對(duì)應(yīng)的連接軸4之間均設(shè)有電磁制動(dòng)器6，所述各從動(dòng)桿的底端均設(shè)有感應(yīng)器，所述感應(yīng)器7與電磁制動(dòng)器6電連接。所述的電磁制動(dòng)器6為常規(guī)的現(xiàn)有技術(shù)，在此就不詳細(xì)闡述了，其主要的工作原理是，通過(guò)電信號(hào)控制電磁鐵的得失電，從而使電磁鐵吸合脫開(kāi)，由此帶動(dòng)凸塊運(yùn)動(dòng)進(jìn)行限位，當(dāng)然其內(nèi)必然設(shè)有復(fù)位的彈簧等元件，或者通過(guò)電磁鐵的吸合脫開(kāi)，帶動(dòng)套于連接軸上的摩擦盤張緊，從而進(jìn)行制動(dòng)。
[0030]當(dāng)然為了使本發(fā)明可以有效的前行，防止左右側(cè)翻，作為優(yōu)選，所述第一主動(dòng)桿
2.2是由左右分布的兩根桿組成，且所述第二主動(dòng)桿3.2位于左右兩根第一主動(dòng)桿2.2之間。更或者，所述的第二主動(dòng)桿3.2也可以是左右分布的2根桿組成，所述全部的主動(dòng)桿和從動(dòng)桿左右均勻分布。如圖4所示，當(dāng)所述第一主動(dòng)桿2.2和第二主動(dòng)桿3.2均為左右兩根時(shí)，在所述第二主動(dòng)軸3.1的對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有使所述第一主動(dòng)桿2.2穿過(guò)第二主動(dòng)軸3.1且能進(jìn)行前后擺動(dòng)的擺動(dòng)槽3.1.1。
[0031]更進(jìn)一步地，當(dāng)本發(fā)明的主體橫向?qū)挾容^大，使所述主動(dòng)軸的軸向長(zhǎng)度較長(zhǎng)，單單依靠一端固定在主體上無(wú)法有效保證主動(dòng)軸的強(qiáng)度，因此在主體中間位置可以設(shè)置若干用于支撐各主動(dòng)軸的支撐板1.1，所述各主動(dòng)軸與支撐板1.1之間均設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)軸承。
[0032]從圖示中不難看出，所述的第一從動(dòng)桿2.3和第二從動(dòng)桿3.3為一個(gè)下端大上端小的三角形板狀的桿子，由此設(shè)計(jì)的初衷指在使本發(fā)明行走過(guò)程中的站立平衡，當(dāng)然所述的從動(dòng)桿可以是各種形狀的當(dāng)做腳使用的部件，更或者通過(guò)由若干桿子固定連接而成。
[0033]本發(fā)明的工作原理是這樣的:，本發(fā)明在站立狀態(tài)是，第一從動(dòng)桿和第二從動(dòng)桿前后交錯(cuò)站立便于用于穩(wěn)定，如圖4所示的狀態(tài)，當(dāng)需要進(jìn)行行走時(shí)，所述第一主動(dòng)軸的電機(jī)帶動(dòng)第一主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，第一主動(dòng)軸帶動(dòng)第一主動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)第一從動(dòng)桿往前拖動(dòng)，使第一從動(dòng)桿脫離地面，并且由于重力作用，使第一主動(dòng)桿和第一從動(dòng)桿的鎖緊裝置脫開(kāi)，使第一從動(dòng)桿依靠自身重量垂直，當(dāng)跨出一定距離，電機(jī)反轉(zhuǎn)，使第一從動(dòng)桿下壓到地面，由此使第一主動(dòng)桿與第一從動(dòng)桿緊固，用以支撐主體，然后換第二主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其原理相同，從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的機(jī)器人交替前行。
[0034]在本行業(yè)的行走機(jī)器人領(lǐng)域中，驅(qū)動(dòng)單元等于或者大于活動(dòng)單元數(shù)量的情況稱之為全驅(qū)動(dòng)機(jī)器人，顧名思義，全驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的各個(gè)活動(dòng)關(guān)節(jié)均由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，由于其活動(dòng)單元均受驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制，因此較容易實(shí)現(xiàn)行走，現(xiàn)有的行走機(jī)器人也多在全驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域范疇，而相對(duì)的，驅(qū)動(dòng)單元少于活動(dòng)單元數(shù)量的欠驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域則發(fā)展較為緩慢，本發(fā)明正是在欠驅(qū)動(dòng)行走機(jī)器人領(lǐng)域上作出了極大的貢獻(xiàn)。
[0035]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換及改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種欠驅(qū)動(dòng)行走機(jī)器人，包括主體(I)、行走單元和安裝于主體(I)內(nèi)用于驅(qū)動(dòng)行走單元的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與第一電機(jī)(7.1)相連接的第一主動(dòng)軸(2.1)和套于所述第一主動(dòng)軸(2.1)外的第二主動(dòng)軸(3.1)，所述第二主動(dòng)軸(3.1)與第二電機(jī)(7.2 )相連接，所述行走單元包括與第一主動(dòng)軸(2.1)固定連接的第一主動(dòng)桿(2.2 )和與第二主動(dòng)軸(3.1)固定連接的第二主動(dòng)桿(3.2)，所述第一主動(dòng)桿(2.2)的自由端設(shè)有第一從動(dòng)桿(2.3)，所述第二主動(dòng)桿(3.2)的自由端設(shè)有第二從動(dòng)桿(3.3)，所述第一主動(dòng)桿(2.2)與第一從動(dòng)桿(2.3)之間和第二主動(dòng)桿(3.2)與第二從動(dòng)桿(3.3)之間均通過(guò)帶有自鎖功能的連接軸(4)轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種欠驅(qū)動(dòng)行走機(jī)器人，其特征在于:所述帶有自鎖功能的連接軸(4)是指，所述各連接軸(4)的一端分別與各自對(duì)應(yīng)的第一主動(dòng)桿(2.2)和第二主動(dòng)桿(3.2)的自由端固定連接，所述第一從動(dòng)桿(2.3)和第二從動(dòng)桿(3.3)的上端均設(shè)有使所述第一從動(dòng)桿(2.3)和第二從動(dòng)桿(3.3)相對(duì)于各自連接軸(4)上下滑動(dòng)的長(zhǎng)條形通孔(5)，所述各長(zhǎng)條形通孔(5)與連接軸(4)之間均設(shè)有用于限制第一從動(dòng)桿(2.3)和第二從動(dòng)桿(3.3 )相對(duì)于各自連接軸(4 )轉(zhuǎn)動(dòng)的限位機(jī)構(gòu)(4.1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種欠驅(qū)動(dòng)行走機(jī)器人，其特征在于:所述的限位機(jī)構(gòu)(4.1)是指，所述連接軸(4)靠近從動(dòng)桿的一端周向設(shè)有若干齒，所述長(zhǎng)條形通孔(5)的下端設(shè)有與所述連接軸(4)上的齒相配合的齒。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種欠驅(qū)動(dòng)行走機(jī)器人，其特征在于:所述的限位機(jī)構(gòu)(4.1)是指，所述第一從動(dòng)桿(2.3)與對(duì)應(yīng)的連接軸(4)之間和第二從動(dòng)桿(3.3)與對(duì)應(yīng)的連接軸(4)之間均設(shè)有電磁制動(dòng)器(6)，所述各從動(dòng)桿的底端均設(shè)有感應(yīng)器，所述感應(yīng)器與電磁制動(dòng)器(6)電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種欠驅(qū)動(dòng)行走機(jī)器人，其特征在于:所述第一主動(dòng)桿(2.2)和第二主動(dòng)桿(3.2)均是由一對(duì)桿組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種欠驅(qū)動(dòng)行走機(jī)器人，其特征在于:所述一對(duì)第一主動(dòng)桿(2.2)分別安裝于所述第一主動(dòng)軸(2.1)的兩側(cè)，所述一對(duì)第二主動(dòng)桿(3.2)沿第一主動(dòng)軸(2.1)的軸線方向設(shè)于所述一對(duì)第一主動(dòng)桿(2.2)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種欠驅(qū)動(dòng)行走機(jī)器人，其特征在于:所述第一主動(dòng)軸(2.1)和第二主動(dòng)軸(3.1)的一端分別安裝于主體(I)的兩側(cè)，且所述第一主動(dòng)軸(2.1)和第二主動(dòng)軸(3.1)之間設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)軸承。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種欠驅(qū)動(dòng)行走機(jī)器人，其特征在于:所述第二主動(dòng)軸(3.1)上與第一主動(dòng)桿(2.2)對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有使所述第一主動(dòng)桿(2.2)穿過(guò)第二主動(dòng)軸(3.1)且能進(jìn)行前后擺動(dòng)的擺動(dòng)槽(3.1.1)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種欠驅(qū)動(dòng)行走機(jī)器人，其特征在于:所述第一主動(dòng)軸(2.1)的兩端分別與主體(I)的兩側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第二主動(dòng)軸(3.1)套于所述第一主動(dòng)軸(2.1)夕卜，且該第一主動(dòng)軸(2.1)與第二主動(dòng)軸(3.1)之間設(shè)有若干用于使該第二主動(dòng)軸(3.1)周向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸承。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種欠驅(qū)動(dòng)行走機(jī)器人，其特征在于:所述主體(I)內(nèi)設(shè)有若干用于支撐各主動(dòng)軸的支撐板(1.1)，所述各主動(dòng)軸與支撐板(1.1)之間均設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)軸承。
【文檔編號(hào)】B62D57/032GK103640639SQ201310587543
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】張智煥 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院