本發(fā)明涉及智能移動(dòng)領(lǐng)域，特別涉及一種機(jī)器人，具體涉及一種四足機(jī)器人。

背景技術(shù)：

隨著自動(dòng)化技術(shù)快速發(fā)展，機(jī)器人越來(lái)越多的出現(xiàn)在人們的視野中。以前機(jī)器人主要用于工業(yè)生產(chǎn)線上，用于代替人類完成一些簡(jiǎn)單、繁瑣、重復(fù)的任務(wù)。現(xiàn)在機(jī)器人開(kāi)始逐漸走到人們的身邊，比如掃地機(jī)器人，購(gòu)物機(jī)器人，大廳引導(dǎo)機(jī)器人，送餐機(jī)器人等等。

上述這些機(jī)器人相對(duì)于工業(yè)中使用的生產(chǎn)線機(jī)器人，具有一個(gè)明顯的特性——移動(dòng)。這些機(jī)器人都需要在一定的環(huán)境內(nèi)根據(jù)任務(wù)改變本身的位置。移動(dòng)機(jī)器人有多種實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的方式，足式，輪式，蠕動(dòng)，飛行，游泳等等。但是較為常見(jiàn)的是足式和輪式，因?yàn)檫@也是人類常用的兩種運(yùn)動(dòng)方式。其中足式有兩足、四足、六足較為常見(jiàn)。輪式有兩輪、三輪、四輪較為常見(jiàn)。輪式機(jī)器人在比較平坦的地形具有速度快，能量消耗小等優(yōu)勢(shì)，但其越障能力較差，而足式機(jī)器人相對(duì)來(lái)說(shuō)越障能力強(qiáng)，能夠適應(yīng)更多的地形環(huán)境，但其在平坦地形運(yùn)動(dòng)消耗要比輪式大，且算法較復(fù)雜?，F(xiàn)在有輪式與足式的結(jié)合形式，即在足式的末端加上輪子，兼具二者優(yōu)點(diǎn)。

較為普遍的四足機(jī)器人結(jié)構(gòu)為在一個(gè)較大的固體的四角裝有四足，其運(yùn)動(dòng)步態(tài)，是人類從動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)中借鑒而來(lái)，四足在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的作用使最明顯的，四足的運(yùn)動(dòng)空間是最大的，也是人們研究的重點(diǎn)，其中，每足與本體相連的關(guān)節(jié)(臀關(guān)節(jié))有2自由度，膝關(guān)節(jié)有1自由度，四足共12自由度，其示意圖如圖1所示。還有更多自由度，如16和20自由度的。在實(shí)際的應(yīng)用中，以最為先進(jìn)的BIGDOG為例，在以疾馳步態(tài)跳過(guò)障礙的時(shí)候，還是存在動(dòng)作緩沖不好，起跳距離長(zhǎng)等問(wèn)題，且在自身朝向旋轉(zhuǎn)時(shí)，基本都是通過(guò)不斷的小步調(diào)整慢慢的轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，消耗大，反應(yīng)慢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中的四足機(jī)器人在以疾馳步態(tài)跳過(guò)障礙時(shí)存在動(dòng)作緩沖不好、起跳距離長(zhǎng)，在自身朝向旋轉(zhuǎn)時(shí)消耗大、反應(yīng)慢等問(wèn)題，提供一種運(yùn)動(dòng)更為靈活、更為有效的四足機(jī)器人。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種機(jī)器人，包括機(jī)器人本體及四個(gè)分別位于機(jī)器人本體四底角下的移動(dòng)部件，移動(dòng)部件能帶動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，其中，機(jī)器人本體包括沿機(jī)器人前進(jìn)方向連接的第一機(jī)器人本體及第二機(jī)器人本體，所述第一機(jī)器人本體與第二機(jī)器人本體活動(dòng)連接。

一些實(shí)施例中，第一機(jī)器人本體相對(duì)第二機(jī)器人本體可在偏離機(jī)器人前進(jìn)方向的方向活動(dòng)。

一些實(shí)施例中，第一機(jī)器人本體相對(duì)第二機(jī)器人本體可在縱向和橫向偏離機(jī)器人前進(jìn)方向的方向活動(dòng)。

一些實(shí)施例中，第一機(jī)器人本體與第二機(jī)器人本體間通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸連接。

一些實(shí)施例中，第一機(jī)器人本體上設(shè)有第一電機(jī)，所述第一電機(jī)具有延伸出第一機(jī)器人本體的電機(jī)軸；第二機(jī)器人本體上設(shè)有第一連桿，所述第一連桿上具有軸孔；電機(jī)軸與軸孔配合連接。

一些實(shí)施例中，第一機(jī)器人本體與第二機(jī)器人本體間通過(guò)鉸鏈連接。

一些實(shí)施例中，移動(dòng)部件與機(jī)器人本體間活動(dòng)連接。

一些實(shí)施例中，移動(dòng)部件相對(duì)機(jī)器人本體可在縱向和/或機(jī)器人前進(jìn)方向的方向活動(dòng)。

一些實(shí)施例中，移動(dòng)部件相對(duì)機(jī)器人本體可在機(jī)器人前進(jìn)方向的方向和/或橫向偏離機(jī)器人前進(jìn)方向的方向活動(dòng)。

一些實(shí)施例中，機(jī)器人本體在四底角處分別設(shè)有第二電機(jī)；所述第二電機(jī)具有延伸出機(jī)器人本體的電機(jī)軸；移動(dòng)部件具有第二連桿，所述第二連桿上具有軸孔；電機(jī)軸與軸孔配合連接。

一些實(shí)施例中，移動(dòng)部件包括縱向連接的第一移動(dòng)部件和第二移動(dòng)部件，所述第一移動(dòng)部件和第二移動(dòng)部件活動(dòng)連接。

一些實(shí)施例中，第一移動(dòng)部件相對(duì)第二移動(dòng)部件可在橫向偏離機(jī)器人前進(jìn)方向的方向活動(dòng)。

一些實(shí)施例中，第一移動(dòng)部件上設(shè)有第三電機(jī)；所述第三電機(jī)具有延伸出第一移動(dòng)部件的電機(jī)軸；第二移動(dòng)部件具有第三連桿，所述第三連桿上具有軸孔；電機(jī)軸與軸孔配合連接。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明從另一個(gè)方向出發(fā)，不再研究已經(jīng)較成熟較難改進(jìn)的四足運(yùn)動(dòng)，而是重點(diǎn)研究人們未注意到的運(yùn)動(dòng)角度較小的機(jī)器人本體。通過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)研究，成功的基于現(xiàn)有越來(lái)越深的研究，越來(lái)越多、越來(lái)越精細(xì)的各種理論，將在沿機(jī)器人前進(jìn)方向固定連接的各部件連接成的，一直被視為一個(gè)固定的物體的機(jī)器人本體，分成兩部分，即第一機(jī)器人本體和第二機(jī)器人本體，第一機(jī)器人本體與第二機(jī)器人本體活動(dòng)連接，即機(jī)器人本體自身可相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則具有了新的自由度。本發(fā)明通過(guò)在傳統(tǒng)四足結(jié)構(gòu)上加入更多自由度，可以為2個(gè)自由度，將原本一個(gè)整體的機(jī)器人本體分為兩部分，兩部分之間可以使用2個(gè)正交的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)來(lái)連接，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，其可以模擬為動(dòng)物的“腰關(guān)節(jié)”，使四足機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)更為靈活，更為有效，使得相比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在完成同樣的動(dòng)作目的時(shí)，四肢所需的運(yùn)動(dòng)范圍和力的分量更小，且能夠提供更大的運(yùn)動(dòng)空間和運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。例如在跳躍障礙時(shí)所需的跳躍力和跳躍距離更小，在轉(zhuǎn)彎時(shí)更快，所需步態(tài)調(diào)整次數(shù)更少。在“疾馳”步態(tài)下，對(duì)腿部力的消耗更小，而且每步態(tài)周期能夠奔跑的距離更長(zhǎng)。

本發(fā)明的四足機(jī)器人在實(shí)際中的運(yùn)動(dòng)速度越來(lái)越快，動(dòng)作越來(lái)越流暢，越障能力越來(lái)越強(qiáng)，較大程度的提高了四足機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)性能。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的四足機(jī)器人的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明提供的四足機(jī)器人的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖2所示的四足機(jī)器人在轉(zhuǎn)彎時(shí)腰關(guān)節(jié)的作用示意圖。

圖4為圖1所示的四足機(jī)器人的越障示意圖。

圖5為圖2所示的四足機(jī)器人的越障示意圖。

圖6為圖2所示的四足機(jī)器人的“疾馳”步態(tài)起始姿態(tài)示意圖。

圖7為圖2所示的四足機(jī)器人的“疾馳”步態(tài)前足著地姿態(tài)示意圖。

圖8為圖2所示的四足機(jī)器人的“疾馳”步態(tài)結(jié)束姿態(tài)示意圖。

附圖標(biāo)記:

1—臀關(guān)節(jié)；2—膝關(guān)節(jié)；3—腰關(guān)節(jié)；4—障礙；5—第一機(jī)器人本體；6—第二機(jī)器人本體；7—第一移動(dòng)部件；8—第二移動(dòng)部件。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“設(shè)置”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明提供了一種機(jī)器人，包括機(jī)器人本體及四個(gè)分別位于機(jī)器人本體四底角下的移動(dòng)部件，移動(dòng)部件能帶動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)。即本發(fā)明提供了一 種四足機(jī)器人。

本發(fā)明的主要改進(jìn)之處在于，機(jī)器人本體包括沿機(jī)器人前進(jìn)方向連接的第一機(jī)器人本體5及第二機(jī)器人本體6，第一機(jī)器人本體5與第二機(jī)器人本體6活動(dòng)連接。即將機(jī)器人本體在橫向分成兩部分，兩部分間不固定，可相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即增加了新的自由度。本發(fā)明中，橫向即水平方向，相對(duì)的，縱向即豎直方向，本發(fā)明是將機(jī)器人本體在水平面內(nèi)沿機(jī)器人的前進(jìn)方向分成兩部分，兩部分間可相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即這兩部分多了其他維度的活動(dòng)空間，其中，前進(jìn)方向是指四足機(jī)器人的主前進(jìn)方向或者說(shuō)其設(shè)計(jì)前進(jìn)方向，具體實(shí)施例中可如附圖2所示的前后方向，本具體實(shí)施例中可將此方向即機(jī)器人前進(jìn)方向的軸線定義為X軸。本發(fā)明的附圖2是作為實(shí)驗(yàn)性的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，是一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)示意圖，只是簡(jiǎn)單的將各部分進(jìn)行了劃分，及各部分間采用類似于關(guān)節(jié)的連接方式，例如軸的連接方式，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

其他維度的活動(dòng)空間在一些實(shí)施例中即指可偏離整個(gè)機(jī)器人本體的主活動(dòng)方向即機(jī)器人的前進(jìn)方向，實(shí)施例中即指第一機(jī)器人本體5相對(duì)第二機(jī)器人本體6可在偏離機(jī)器人前進(jìn)方向的方向活動(dòng)，即偏離如附圖2所示的前后方向，本發(fā)明的具體實(shí)施例中，第一機(jī)器人本體5相對(duì)第二機(jī)器人本體6可在縱向和橫向偏離機(jī)器人前進(jìn)方向的方向活動(dòng)，即如附圖2所示的上下方向和左右方向活動(dòng)，則增加了Z軸和Y軸兩個(gè)自由度。

第一機(jī)器人本體5與第二機(jī)器人本體6間活動(dòng)連接一些實(shí)施例中可以模擬為腰關(guān)節(jié)3，即本領(lǐng)域技術(shù)人員可以實(shí)施的各種類似于關(guān)節(jié)的連接方式均可實(shí)現(xiàn)此處的連接，例如電機(jī)直連的形式，也不局限于使用電機(jī)的其他方式等，也可以設(shè)計(jì)為全被動(dòng)的結(jié)構(gòu)方式。具體的，例如一些實(shí)施例中，第一機(jī)器人本體5與第二機(jī)器人本體6間通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸連接。更具體的，例如可以為在第一機(jī)器人本體5上設(shè)有第一電機(jī)，所述第一電機(jī)具有延伸出第一機(jī)器人本體5的電機(jī)軸；第二機(jī)器人本體6上設(shè)有第一連桿，所述第一連桿上具有軸孔；電機(jī)軸與軸孔配合連接，具體的連接配合方式為公知，在此不再贅述。在另一些具體實(shí)施例中，第一機(jī)器人本體5與第二機(jī)器人本體6間通過(guò)鉸鏈連接。本發(fā)明通過(guò)可旋轉(zhuǎn)的腰關(guān)節(jié)3來(lái)增加了兩個(gè)自由度。

一些實(shí)施例中，移動(dòng)部件與機(jī)器人本體間也活動(dòng)連接。具體的，一些 實(shí)施例中，移動(dòng)部件相對(duì)機(jī)器人本體可在縱向和/或機(jī)器人前進(jìn)方向的方向活動(dòng)，即如附圖2所示的上下方向和前后方向活動(dòng)，即具有Z軸和X軸兩個(gè)自由度，其形體可類似于蜘蛛，其中，機(jī)器人前進(jìn)方向的方向本發(fā)明是指其活動(dòng)的維度可以沿機(jī)器人前進(jìn)方向的軸線，可以前進(jìn)也可以后退，即可以沿如附圖2所示的前后方向活動(dòng)。在另一些實(shí)施例中，移動(dòng)部件相對(duì)機(jī)器人本體可在機(jī)器人前進(jìn)方向的方向和/或橫向偏離機(jī)器人前進(jìn)方向的方向活動(dòng)，即如附圖2所示的前后方向和左右方向活動(dòng)，即具有X軸和Y軸兩個(gè)自由度，其形體可類似于狗。

移動(dòng)部件與機(jī)器人本體間活動(dòng)連接一些實(shí)施例中可以模擬為臀關(guān)節(jié)1，即本領(lǐng)域技術(shù)人員可以實(shí)施的各種類似于關(guān)節(jié)的連接方式均可實(shí)現(xiàn)此處的連接，例如電機(jī)直連的形式，也不局限于使用電機(jī)的其他方式等。具體的，例如一些實(shí)施例中，機(jī)器人本體在四底角處分別設(shè)有第二電機(jī)；所述第二電機(jī)具有延伸出機(jī)器人本體的電機(jī)軸；移動(dòng)部件具有第二連桿，所述第二連桿上具有軸孔；電機(jī)軸與軸孔配合連接。本發(fā)明通過(guò)可旋轉(zhuǎn)的臀關(guān)節(jié)1使每個(gè)移動(dòng)部件均具有兩個(gè)自由度。

在一些實(shí)施例中，移動(dòng)部件包括縱向連接的第一移動(dòng)部件7和第二移動(dòng)部件8，所述第一移動(dòng)部件7和第二移動(dòng)部件8也活動(dòng)連接，即將移動(dòng)部件在豎直面內(nèi)分成兩部分，兩部分間可相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即這兩部分多了其他維度的活動(dòng)空間，具體的，一些實(shí)施例中，第一移動(dòng)部件7相對(duì)第二移動(dòng)部件8可在橫向偏離機(jī)器人前進(jìn)方向的方向活動(dòng)，即如附圖2所示的左右方向活動(dòng)，即具有Y軸一個(gè)自由度。

第一移動(dòng)部件7和第二移動(dòng)部件8間活動(dòng)連接一些實(shí)施例中可以模擬為膝關(guān)節(jié)2，即本領(lǐng)域技術(shù)人員可以實(shí)施的各種類似于關(guān)節(jié)的連接方式均可實(shí)現(xiàn)此處的連接，例如電機(jī)直連的形式，也不局限于使用電機(jī)的其他方式等。具體的，例如一些實(shí)施例中，第一移動(dòng)部件7相對(duì)第二移動(dòng)部件8位于上部，第一移動(dòng)部件7與機(jī)器人本體間通過(guò)類似于臀關(guān)節(jié)1的方式連接，第一移動(dòng)部件7和第二移動(dòng)部件8間通過(guò)類似于膝關(guān)節(jié)2的方式連接，其也可以采用電機(jī)連接，具體的，第一移動(dòng)部件7上設(shè)有第三電機(jī)；所述第三電機(jī)具有延伸出第一移動(dòng)部件7的電機(jī)軸；第二移動(dòng)部件8具有第三連桿，所述第三連桿上具有軸孔；電機(jī)軸與軸孔配合連接。通過(guò)可旋轉(zhuǎn)的膝 關(guān)節(jié)2使每個(gè)移動(dòng)部件均另外還具有一個(gè)自由度。即類似一個(gè)機(jī)器人本體上裝了四個(gè)3自由度的串聯(lián)機(jī)器人。

如附圖3為附圖2所示的四足機(jī)器人在轉(zhuǎn)彎時(shí)腰關(guān)節(jié)3的作用示意圖，本發(fā)明的機(jī)器人在需要轉(zhuǎn)彎時(shí)，可以利用腰關(guān)節(jié)3使轉(zhuǎn)彎更快，腰關(guān)節(jié)3轉(zhuǎn)左之后，整個(gè)前移動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)范圍都向左移動(dòng)。

如附圖4為附圖1所示的四足機(jī)器人的越障示意圖，機(jī)器人跳過(guò)障礙4之后前移動(dòng)部件距離障礙4的長(zhǎng)度至少為機(jī)器人本體長(zhǎng)度，即整個(gè)跳躍過(guò)程移動(dòng)距離最小為機(jī)器人本體長(zhǎng)度L。即在越障的過(guò)程中，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的機(jī)器人起跳點(diǎn)后移動(dòng)部件距離障礙4至少為機(jī)器人本體長(zhǎng)度。而本發(fā)明如附圖5所示為附圖2的四足機(jī)器人的越障示意圖，通過(guò)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，在跳躍障礙4時(shí)，后移動(dòng)部件距離障礙4長(zhǎng)度可以小于機(jī)器人本體長(zhǎng)度，且跳過(guò)障礙4后前移動(dòng)部件距離障礙4可以小于L。本發(fā)明結(jié)構(gòu)可以使越障需要的距離變小，且減小越障消耗的能量。

如附圖6、7、8所示，在“疾馳”的步態(tài)下奔跑，本發(fā)明結(jié)構(gòu)能夠使每周期移動(dòng)距離相對(duì)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)變大，

以下是本發(fā)明提供的一個(gè)具體實(shí)施例，用以說(shuō)明上述方案及其各種條件的選取。

實(shí)施例1

本實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明的機(jī)器人的“疾馳”奔跑。

如附圖2所示，本發(fā)明的機(jī)器人具有機(jī)器人本體及四個(gè)分別位于機(jī)器人本體四底角下的移動(dòng)部件。其中，機(jī)器人本體在前后方向上被分成第一機(jī)器人本體5和第二機(jī)器人本體6，第一機(jī)器人本體5和第二機(jī)器人本體6間通過(guò)腰關(guān)節(jié)3連接，第一機(jī)器人本體5相對(duì)第二機(jī)器人本體6可上下、左右活動(dòng)。每個(gè)移動(dòng)部件在上下方向上分別被分成第一移動(dòng)部件7和第二移動(dòng)部件8，第一移動(dòng)部件7與機(jī)器人本體的底角部通過(guò)臀關(guān)節(jié)1連接，第一移動(dòng)部件7與第二移動(dòng)部件8通過(guò)膝關(guān)節(jié)2連接，具體的關(guān)節(jié)連接方式為電機(jī)直連，即一部件上固定有電機(jī)，另一連接部件上有連桿，連桿上有軸孔，電機(jī)的電機(jī)軸與軸孔配合連接。

本發(fā)明的機(jī)器人在奔跑的過(guò)程中，第一機(jī)器人本體5的抬起可以與前移動(dòng)部件的支持過(guò)程同步，來(lái)獲得更高的機(jī)器人本體前端離地距離。而如 果在相同機(jī)器人本體前端離地距離條件下，前移動(dòng)部件的支持距離則變短，如附圖6所示。

完成支持過(guò)程之后，前移動(dòng)部件抬起并向前擺動(dòng)，同時(shí)后移動(dòng)部件要配合完成前蹬(后擺同時(shí)支撐)的動(dòng)作，機(jī)器人本體部分向前移動(dòng)。在前移動(dòng)部件著地之后，前移動(dòng)部件做后擺動(dòng)作來(lái)繼續(xù)使機(jī)器人本體部分向前移動(dòng)。同時(shí)前移動(dòng)部件適當(dāng)做下壓收縮動(dòng)作，緩沖落地的沖擊力并為下周期運(yùn)動(dòng)做準(zhǔn)備，如圖7所示。

由于機(jī)器人本體部分的彎折，相同前移動(dòng)部件的抬起高度時(shí)，本發(fā)明中前移動(dòng)部件的離地距離更大，所以前移動(dòng)部件落地時(shí)，要比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的落地點(diǎn)更向前(因?yàn)楹笠苿?dòng)部件的動(dòng)作使機(jī)器人本體一直是向前運(yùn)動(dòng)的)。前移動(dòng)部件落地之后，后移動(dòng)部件離地做跟隨動(dòng)作，此時(shí)機(jī)器人本體繼續(xù)前移并前移動(dòng)部件后擺，前移動(dòng)部件后擺的速率較慢時(shí)，機(jī)器人本體的前部分角度從后傾向前傾過(guò)渡。此時(shí)機(jī)器人本體角度不變的話，后移動(dòng)部件將被抬起很高，這是不必要的。機(jī)器人本體的角度將調(diào)整到大于180°，這樣后移動(dòng)部件的離地高度不會(huì)很高，而且機(jī)器人本體前端的前傾趨勢(shì)還將輔助增大后移動(dòng)部件的離地時(shí)間。后移動(dòng)部件在空中做前擺動(dòng)作，因?yàn)闄C(jī)器人本體的角度將調(diào)整到大于180°，所以后移動(dòng)部件的著地點(diǎn)將離前移動(dòng)部件更近，如圖8所示。

后移動(dòng)部件著地之后要做下壓動(dòng)作來(lái)緩沖沖擊力，需要腰關(guān)節(jié)3和前移動(dòng)部件配合。如果機(jī)器人繼續(xù)以此速度運(yùn)動(dòng)，則下一個(gè)步態(tài)周期的起始點(diǎn)機(jī)器人本體的角度是大于180°的。而如果結(jié)束運(yùn)動(dòng)，則需要前后移動(dòng)部件以穩(wěn)定步態(tài)來(lái)調(diào)整機(jī)器人。以前移動(dòng)部件調(diào)整為例，則先伸出前左移動(dòng)部件，后伸出前右移動(dòng)部件，最后同步調(diào)整機(jī)器人本體腰關(guān)節(jié)3至0°并調(diào)整移動(dòng)部件與機(jī)器人本體角度到默認(rèn)起始態(tài)。

由上述實(shí)施例可知，本發(fā)明通過(guò)在傳統(tǒng)四足結(jié)構(gòu)上加入2個(gè)自由度，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，其可以模擬為動(dòng)物的“腰關(guān)節(jié)”，使四足機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)更為靈活，更為有效，使得相比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在完成同樣的動(dòng)作目的時(shí)，四肢所需的運(yùn)動(dòng)范圍和力的分量更小，且能夠提供更大的運(yùn)動(dòng)空間和運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。例如在跳躍障礙時(shí)所需的跳躍力和跳躍距離更小，在轉(zhuǎn)彎時(shí)更快，所需步態(tài)調(diào)整次數(shù)更少。在“疾馳”步態(tài)下，對(duì)腿部力的消耗更小，而且每步態(tài) 周期能夠奔跑的距離更長(zhǎng)。本發(fā)明的四足機(jī)器人在實(shí)際中的運(yùn)動(dòng)速度越來(lái)越快，動(dòng)作越來(lái)越流暢，越障能力越來(lái)越強(qiáng)，較大程度的提高了四足機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)性能。

在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。