1.一種四足機(jī)器人平臺(tái),該平臺(tái)包括機(jī)身模塊和腿模塊,其特征在于所述的腿模塊為平面五桿機(jī)構(gòu)柔性腿,該柔性腿包括俯仰驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)模塊、連桿機(jī)構(gòu)模塊和足尖模塊;所述連桿機(jī)構(gòu)一端連接俯仰驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)模塊,另一端連接足尖模塊;
所述俯仰驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)模塊、包括變剛度主動(dòng)柔性關(guān)節(jié)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、諧波減速器、同步帶、諧波減速器及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在同一支撐架上,其中一個(gè)諧波減速器集成了變剛度主動(dòng)柔性關(guān)節(jié)作為輸出;支撐架左側(cè)上部安裝兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī),這兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸穿過(guò)支撐架上對(duì)應(yīng)的軸孔,驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸在穿過(guò)對(duì)應(yīng)軸孔后安裝著同步帶輪;在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的下方,有兩個(gè)諧波減速器對(duì)應(yīng)的安裝在支撐架左側(cè),諧波減速器的輸入軸穿過(guò)支撐架上對(duì)應(yīng)的軸孔,諧波減速器輸入軸在穿過(guò)對(duì)應(yīng)軸孔以后,安裝有同步帶輪;同步帶安裝在諧波減速器和對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的同步帶輪上;在諧波減速器的右側(cè),其中一個(gè)安裝著變剛度主動(dòng)柔性關(guān)節(jié);以上支撐架可以視作一個(gè)方形的框架結(jié)構(gòu),左右前后為四塊板材,上下部位為鏤空的,沒(méi)有板材的覆蓋,以上驅(qū)動(dòng)電機(jī),諧波減速器,變剛度主動(dòng)柔性關(guān)節(jié)均安裝在支撐架構(gòu)成的框架結(jié)構(gòu)內(nèi);
所述足尖包括三維力學(xué)傳感器,三維力學(xué)傳感器支架和足弓;三維力學(xué)傳感器下面與三維力學(xué)傳感器支架連接,三維力學(xué)傳感器支架下面與足弓連接,足弓為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu);所述連桿機(jī)構(gòu)具有A、B、C、D、E、F、G、H、R和I共10個(gè)鉸接點(diǎn),利用所述的10個(gè)鉸接點(diǎn),把各連桿鉸接為一個(gè)常規(guī)的四桿機(jī)構(gòu)、一個(gè)帶有彈簧桿的四桿機(jī)構(gòu)和一個(gè)平面五邊形五桿機(jī)構(gòu);其中,連桿AB、BG、GR和AR構(gòu)成一個(gè)常規(guī)的平行四邊形四桿機(jī)構(gòu);連桿BC、CD、DE和EB構(gòu)成另一個(gè)帶有彈簧桿的平行四邊形四桿機(jī)構(gòu),其中連桿CD是所述的彈簧桿;依次連接鉸接點(diǎn)A、B、F、H和I的各連桿構(gòu)成一個(gè)平面五邊形五桿機(jī)構(gòu);鉸接點(diǎn)A、R、I用于把所述連桿機(jī)構(gòu)固定在俯仰驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)上;
所述腿模塊采用順向?qū)ΨQ(chēng)布置于機(jī)身模塊的下底板,其中,機(jī)身模塊左側(cè)兩個(gè)腿模塊的結(jié)構(gòu)形式完全相同,右側(cè)兩個(gè)腿模塊的結(jié)構(gòu)形式也完全相同,左右兩側(cè)的腿模塊在結(jié)構(gòu)形式上呈鏡像對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)形式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四足機(jī)器人平臺(tái),其特征在于所述機(jī)身模塊包括機(jī)器人橫擺運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)、桁架、機(jī)身上底板、機(jī)身支撐桿以及機(jī)身下底板,機(jī)身模塊中機(jī)器人橫擺運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)數(shù)量為四個(gè),每個(gè)機(jī)器人橫擺運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)由一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī),一個(gè)諧波減速器,以及連接二者的同步帶組成,機(jī)器人四肢的橫擺運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)對(duì)稱(chēng)布置在機(jī)身上底板的底面,但是各個(gè)諧波減速器上均可安裝變剛度主動(dòng)柔性關(guān)節(jié),從而使四足機(jī)器人腿部的橫擺運(yùn)動(dòng)具有主動(dòng)可控的剛度控制能力;機(jī)身模塊各零部件連接方式為:機(jī)身下底板上間隔均布著二十根機(jī)身支撐桿,機(jī)身支撐桿上連接著機(jī)身上底板,這樣機(jī)身上底板,機(jī)身下底板以及機(jī)身支撐桿便構(gòu)成了“保護(hù)籠”,用于安裝機(jī)器人的橫擺運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)以及其他零部件,機(jī)身上底板上又連接著桁架,橫擺運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)對(duì)稱(chēng)安裝在機(jī)身上底板,呈左右前后對(duì)稱(chēng)分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的四足機(jī)器人平臺(tái),其特征在于所述機(jī)身模塊各零部件連接方式為:機(jī)身下底板上間隔均布著機(jī)身支撐桿,機(jī)身支撐桿上連接著機(jī)身上底板,這樣機(jī)身上底板,機(jī)身下底板以及機(jī)身支撐桿便構(gòu)成了“保護(hù)籠”結(jié)構(gòu),“保護(hù)籠”上部為機(jī)身上底板,機(jī)身上底板上又連接著桁架,機(jī)身上底板和桁架視為機(jī)身模塊的上層,“保護(hù)籠”視為機(jī)身模塊的下層,從而構(gòu)成上下分層結(jié)構(gòu),橫擺運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)對(duì)稱(chēng)安裝在機(jī)身模塊的下層,連接在機(jī)身上底板,呈左右前后對(duì)稱(chēng)分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的四足機(jī)器人平臺(tái),其特征在于所述橫擺運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)通過(guò)橫擺運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)諧波減速器組件與俯仰運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)一端的外殼連接,俯仰運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)另一端上突出的短軸與所述橫擺運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)軸承支座套裝在一起,這樣的安裝方式保證了俯仰運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)可以繞著橫擺運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)諧波減速器組件與橫擺運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)軸承支座的軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四足機(jī)器人平臺(tái),其特征在于所述足弓系數(shù)為0.33,采用彈簧鋼制成。