本實用新型涉及機器人研究領域,特別涉及一種仿生機器人。
背景技術:
目前研發的機器人多是非仿生機器人,主要應用于工業生產方面,用來代替人類來生產產品。
現有的仿生機器人靈活性高,但是穩定性低,多需要精準的角度控制,不耐用,而且需要比較高深的技術,制造成本高。
因此,研究一種靈活性高同時穩定性高、成本低的仿生機器人具有重要的應用價值。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于克服現有技術的缺點與不足,提供一種仿生機器人,該機器人采用4個半圓形的行動足進行行走,依靠間歇圓周運動行進,且其前進后退及拐彎均簡單可控,靈活性高,穩定性高。
本實用新型的目的通過以下的技術方案實現:仿生機器人,包括底盤、行動足、行動電機、轉向電機和控制器,底盤為矩形板,所述行動足有4個,分別設置在底盤的四個角位置,為半圓形結構;行動電機有2個或者4個,用于驅動行動足的運動;轉向電機設置在底盤中部位置,轉向電機的電機軸末端固定一方向桿,在方向桿下面的底盤設有空隙;所述行動電機和轉向電機均分別與控制器相連。在控制器作用下,行動足可以進行正反轉,同時在需要轉向時,方向桿通過空隙觸地來改變機器人的方向,結構簡單可控,靈活性高。
作為一種優選,所述行動電機有4個,每個行動足分別由一個行動電機驅動。
作為另一種優選,所述行動電機有2個,分別設置前面兩個行動足之間以及后面兩個行動足之間,每個行動電機包括左右兩個電機軸,每個電機軸末端分別與對應的行動足固定。
作為一種優選,所述行動電機帶有變速齒輪,變速齒輪一端與行動電機的電機軸相連,另一端與一轉軸相連,轉軸的另一端與行動足固定。從而可使行動足的轉矩更大。
作為另一種優選,所述行動電機的電機軸通過一皮帶傳動裝置與一轉軸相連,轉軸的另一端與行動足固定。可以起到避免震動等引起的電機損壞等。
更進一步的,轉軸末端與行動足固定處設有軸承和軸承座。從而可以穩定轉軸,保證行動足在行動電機驅動時不會發生漂移。
更進一步的,所述轉軸和電機軸之間設有一聯軸器。從而使得轉軸與電機軸之間有一個緩沖,避免損壞行動電機。
優選的,所述底盤上端設有一外殼,所述轉向電機、行動電機和控制器均設置在外殼和底盤圍成的封閉空間內。從而可以進一步的保護仿生機器人的結構。
優選的,所述行動足采用塑料或金屬材料制成。
更進一步的,在所述行動足表面貼有彈性防滑墊。從而增加摩擦和減低行動時的震動。
優選的,所述控制器通過無線通信模塊與遙控器連接。從而可以實現遠程智能遙控。
本實用新型與現有技術相比,具有如下優點和有益效果:
1、本實用新型中設有4個行動足,為半圓形結構,有更大的空間,能讓腳的直徑設計的更大,其每兩個行動足由一個行動電機驅動,可依靠間歇圓周運動行進,能爬上更高的地方,速度更快。
2、本實用新型轉向電機的方向桿通過空隙觸地來改變機器人的方向,從而不需要使用復雜的轉動機構,不需要精準的角度控制,減低了制造難度。
附圖說明
圖1是本實施例的整體外觀示意圖。
圖2是本實施例去掉外殼后的立體圖1。
圖3是本實施例去掉外殼后的立體圖2。
圖4是本實施例的電路控制流程圖。
圖中:1-行動前足;2-行動后足;3-外殼;4-軸承座;5-變速箱;6-方向桿;7-轉向電機;8-聯軸器;9-行動電機;10-轉軸;11-底盤。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述,但本實用新型的實施方式不限于此。
實施例1
圖1是本實施例仿生機器人的整體外觀示意圖,其包括底盤11、行動足、行動電機9、轉向電機7、控制器和一個外殼3,轉向電機、行動電機和控制器均設置在外殼和底盤圍成的封閉空間內。行動電機和轉向電機均分別與控制器相連。各種部件之間可以使用頂絲或者螺絲固定。
行動足有4個(兩個行動前足1和兩個行動后足2),分別設置在底盤的四個角位置,為半圓形結構,可采用塑料材料制成,也可以采用金屬材料制成,可根據具體應用場合進行選擇,如用來進行ROBOTAC比賽,則可采用比重較大的金屬,從而可以在接近其他機器人時起到敲打對方的作用,使對方損傷。同時為了增加摩擦和減低行動時的震動,可以在行動足表面貼彈性防滑墊。
圖2、3為去掉外殼后的結構示意圖。本實施例行動電機有兩個,分別設置前面兩個行動足之間以及后面兩個行動足之間,每個行動電機包括左右兩個電機軸。行動電機帶有變速齒輪(設置在變速箱5內),變速齒輪一端與行動電機的電機軸相連,另一端與一轉軸10相連,轉軸的另一端與行動足固定。轉軸末端與行動足固定處設有軸承和軸承座4。轉軸和電機軸設有一聯軸器8。行動電機與控制器連接,所以可以在控制器的作用下實現穩定前進和后退。
同時,轉向電機7設置在底盤中部位置,轉向電機的電機軸末端固定一方向桿6,在方向桿下面的底盤設有空隙。在需要轉向時,方向桿通過空隙觸地來改變機器人的方向,結構簡單可控,靈活性高。
本實施例控制器通過無線通信模塊與遙控器連接。行動電機和轉向電機均分別與控制器相連。兩個行動前足由同一個行動電機驅動,兩個行動后足由同一個行動電機驅動,因此,兩個行動前足同步轉動,兩個行動后足同步轉動,前后足之間留有空間。電機可采用普通的直流電機。其工作原理參見圖4,遙控器通過無線方式發送信號到控制器,控制器將信號分別發送到2個行動電機和一個轉向電機對應的電機驅動器,由電機驅動器驅動相應電機動作。從而可以實現在地上爬行,四腳正轉則前進,反之則后退。當跨越特殊的地面時,可以靈活的操作讓行動前足和行動后足轉動或者不轉動。
另外,本實施例仿生機器人機身上下對稱,也就是說,機器人翻車了,還是能正常的行走。具有很強的適應性。
實施例2
本實施例除下述特征外其他結構同實施例1:
每個行動足都使用獨立伺服電機,不使用同軸,當一只行動足被堵轉時,其他三個能正常轉動,堵轉解除后,自動復位到同步位置狀態。
實施例3
本實施例除下述特征外其他結構同實施例1:
電機軸不直接與轉軸連接,使用單軸電機,電機通過皮帶傳動裝置帶動轉軸,同樣可以起到避免震動等引起的電機或齒輪損壞等。
上述實施例為本實用新型較佳的實施方式,但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制,其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化,均應為等效的置換方式,都包含在本實用新型的保護范圍之內。