(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201820584364.2
(22)申请日 2018.04.23
(73)专利权人 西南石油大学
地址 610500 四川省成都市新都区新都大
道8号
(72)发明人 张荣飞 何颖 程涛 覃飞 丁一
孙龙
(普通合伙) 51229
代理人 李蕊 李林合
(51)Int.Cl.
B62D 57/032(2006.01)
(54)实用新型名称一种单电机竞步机器人(57)摘要本实用新型公开了一种单电机竞步机器人，包括顶盖机构、中层机构、传动机构和两个行走机构；顶盖机构通过所述腿部结构与所述行走机构活动连接，通过拱形连接板与中层机构连接；传动机构固定设置于中层结构的底板和工形板之间，传动机构通过所述竖直传动杆与顶盖机构活动连接，通过横向传动杆与腿部结构活动连接。本实用新型提供的单电机竞步 机器人实现了该机器人系统的稳定直线行走，两个行走结构的6个连杆实现步伐的前后动作，顶盖连接实现步伐的上下动作，重心调配装置的设计保证了整个机器人系统稳定性，调速装置的设计实现了系统
稳定性和速度的完美契合。权利要求书2页 说明书6页 附图3页CN 208344377 U 2019.01.08
C N 208344377
U
1.一种单电机竞步机器人，其特征在于，包括顶盖机构、中层机构、传动机构和两个行走机构；
所述顶盖机构包括支撑顶板(301)和两个侧板(302)，两个所述侧板(302)分别与设置于支撑顶板(301)上相对的两侧，且与所述支撑顶板(301)固定连接；
所述中层机构包括底板(401)、工形板(402)、两个弧形连接板(403)和两个耳形部件(404)，两个所述耳形部件(404)与底板(401)下表面固定连接，两个所述弧形连接板(403)通过底板(401)上的卡槽与底板(401)上表面固定连接，所述工形板(402)两端分别与两个所述弧形连接板(403)中间位置连接；
所述传动机构包括电机(501)、传动连接件(502)、两个竖直传动杆(503)和两个横向传动杆(504)，所述传动连接件(502)与电机(501)转动轴连接，所述传动连接件(502)的相对两侧表面均与一个所述竖直传动杆(503)端部和一个所述横向传动杆(504)端部连接；
两个所述行走机构均包括脚部结构(205)、支撑结构(204)和腿部结构，所述脚部结构(205)通过支撑结构(204)与腿部结构活动连接；
所述顶盖机构通过所述腿部结构与所述行走机构活动连接，通过所述弧形连接板(403)与所述中层机构连接；
所述传动机构固定设置于中层结构的底板(401)和工形板(402)之间，所述传动机构通过所述竖直传动杆(503)与顶盖机构活动连接，通过所述横向传动杆(504)与所述腿部结构活动连接。
2.根据权利要求1所述的单电机竞步机器人，其特征在于，两个所述行走机构中的腿部结构均包括第一连杆(201)、第二连杆(202)和第三连杆(203)；
所述第一连杆(201)和第二连杆(202)一端端部均与支撑结构(204)的同侧表面连接，所述第三连杆(203)一端端部通过腿部连接件与支撑结构(204)的对侧表面连接；
所述脚部结构(205)为U形结构，所述脚部结构(205)闭合端与支撑结构(204)固定连接。
3.根据权利要求2所述的单电机竞步机器人，其特征在于，所述支撑顶板(301)的相对的两侧均为开口结构，两个所述侧板(302)分别垂直设置于两个所述开口结构内，且与顶盖活动连接；
两个所述侧板(302)远离支撑顶板(301)的表面均固定连接有顶盖连接件(303)，两个所述侧板(302)通过两个所述顶盖连接件(303)分别与两个所述第三连杆(203)另一端端部连接；
两个所述侧板(302)设置有顶盖连接件(303)的表面均与同一行走机构的第一连杆(201)和第二连杆(202)另一端端部以及传动结构中的同侧竖直传动杆(503)未连接传动连接件(502)的一端端部销连接；
所述支撑顶板(301)为设置有开口结构的两个对侧端部通过销连接分别与两个所述弧形连接板(403)未连接底板(401)的顶端端部连接。
4.根据权利要求1所述的单电机竞步机器人，其特征在于，所述传动机构还包括电池(505)、调速装置(507)，所述电池(505)固定设置于所述中层机构底板(401)下表面的所述两个耳形部件(404)之间，所述调速装置(507)固定设置于任意一个所述耳形部件(404)上，所述电池(505)和调速装置(507)均与电机(401)连接；
所述传动连接件(502)上同侧表面连接的竖直传动杆(503)和横向传动杆(504)相互垂直，不同表面连接的两个竖直传动杆(503)和两个横向传动杆(504)均相互平行；
两个所述竖直传动杆(503)未连接传动连接件(502)的端部分别与两个所述侧板(302)连接有顶盖连接件(303)的表面活动连接，每个所述横向传动杆(504)未连接传动连接件(502)的端部分别与同侧的所述行走机构的第一连杆(201)和第二连杆(202)中部活动连接。
5.根据权利要求3所述的单电机竞步机器人，其特征在于，所述中层机构的底板(401)未连接拱形支撑板的两侧均设置有空心槽(405)，
所述同一行走机构的第一连杆(201)和第二连杆(202)穿过同侧的空心槽(405)与同侧侧板(302)连接。
6.根据权利要求1所述的单电机竞步机器人，其特征在于，所述顶盖机构、中层机构、传动机构和两个行走机构均由厚度为5mm亚克力板构成。
一种单电机竞步机器人
技术领域
[0001]本实用新型属于机器人技术领域，具体涉及一种单电机竞步机器人。
背景技术
[0002]距1962年世界第一个机器人的出现，机器人已走过四十多年的发展历史。四十多年来，机器人由工业机器人发展到智能机器人，成功成为了21世纪的高新技术之一，其研究范围广，涉及学科多，主要涵盖机械、电子、生物、传感器、驱动与控制等多个领域。[0003]如今，机器人行走方式总共可分为轮式、步行式、履带式、爬行式、蠕动式五钟，其中环境适应力更强，耗能更低，更像人类的步行机器人
一直是机器人领域的前沿性研究。[0004]竞步机器人是能够进行行走的机器设备，然而现有的竞步机器人在使用时，不方便进行调节控制，导致行走机器人在使用时，不能有效的控制行走机器人的行走方向，从而影响竞步机器人的使用效果。
实用新型内容
[0005]针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的单电机竞步机器人解决了现有的竞步机器人在使用时不方便进行调节控制，影响其使用效果的问题。
[0006]为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：一种单电机竞步机器人，包括顶盖机构、中层机构、传动机构和两个行走机构；
[0007]所述顶盖机构包括支撑顶板和两个侧板，两个所述侧板分别与设置于支撑顶板上相对的两侧，且与所述支撑顶板固定连接；
[0008]所述中层机构包括底板、工形板、两个弧形连接板和两个耳形部件，两个所述耳形部件与底板下表面固定连接，两个所述弧形连接板通过底板(401)上的卡槽与底板上表面固定连接，所述工形板两端分别与两个所述弧形连接板中间位置连接；
[0009]所述传动机构包括电机、传动连接件、两个竖直传动杆和两个横向传动杆，所述传动连接件与电
机转动轴连接，所述传动连接件的相对两侧表面均与一个所述竖直传动杆端部和一个所述横向传动杆端部连接；
[0010]两个所述行走机构均包括脚部结构、支撑结构和腿部结构，所述脚部结构通过支撑结构与腿部结构活动连接；
[0011]所述顶盖机构通过所述腿部结构与所述行走机构活动连接，通过所述弧形连接板与所述中层机构连接；
[0012]所述传动机构固定设置于所述中层结构的底板和工形板之间，所述传动机构通过所述竖直传动杆与顶盖机构活动连接，通过所述横向传动杆与所述腿部结构活动连接。[0013]本实用新型的有益效果为：本实用新型的有益效果为：本实用新型提供的单电机竞步机器人实现了该机器人系统的稳定直线行走，两个行走结构的6个连杆实现步伐的前后动作，顶盖连接实现步伐的上下动作，重心调配装置的设计保证了整个机器人系统稳定性，调速装置的设计实现了系统稳定性和速度的完美契合。
[0014]进一步地，两个所述行走机构中的腿部结构均包括第一连杆、第二连杆和第三连杆；
[0015]两个所述行走机构中的腿部结构均包括第一连杆、第二连杆和第三连杆；[0016]所述第一连杆和第二连杆一端端部均与支撑结构的同侧表面连接，所述第三连杆一段端部通过腿部连接件与支撑结构的对侧表面连接；
[0017]所述脚部结构为U形结构，所述脚部结构闭合端与支撑结构固定连接。
[0018]上述进一步方案的有益效果为：腿部机构的三根连杆与顶盖和转动机构相连接，电机选装，带动了两根连杆动作，满足了机器人前后方向的运动动作，其脚部结构设置为U 形，使机器人在运动时脚部受力均匀，不容易发生走偏或是栽倒的现象。
[0019]进一步地，所述支撑顶板的相对的两侧均为开口结构，两个所述侧板分别垂直设置于两个所述开口结构中，且与顶盖活动连接；
[0020]两个所述侧板远离支撑顶板的表面均固定连接有顶盖连接件，两个所述侧板通过两个所述顶盖连接件分别与两个所述第三连杆另一端端部连接；
[0021]两个所述侧板设置有顶盖连接件的表面均与同一行走机构的第一连杆和第二连杆另一端端部以及传动结构中的同侧竖直传动杆未连接传动连接件的一端端部销连接；[0022]所述支撑顶板为设置有开口结构的两个对侧端部通过销连接分别与两个所述弧形连接板未连接底板的顶端端部连接。
[0023]上述进一步方案的有益效果为：顶盖机构通过自身上下翻动带动两侧连接的腿部机构实现上下运动，进而实现抬脚和落脚的动作。
[0024]进一步地，所述传动机构还包括电池、调速装置，所述电池固定设置于所述中层机构底板下表面
的所述两个耳形部件之间，所述调速装置固定设置于任意一个所述耳形部件上，所述电池和调速装置均与电机连接；
[0025]所述传动连接件上同侧表面连接的竖直传动杆和横向传动杆相互垂直，不同表面连接的两个竖直传动杆和两个横向传动杆相互平行；
[0026]两个所述竖直传动杆未连接传动连接件的端部分别与两个所述侧板连接有顶盖连接件的表面活动连接，每个所述横向传动杆未连接传动连接件的端部分别与同侧的所述行走机构的第一连接杆和第二连杆中部活动连接。
[0027]上述进一步方案的有益效果为：传动机构为该机器人提供运动动力，并通过合理的连接，实现机器人两个行走机构一前一后，以上以下的运动状态。
[0028]进一步地，所述中层机构的底板未连接拱形支撑板的两侧均设置有空心槽，[0029]所述同一行走机构的第一连杆和第二连杆穿过同侧的空心槽与同侧侧板连接。[0030]上述进一步方案的有益效果为：设置的空心槽起到了固定机器人腿部结构运动轨迹的作用，防止了腿部结构自由晃动影响机器人的平稳性。
[0031]进一步地，所述顶盖机构、中层机构、传动机构和两个行走机构均由厚度为5mm亚克力板构成。
[0032]上述进一步方案的有益效果为：亚克力板的质量相对比较小，同时其韧性相对比较大，在进行机器人行走调试工作时，连接副之间的调试空间比较大，调试比较容易，且调试效果明显。
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