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龙图腾网恭喜上海电力大学申请的专利一种四足机器人及其柔性脊柱关节获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN112918586B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-22发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202110281233.3，技术领域涉及：B62D57/032；该发明授权一种四足机器人及其柔性脊柱关节是由吴炳晖;单键;陈人溢;刘玉麟;王慧楠;孙香婷;戴新宇;许炳设计研发完成，并于2021-03-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种四足机器人及其柔性脊柱关节在说明书摘要公布了：本发明提供一种四足机器人及其柔性脊柱关节，该四足机器人包括：前躯干、后躯干，呈凸字型，底部边缘处具有两只用于移动的腿、两个舵机以及柔性脊柱关节，该柔性脊柱关节包括：关节前部，连接于前躯干上；关节后部，连接于后躯干上；关节中部，设置于关节前部与关节后部之间，并与关节前部之间以及与关节后部之间转动连接，形成前转动副与后转动副；前扭簧，设置于关节中部与关节前部的连接处；后扭簧，设置于关节中部与关节后部的连接处；两个陀螺仪，分别固定于前躯干的重心处以及后躯干的重心处，用于进行加速度检测；以及两个电机，分别通过联轴器与关节前部以及关节后部连接，用于接收反馈信号，从而自动调整四足机器人的落地朝向。

本发明授权一种四足机器人及其柔性脊柱关节在权利要求书中公布了：1.一种四足机器人，其特征在于，包括：前躯干，呈凸字型，两侧连接有两只用于移动的腿；后躯干，呈凸字型，两侧连接有两只用于移动的腿；两个舵机，分别设置于所述前躯干的内部以及所述后躯干的内部，用于控制所述腿的运动；以及柔性脊柱关节，用于自动调节所述四足机器人的落地姿态，其中，所述柔性脊柱关节包括：关节前部，连接于所述四足机器人的前躯干上；关节后部，连接于所述四足机器人的后躯干上；关节中部，设置于所述关节前部与所述关节后部之间，并与所述关节前部之间以及与所述关节后部之间转动连接，形成两个转动副，分别为前转动副与后转动副；前扭簧，设置于所述关节中部与所述关节前部的连接处；后扭簧，设置于所述关节中部与所述关节后部的连接处；第一陀螺仪和第二陀螺仪，分别固定前躯干的重心处以及所述后躯干的重心处，用于进行加速度检测，从而为所述四足机器人提供所述前躯干以及所述后躯干的加速度信号；以及第一电机和第二电机，分别通过第一联轴器和第二联轴器与所述关节前部以及所述关节后部连接，用于接收所述加速度信号，从而自动调整所述四足机器人的落地朝向，其中，所述前扭簧的轴线平行于水平面，所述后扭簧的轴线垂直于水平面，使得所述前扭簧与所述后扭簧之间相互配合旋转，所述前转动副垂直于水平面，当所述四足机器人在空中时处于弓背状态，此时，所述前扭簧的扭转角为0°，所述后转动副平行于水平面，当所述四足机器人静止时，所述前躯干与所述后躯干中心线共面并垂直于水平面，此时，所述后扭簧的扭转角为0°，第一联轴器和第二联轴器分别穿过所述前躯干以及所述后躯干后，均通过螺栓分别连接于所述关节前部以及所述关节后部，当所述柔性脊柱关节扭转时，通过所述螺栓传递扭矩，进而使得所述柔性脊柱关节扭转，所述四足机器人的机身进行姿势调整，所述电机采用微型直流电机或旋转电机，所述四足机器人的控制过程为：当所述四足机器人从高处跌落而姿势并非为四肢朝向正下方时，所述第一陀螺仪和所述第二陀螺仪检测到所述加速度信号，并自动分析信号，控制所述第一电机和所述第二电机进行下一步的扭转动作，通过不断地扭转和反馈，最终将所述四足机器人调整为合适的落地姿势，并且在空中时，为实现“弓背”的预备缓冲动作，此时，轴线垂直于水平面的所述后扭簧扭转角为0°，在平时行走时，所述四足机器人通过所述关节中部与所述关节后部之间的所述后转动副和所述后扭簧，使得所述四足机器人在行走时可以有效存储能量和释放能量，提高机器人的能量利用效率，当所述四足机器人侧身跌落时，首先通过所述前扭簧实现弓背动作，之后所述第一陀螺仪和所述第二陀螺仪检测到所述加速度信号，自动分析出此时所述四足机器人的姿态非理想落地姿态，于是自动控制所述前躯干的所述第一电机和所述后躯干的所述第二电机进行扭转，扭转过程中所述加速度信号变化，不断反馈和自动控制，最终当所述加速度信号处于一定范围内时，停止扭转，所述四足机器人落地，所述关节前部的所述前扭簧压缩储能缓冲，之后所述前扭簧不断压缩、反弹，最终恢复行走姿态，在所述四足机器人正常行走时，所述前躯干和所述后躯干之间存在周期性相对扭转，当所述四足机器人迈出右前爪与左后腿时，所述前躯干相对于所述后躯干逆时针扭转一定角度，此时，所述关节后部的所述后扭簧扭转，压缩储能；当所述四足机器人再次迈出左前腿和右后腿时，所述前躯干相对于所述后躯干顺时针扭转一定角度，所述后扭簧的扭转角先恢复0°释放能量后扭转储能，通过所述后扭簧的周期性扭转，所述四足机器人实现了行走过程中能量消耗的减少，由于所述柔性脊柱关节的存在，所述四足机器人的转弯动作只需改变步态，选择合适弹性系数和阻尼系数的扭簧，可以改变最小转弯半径和改变能量利用效率。

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