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申请/专利权人:南京航空航天大学
摘要:本发明提供了一种对称五连杆闭链式双轮腿机器人及其运动控制方法,属于机器人领域。该机器人单侧为五连杆闭链耦合驱动轮结构,采用左右、前后对称式机体结构分布。本发明所述的机器人采用六自由度结构设计,左右两侧各三自由度,分别控制机体的俯仰、腿部连杆的伸缩和驱动轮子的滚动,通过髋关节电机和轮子电机的协同配合完成机器人的动态平衡控制,实现平坦地面的快速轮式移动,遇到障碍物时通过大腿连杆和小腿连杆的收腿动作蓄能和伸展动作释能实现腾空离地跳跃运动,该机器人能够实现轮式平衡运动和跳跃越障运动,在复杂场景下具有运动效率高、平稳性好和高越障性能等多方面运动优势。
主权项:1.一种对称五连杆闭链式双轮腿机器人,其特征在于:所述双轮腿机器人包括上机体保护端盖1、下机体固定板2,以及位于左右两侧的髋关节固定侧板3;所述髋关节固定侧板3前后两端分别设有前机器腿、后机器腿以及驱动轮系4;上述前机器腿依次由位于髋关节固定侧板3内侧的前髋关节电机模块301,和位于髋关节固定侧板3外侧的前髋关节电机轴承压环302、前髋关节电机垫高块303、大腿连杆、机械膝关节、小腿连杆组成;其中前髋关节电机模块301通过螺栓安装于髋关节固定板3内侧,前髋关节电机垫高块303被所述前髋关节电机模块301和大腿连杆通过螺栓连接一起,所述前髋关节电机轴承压环302通过所述髋关节固定板3与所述前髋关节电机模块301相连接,确保所述前髋关节电机模块301内部轴承不发生轴向窜动;上述后机器腿依次由位于髋关节固定侧板3内侧的后髋关节电机模块304、后髋关节电机轴承压环305,和位于髋关节固定侧板3外侧的后髋关节电机垫高块306、大腿连杆、机械膝关节、小腿连杆组成;其中后髋关节电机模块304通过螺栓安装于髋关节固定板3内侧,后髋关节电机垫高块306被所述后髋关节电机模块304和大腿连杆通过螺栓连接一起,所述后髋关节电机轴承压环305通过所述髋关节固定板3与所述后髋关节电机模块304相连接,确保所述后髋关节电机模块304内部轴承不发生轴向窜动;上述驱动轮系由外侧向内侧依次包括轮毂402、电机法兰404、轮子电机固定架405、轮子电机409;还包括弹性轮胎401、薄壁轴承挡圈406、薄壁轴承407、薄壁轴承外侧压环408;电机法兰404上设置法兰连接孔403用于连接轮子电机409的输出轴,轮子电机409上设置三相动力接口410和通信接口411;所述轮子电机固定架405与轮子电机409固定连接,轮子电机409输出轴穿过轮子电机固定架405,法兰连接孔403处安装螺栓用于连接轮子电机409的输出轴和电机法兰404,轮毂402与电机法兰404连接,弹性轮胎401通过过盈配合方式安装于轮毂402外圈;薄壁轴承407通过过盈配合安装于轮子电机固定架405的阶梯轴上;薄壁轴承挡圈406通过间隙配合安装于所述薄壁轴承407上;薄壁轴承外侧压环408与所述轮子电机固定架405通过螺栓连接;上述前机械腿的小腿连杆和后机械腿的小腿连杆分别位于薄壁轴承407两侧;其中一个小腿连杆末端与轮子电机固定架405相连,另一个小腿连杆末端与所述薄壁轴承挡圈406通过螺栓连接;所述三相动力接口410作为给轮子电机409提供24V电压的输电端口;所述通信接口411作为给轮子电机409提供CAN信号的通信端口。
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百度查询: 南京航空航天大学 对称五连杆闭链式双轮腿机器人及其运动控制方法
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