CN108082326A - 一种机械仿生行走机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机械仿生行走机构，包括机体、步足连杆机构；所述机体呈方形或箱体状，用于安放驱动装置和电源，所述机体的外侧对称设置四对步足连杆机构；通过驱动前端曲柄轮转动，带动连杆机构从动模仿行走步态，四足协同达到行走功能，同侧前后曲柄轮通过同步带连接驱动，前步足连杆机构主动，后步足连杆跟随运动。本发明利用机械连杆机构，模仿四足动物运行机制，具有结构简单、安装方便、易于控制等优点，可适用于多种不同地形场合。
Description
技术领域
本发明涉及多足行走机构技术领域，更具体的涉及一种机械仿生行走机构。
背景技术
目前行走机构种类繁多，主要有：轮式、履带式、足式、摩擦振动式等，主要采用机械结构或者液压***进行驱动控制运动，例如曲柄导杆机构，利用曲柄和导杆的运动特性模仿行走机制和步态达到行走目的。
轮式与履带式行走机构都具有特点，轮式具有机动、灵活、驱动力小，但路面接触压力大越障能力差，履带式承载均匀，越障性能要比轮式好，但是机体结构复杂，笨重、机动性差。
本发明提出了一种仿四足动物（例如狗）活动机制的行走机构，四足动物运动是依靠前腿驱动、后退跟随、四足协同运动完成行走功能。本发明基于曲柄连杆机构的七杆机构，模仿四足动物腿臂，四足协同实现行走功能。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供了低成本的一种机械仿生行走机构，利用基于曲柄连杆机构的七杆机构，模仿四足动物腿臂，利用曲柄驱动，四足协同实现行走功能，具有结构简单、易于控制，越障性能良好等优点。
本发明提供了一种机械仿生行走机构，包括机体、步足连杆机构；所述机体呈方形或箱体状，用于安放驱动装置和电源，所述机体的外侧对称设置四所述步足连杆机构，包括曲柄轮、主连杆、从动杆、主支杆、副支杆、机架一、机架二；所述主连杆一端与所述曲柄轮的销轴连接，另一端与所述从动杆铰接，并与所述主支杆的一端铰接，形成复合铰链；所述主支杆的另一端与所述机体铰接，并与所述曲柄轮的回转中心形成机架一；所述从动杆的另一端落地支撑作为步足，所述副支杆的一端与所述从动杆中部铰接，另一端与所述机体铰接，并与所述主支杆与机体铰接处形成机架二。
本发明的工作原理是：本发明模仿四足动物活动机制，通过协同控制四对步足连杆机构实现整机的行走功能，达到一定的越障能力。
本发明运动时，通过驱动前端曲柄转动，带动连杆机构从动模仿行走步态，四足协同达到行走功能，同侧前后曲柄轮通过同步带连接驱动，前步足连杆机构主动，后步足连杆跟随运动，单个步足连杆机构运动过程如下：
1）当曲柄轮从1位匀速转动至2位时，步足处于提步状态；
2）当曲柄轮从2位匀速转动至3位时，步足处于迈进状态；
3）当曲柄轮从3位匀速转动至4位时，步足处于步足落地状态；
4）当曲柄轮从4位匀速转动至1位时，步足处于步足休止、机体迁移状态。
本发明的有益效果是：本发明利用机械连杆机构，模仿四足动物运行机制，结构简单、安装方便、易于控制，可适用于多种不同地形场合。
附图说明
图1为本发明一种机械仿生行走机构结构示意图
图2为本发明步足连杆机构示意图
图中：1、机体；2、步足连杆机构；201曲柄轮；202、主连杆；203、从动杆；204、主支杆；205、副支杆；206、机架一；207、机架二。
具体实施方式
下面将结合本发明中附图，对一种机械仿生行走机构的技术方案进行具体描述。基于本发明实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例均属于本发明的保护范围。
参照图1至图2，本发明涉及的是一种机械仿生行走机构，其较佳的实施方式是：一种机械仿生行走机构，包括机体1、步足连杆机构2；所述机体1呈方形或箱体状，用于安放驱动装置和电源，所述机体1的外侧对称设置四对步足连杆机构2。
所述步足连杆机构2，包括曲柄轮201、主连杆202、从动杆203、主支杆204、副支杆205、机架一206、机架二207；所述主连杆202一端与所述曲柄轮201的销轴连接，另一端与所述从动杆23铰接，并与所述主支杆204的一端铰接，形成复合铰链；所述主支杆202的另一端与所述机体1铰接，并与所述曲柄轮201的回转中心形成机架一206；所述从动杆203的另一端落地支撑作为步足，所述副支杆205的一端与所述从动杆203中部铰接，另一端与所述机体1铰接，并与所述主支杆202与机体1铰接处形成机架二207。
本发明的工作原理如下：本发明运动时，通过驱动前端曲柄转动，带动连杆机构从动模仿行走步态，四足协同达到行走功能，同侧前后曲柄轮通过同步带连接驱动，前步足连杆机构主动，后步足连杆跟随运动，单个步足连杆机构运动过程如下：
1）当曲柄轮从1位匀速转动至2位时，步足处于提步状态；
2）当曲柄轮从2位匀速转动至3位时，步足处于迈进状态；
3）当曲柄轮从3位匀速转动至4位时，步足处于步足落地状态；
4）当曲柄轮从4位匀速转动至1位时，步足处于步足休止、机体迁移状态。
本发明具有结构简单、没有复杂的机械结构及部件，安装方便，易于控制，仅通过协调驱动曲柄轮即可实现行走功能，可用于多种不同的地形场合等优点。
Claims (2)
1.一种机械仿生行走机构，其特征在于包括机体、步足连杆机构；所述机体呈方形或箱体状，用于安放驱动装置和电源，所述机体的外侧对称设置四对步足连杆机构。
2.根据权利要求1所述的一种机械仿生行走机构，其特征在于所述步足连杆机构，包括曲柄轮、主连杆、从动杆、主支杆、副支杆、机架一、机架二；所述主连杆一端与所述曲柄轮的销轴连接，另一端与所述从动杆铰接，并与所述主支杆的一端铰接，形成复合铰链；所述主支杆的另一端与所述机体铰接，并与所述曲柄轮的回转中心形成机架一；所述从动杆的另一端落地支撑作为步足，所述副支杆的一端与所述从动杆中部铰接，另一端与所述机体铰接，并与所述主支杆与机体铰接处形成机架二。
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- 2017-12-27 CN CN201711441389.3A patent/CN108082326A/zh active Pending
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