CN111633626A - 一种基于计算机的多自由度机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机器人，更具体的说是一种基于计算机的多自由度机器人，包括平座、圆转座、电动推杆III、凸销、竖条、履带、履带轮和横条，本发明中的履带可以升降和转动，适应更多地形移动。所述平座的前后两端均转动连接有圆转座，两个圆转座上均固定连接有两个凸销，同一个圆转座上的两个凸销分别位于平座的上下两侧，两个圆转座上均竖向滑动连接有竖条，两个圆转座的上侧均固定连接有电动推杆III，两个电动推杆III的活动端分别固定连接在两个竖条的上部，两个竖条的下端均固定连接有横条，每个横条的左右两端均转动连接有履带轮，同一个横条上的两个履带轮之间通过履带传动。

Description

一种基于计算机的多自由度机器人

技术领域

本发明涉及一种机器人，更具体的说是一种基于计算机的多自由度机器人。

背景技术

申请号为CN201510423848.X公开的基于智能材料的四足可换向爬行软体机器人，基于智能材料的四足可换向爬行软体机器人，为解决传统刚体机器人存在的机械结构复杂、由度较小、环境适应性差、控制方式复杂、质量重、成本高的问题。本发明包括上换向体、下换向体、轴筒和封头，上换向体包括上圆盘、两个上换向体爬行脚、两个向下凸块和两个上形状记忆弹簧，下换向体包括下圆盘、两个下换向体爬行脚、两个向上凸块和两个下形状记忆弹簧，上换向体与下换向体上、下设置，且上换向体上的向下凸块和下换向体上的向上凸块均朝向里面，第一直线与第三直线之间的锐角为45°，轴筒的下端穿过上圆孔和下圆孔，封头设置在下圆盘的下面并与轴筒固定连接。该发明可用于军事侦察、科学探测、灾难救援等复杂环境或狭小空间下的运动。但是该发明履带无法升降和转动，无法适应更多地形移动。

发明内容

本发明提供一种基于计算机的多自由度机器人，其有益效果为本发明中的履带可以升降和转动，适应更多地形移动。

本发明涉及一种机器人，更具体的说是一种基于计算机的多自由度机器人，包括平座、圆转座、电动推杆III、凸销、竖条、履带、履带轮和横条，本发明中的履带可以升降和转动，适应更多地形移动。

所述平座的前后两端均转动连接有圆转座，两个圆转座上均固定连接有两个凸销，同一个圆转座上的两个凸销分别位于平座的上下两侧，两个圆转座上均竖向滑动连接有竖条，两个圆转座的上侧均固定连接有电动推杆III，两个电动推杆III的活动端分别固定连接在两个竖条的上部，两个竖条的下端均固定连接有横条，每个横条的左右两端均转动连接有履带轮，同一个横条上的两个履带轮之间通过履带传动，每个履带轮均通过电机驱动。

所述基于计算机的多自由度机器人还包括竖圆柱、电动推杆II、中凸座、滑孔杆和滑孔，两个圆转座的右侧均固定连接有滑孔杆，两个滑孔杆上均设置有滑孔，平座的右侧中部固定连接有中凸座，中凸座的前后两侧均固定连接有电动推杆II，两个电动推杆II的活动端均固定连接有竖圆柱，两个竖圆柱分别滑动连接在两个滑孔上。

所述基于计算机的多自由度机器人还包括轨道杆和电路盒，平座的左侧固定连接有两个轨道杆，两个轨道杆上滑动连接有电路盒，电路盒通过螺钉压紧的方式固定在两个轨道杆上。

所述基于计算机的多自由度机器人还包括下伸臂、转动条、橡胶轮轴和橡胶轮，平座下侧的前后两端均固定连接有下伸臂，两个转动条的中部分别铰接连接在两个下伸臂的下部，两个转动条的左端之间转动连接有一个橡胶轮轴，两个转动条的右端之间转动连接有另一个橡胶轮轴，两个橡胶轮轴的中部均固定连接有橡胶轮。

所述基于计算机的多自由度机器人还包括电动推杆I、竖滑杆、横圆柱和横向孔，平座上竖向滑动连接有竖滑杆，平座上固定连接有电动推杆I，电动推杆I的活动端固定连接在竖滑杆的上部，竖滑杆的下端固定连接有横圆柱，位于后侧的转动条上设置有横向孔，横圆柱滑动连接在横向孔上，两个橡胶轮轴均通过电机驱动。

所述基于计算机的多自由度机器人还包括摩擦轮、圆座、中轴、竖臂杆和横臂杆，圆座的下端固定连接有中轴，中轴转动连接在平座的中部，平座的上侧设置有通过电机驱动的摩擦轮，摩擦轮与圆座摩擦传动，横臂杆上固定连接有插销，插销位于平座的下侧，圆座的上侧固定连接有竖臂杆，竖臂杆的上部固定连接有横臂杆。

所述基于计算机的多自由度机器人还包括丝杠、滑块、短轴I、水平转臂、电动推杆IV、滑动座、支撑杆和短轴II，横臂杆上滑动连接有滑块，竖臂杆上固定连接有丝杠，丝杠通过螺纹与滑块相配合，滑块上竖向设置有短轴I，短轴I通过电机驱动，水平转臂的左端固定连接在短轴I上，水平转臂的右端设置有横向的短轴II，短轴II通过电机驱动，短轴II的右端固定连接有滑动座，滑动座上竖向滑动连接有支撑杆，电动推杆IV的一端固定连接在支撑杆的上部，电动推杆IV的另一端固定连接在滑动座上。

所述基于计算机的多自由度机器人还包括弧形底杆，支撑杆的下端固定连接有弧形底杆。

本发明一种基于计算机的多自由度机器人的有益效果为：

本发明一种基于计算机的多自由度机器人，本发明中的履带可以升降和转动，适应更多地形移动。履带轮转动时带动其上的履带转动，进而带动机器人移动，使得两个履带产生差速即可控制机器人转弯；两个圆转座均可以在平座上以自身的轴线为轴转动，进而带动两个横条分别以两个圆转座的轴线为轴转动，进而带动两个履带分别以两个圆转座的轴线为轴转动，使得两个履带之间具有一定的角度，从而使得机器人适应更多地形移动；两个电动推杆III伸缩时可以带动两个履带升高和降低，从而使得机器人可以在高低不平的地形移动。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明一种基于计算机的多自由度机器人的整体结构示意图一；

图2为本发明一种基于计算机的多自由度机器人的整体结构示意图二；

图3为平座的结构示意图一；

图4为平座的结构示意图二；

图5为圆转座的结构示意图一；

图6为圆转座的结构示意图二；

图7为转动条的结构示意图；

图8为圆座的结构示意图；

图9为滑块的结构示意图。

图中：平座1；电动推杆I101；竖滑杆102；竖圆柱103；电动推杆II104；中凸座105；下伸臂106；横圆柱107；轨道杆108；摩擦轮109；电路盒2；圆转座3；滑孔杆301；滑孔302；电动推杆III303；凸销304；竖条305；履带306；履带轮307；横条308；转动条4；橡胶轮轴401；橡胶轮402；横向孔403；圆座5；中轴501；竖臂杆502；丝杠503；横臂杆504；滑块6；短轴I601；水平转臂602；电动推杆IV603；滑动座604；支撑杆605；弧形底杆606；短轴II607。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

具体实施方式一：

下面结合图1-9说明本实施方式，本发明涉及一种机器人，更具体的说是一种基于计算机的多自由度机器人，包括平座1、圆转座3、电动推杆III303、凸销304、竖条305、履带306、履带轮307和横条308，本发明中的履带306可以升降和转动，适应更多地形移动。

所述平座1的前后两端均转动连接有圆转座3，两个圆转座3上均固定连接有两个凸销304，同一个圆转座3上的两个凸销304分别位于平座1的上下两侧，两个圆转座3上均竖向滑动连接有竖条305，两个圆转座3的上侧均固定连接有电动推杆III303，两个电动推杆III303的活动端分别固定连接在两个竖条305的上部，两个竖条305的下端均固定连接有横条308，每个横条308的左右两端均转动连接有履带轮307，同一个横条308上的两个履带轮307之间通过履带306传动，每个履带轮307均通过电机驱动。履带轮307转动时带动其上的履带306转动，进而带动机器人移动，使得两个履带306产生差速即可控制机器人转弯；两个圆转座3均可以在平座1上以自身的轴线为轴转动，进而带动两个横条308分别以两个圆转座3的轴线为轴转动，进而带动两个履带306分别以两个圆转座3的轴线为轴转动，使得两个履带306之间具有一定的角度，从而使得机器人适应更多地形移动；两个电动推杆III303伸缩时可以带动两个履带306升高和降低，从而使得机器人可以在高低不平的地形移动。

具体实施方式二：

下面结合图1-9说明本实施方式，所述基于计算机的多自由度机器人还包括竖圆柱103、电动推杆II104、中凸座105、滑孔杆301和滑孔302，两个圆转座3的右侧均固定连接有滑孔杆301，两个滑孔杆301上均设置有滑孔302，平座1的右侧中部固定连接有中凸座105，中凸座105的前后两侧均固定连接有电动推杆II104，两个电动推杆II104的活动端均固定连接有竖圆柱103，两个竖圆柱103分别滑动连接在两个滑孔302上。电动推杆II104伸缩时可以带动竖圆柱103前后移动，进而带动滑孔杆301转动，从而控制圆转座3以自身的轴线为轴转动。

具体实施方式三：

下面结合图1-9说明本实施方式，所述基于计算机的多自由度机器人还包括轨道杆108和电路盒2，平座1的左侧固定连接有两个轨道杆108，两个轨道杆108上滑动连接有电路盒2，电路盒2通过螺钉压紧的方式固定在两个轨道杆108上。电路盒2内用来放置电源、电路板以及用来控制的计算机，电路盒2可以在两个轨道杆108上左右滑动，调节电路盒2的位置，再需要时改变机器人的重心。

具体实施方式四：

下面结合图1-9说明本实施方式，所述基于计算机的多自由度机器人还包括下伸臂106、转动条4、橡胶轮轴401和橡胶轮402，平座1下侧的前后两端均固定连接有下伸臂106，两个转动条4的中部分别铰接连接在两个下伸臂106的下部，两个转动条4的左端之间转动连接有一个橡胶轮轴401，两个转动条4的右端之间转动连接有另一个橡胶轮轴401，两个橡胶轮轴401的中部均固定连接有橡胶轮402。有些地形不适合使用履带306进行移动，这时可以使得两个转动条4向一侧转动，使得其中一个橡胶轮402与地面接触，这时两个履带306的一端被抬起，两个履带306的另一端与地面进行接触，这时机器人采用三点与地面接触的形式，相当于三轮车的移动形式，使得机器人适应更多地形。

具体实施方式五：

下面结合图1-9说明本实施方式，所述基于计算机的多自由度机器人还包括电动推杆I101、竖滑杆102、横圆柱107和横向孔403，平座1上竖向滑动连接有竖滑杆102，平座1上固定连接有电动推杆I101，电动推杆I101的活动端固定连接在竖滑杆102的上部，竖滑杆102的下端固定连接有横圆柱107，位于后侧的转动条4上设置有横向孔403，横圆柱107滑动连接在横向孔403上，两个橡胶轮轴401均通过电机驱动。电动推杆I101伸缩时可以带动竖滑杆102和横圆柱107上下移动，横圆柱107上下移动时可以控制两个转动条4向一侧转动，使得机器人采用三点与地面接触的形式。

具体实施方式六：

下面结合图1-9说明本实施方式，所述基于计算机的多自由度机器人还包括摩擦轮109、圆座5、中轴501、竖臂杆502和横臂杆504，圆座5的下端固定连接有中轴501，中轴501转动连接在平座1的中部，平座1的上侧设置有通过电机驱动的摩擦轮109，摩擦轮109与圆座5摩擦传动，横臂杆504上固定连接有插销，插销位于平座1的下侧，圆座5的上侧固定连接有竖臂杆502，竖臂杆502的上部固定连接有横臂杆504。摩擦轮109转动时带动圆座5通过中轴501转动，进而带动竖臂杆502和横臂杆504以中轴501的轴线为轴转动。

具体实施方式七：

下面结合图1-9说明本实施方式，所述基于计算机的多自由度机器人还包括丝杠503、滑块6、短轴I601、水平转臂602、电动推杆IV603、滑动座604、支撑杆605和短轴II607，横臂杆504上滑动连接有滑块6，竖臂杆502上固定连接有丝杠503，丝杠503通过螺纹与滑块6相配合，滑块6上竖向设置有短轴I601，短轴I601通过电机驱动，水平转臂602的左端固定连接在短轴I601上，水平转臂602的右端设置有横向的短轴II607，短轴II607通过电机驱动，短轴II607的右端固定连接有滑动座604，滑动座604上竖向滑动连接有支撑杆605，电动推杆IV603的一端固定连接在支撑杆605的上部，电动推杆IV603的另一端固定连接在滑动座604上。横臂杆504以中轴501的轴线为轴转动调节滑块6的朝向，短轴I601转动时带动水平转臂602水平转动，进而再次调节水平转臂602的方向，短轴II607在竖直面上进行转动，再次调节滑动座604的转动方向，遇到复杂地形机器人陷落时，电动推杆IV603控制支撑杆605相对滑动座604下移，使得支撑杆605支撑在地面上，将机器人陷入的部分支撑出来，采用多自由度的方式调节支撑杆605的位置和角度，使得支撑杆605适应更多支撑情况。

具体实施方式八：

下面结合图1-9说明本实施方式，所述基于计算机的多自由度机器人还包括弧形底杆606，支撑杆605的下端固定连接有弧形底杆606。弧形底杆606用来与地面接触，使得支撑杆605在多个角度的情况下都可以支撑在地面上。

本发明的工作原理：履带轮307转动时带动其上的履带306转动，进而带动机器人移动，使得两个履带306产生差速即可控制机器人转弯；两个圆转座3均可以在平座1上以自身的轴线为轴转动，进而带动两个横条308分别以两个圆转座3的轴线为轴转动，进而带动两个履带306分别以两个圆转座3的轴线为轴转动，使得两个履带306之间具有一定的角度，从而使得机器人适应更多地形移动；两个电动推杆III303伸缩时可以带动两个履带306升高和降低，从而使得机器人可以在高低不平的地形移动。电动推杆II104伸缩时可以带动竖圆柱103前后移动，进而带动滑孔杆301转动，从而控制圆转座3以自身的轴线为轴转动。电路盒2内用来放置电源、电路板以及用来控制的计算机，电路盒2可以在两个轨道杆108上左右滑动，调节电路盒2的位置，再需要时改变机器人的重心。有些地形不适合使用履带306进行移动，这时可以使得两个转动条4向一侧转动，使得其中一个橡胶轮402与地面接触，这时两个履带306的一端被抬起，两个履带306的另一端与地面进行接触，这时机器人采用三点与地面接触的形式，相当于三轮车的移动形式，使得机器人适应更多地形。电动推杆I101伸缩时可以带动竖滑杆102和横圆柱107上下移动，横圆柱107上下移动时可以控制两个转动条4向一侧转动，使得机器人采用三点与地面接触的形式。摩擦轮109转动时带动圆座5通过中轴501转动，进而带动竖臂杆502和横臂杆504以中轴501的轴线为轴转动。横臂杆504以中轴501的轴线为轴转动调节滑块6的朝向，短轴I601转动时带动水平转臂602水平转动，进而再次调节水平转臂602的方向，短轴II607在竖直面上进行转动，再次调节滑动座604的转动方向，遇到复杂地形机器人陷落时，电动推杆IV603控制支撑杆605相对滑动座604下移，使得支撑杆605支撑在地面上，将机器人陷入的部分支撑出来，采用多自由度的方式调节支撑杆605的位置和角度，使得支撑杆605适应更多支撑情况。弧形底杆606用来与地面接触，使得支撑杆605在多个角度的情况下都可以支撑在地面上。

当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于计算机的多自由度机器人，包括平座(1)、圆转座(3)、电动推杆III(303)、凸销(304)、竖条(305)、履带(306)、履带轮(307)和横条(308)，其特征在于：所述平座(1)的前后两端均转动连接有圆转座(3)，两个圆转座(3)上均固定连接有两个凸销(304)，同一个圆转座(3)上的两个凸销(304)分别位于平座(1)的上下两侧，两个圆转座(3)上均竖向滑动连接有竖条(305)，两个圆转座(3)的上侧均固定连接有电动推杆III(303)，两个电动推杆III(303)的活动端分别固定连接在两个竖条(305)的上部，两个竖条(305)的下端均固定连接有横条(308)，每个横条(308)的左右两端均转动连接有履带轮(307)，同一个横条(308)上的两个履带轮(307)之间通过履带(306)传动，每个履带轮(307)均通过电机驱动。

2.根据权利要求1所述的一种基于计算机的多自由度机器人，其特征在于：所述基于计算机的多自由度机器人还包括竖圆柱(103)、电动推杆II(104)、中凸座(105)、滑孔杆(301)和滑孔(302)，两个圆转座(3)的右侧均固定连接有滑孔杆(301)，两个滑孔杆(301)上均设置有滑孔(302)，平座(1)的右侧中部固定连接有中凸座(105)，中凸座(105)的前后两侧均固定连接有电动推杆II(104)，两个电动推杆II(104)的活动端均固定连接有竖圆柱(103)，两个竖圆柱(103)分别滑动连接在两个滑孔(302)上。

3.根据权利要求2所述的一种基于计算机的多自由度机器人，其特征在于：所述基于计算机的多自由度机器人还包括轨道杆(108)和电路盒(2)，平座(1)的左侧固定连接有两个轨道杆(108)，两个轨道杆(108)上滑动连接有电路盒(2)，电路盒(2)通过螺钉压紧的方式固定在两个轨道杆(108)上。

4.根据权利要求3所述的一种基于计算机的多自由度机器人，其特征在于：所述基于计算机的多自由度机器人还包括下伸臂(106)、转动条(4)、橡胶轮轴(401)和橡胶轮(402)，平座(1)下侧的前后两端均固定连接有下伸臂(106)，两个转动条(4)的中部分别铰接连接在两个下伸臂(106)的下部，两个转动条(4)的左端之间转动连接有一个橡胶轮轴(401)，两个转动条(4)的右端之间转动连接有另一个橡胶轮轴(401)，两个橡胶轮轴(401)的中部均固定连接有橡胶轮(402)。

5.根据权利要求4所述的一种基于计算机的多自由度机器人，其特征在于：所述基于计算机的多自由度机器人还包括电动推杆I(101)、竖滑杆(102)、横圆柱(107)和横向孔(403)，平座(1)上竖向滑动连接有竖滑杆(102)，平座(1)上固定连接有电动推杆I(101)，电动推杆I(101)的活动端固定连接在竖滑杆(102)的上部，竖滑杆(102)的下端固定连接有横圆柱(107)，位于后侧的转动条(4)上设置有横向孔(403)，横圆柱(107)滑动连接在横向孔(403)上，两个橡胶轮轴(401)均通过电机驱动。

6.根据权利要求5所述的一种基于计算机的多自由度机器人，其特征在于：所述基于计算机的多自由度机器人还包括摩擦轮(109)、圆座(5)、中轴(501)、竖臂杆(502)和横臂杆(504)，圆座(5)的下端固定连接有中轴(501)，中轴(501)转动连接在平座(1)的中部，平座(1)的上侧设置有通过电机驱动的摩擦轮(109)，摩擦轮(109)与圆座(5)摩擦传动，横臂杆(504)上固定连接有插销，插销位于平座(1)的下侧，圆座(5)的上侧固定连接有竖臂杆(502)，竖臂杆(502)的上部固定连接有横臂杆(504)。

7.根据权利要求6所述的一种基于计算机的多自由度机器人，其特征在于：所述基于计算机的多自由度机器人还包括丝杠(503)、滑块(6)、短轴I(601)、水平转臂(602)、电动推杆IV(603)、滑动座(604)、支撑杆(605)和短轴II(607)，横臂杆(504)上滑动连接有滑块(6)，竖臂杆(502)上固定连接有丝杠(503)，丝杠(503)通过螺纹与滑块(6)相配合，滑块(6)上竖向设置有短轴I(601)，短轴I(601)通过电机驱动，水平转臂(602)的左端固定连接在短轴I(601)上，水平转臂(602)的右端设置有横向的短轴II(607)，短轴II(607)通过电机驱动，短轴II(607)的右端固定连接有滑动座(604)，滑动座(604)上竖向滑动连接有支撑杆(605)，电动推杆IV(603)的一端固定连接在支撑杆(605)的上部，电动推杆IV(603)的另一端固定连接在滑动座(604)上。

8.根据权利要求7所述的一种基于计算机的多自由度机器人，其特征在于：所述基于计算机的多自由度机器人还包括弧形底杆(606)，支撑杆(605)的下端固定连接有弧形底杆(606)。

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