CN114056452A - 一种多形态四足机器人及其运动方式 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多形态四足机器人及其运动方式，机器人包括行走与变姿机构、转向机构、机身上壳，共包括正常行走姿态、摆动行走姿态、半伏姿态、转向姿态、缩壳姿态。行走与变姿机构与转向机构连接，通过行走与变姿机构改变姿态，并与转向机构运动组合实现转向、缩壳功能。本发明适用于错综复杂的管道，对管道进行检修；适用于山石掉落的灾区，实现运输物资功能；适用于在地形复杂的野外伪装拍摄，在军事上用于防弹运输；具有灵活的转弯能力以及独特的行走姿态，可用于大型建筑机械的辅助检测与运输工具。本发明对危险工种的现代化建设、智能化建设具有非凡的意义。

Description

一种多形态四足机器人及其运动方式

技术领域

本发明属于移动机器人技术领域，尤其涉及一种多形态四足机器人及其运动方式。

背景技术

在近一个多世纪以来，移动机器人一直是研究领域的一个热点，不管是现在还是不久的将来，都具有很大的发展潜力和研究价值。移动机器人主要有轮式、履带式和足式三大类，目前，最为常见的移动机器人有轮式和履带式，有关这两类移动机器人的技术也比较成熟，轮式和履带式移动机器人在平坦的路面具有很好运动性能。但是，轮式和履带式移动机器人在崎岖路面的运动仍然具有很大的局限性。四足机器人的机械结构设计大多是从仿生学出发，模拟动物高效的运动循环过程，期望实现具有协调周期运动的能力，由此设计出能适应陌生的、具有挑战性的环境的仿生机械。发达国家对于足式机器人的研究处在世界前列，其中美国、日本、加拿大等发达国家处在领先阶段。丹麦、瑞士、日本和韩国等也有足式机器人系列开发产品，国内的一些大学和公司也相继研制开发了各种足式机器人，如中科院、西安交大、上海交大、清华大学和北京理工大学等也都相继研制了各种足式机器人。但足式现如今仍存在的问题是：要想灵活的在行走，轻松的越过障碍，每个机械足都必须具有足够的自由度来实现高效灵活的动作，对机器人的整体要求就越高，设计也就越加困难。足式机器人单腿自由度一般多为3～6个，这已经相当复杂，而整个机器人加起来自由度可达10～18个。这对控制***的精确控制要求十分高，计算复杂困难且成本高昂。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种新构型的多形态四足机器人及其运动方式，其具有姿势形态可变功能，是一种适用于多种工作场合的机械设备，承载能力高。

一种多形态四足机器人，包括行走与变姿机构、转向机构和机身上壳，所述行走与变姿机构转动连接在转向机构四周，转向结构顶部设置有机身上壳；包括正常行走姿态、摆动行走姿态、半伏姿态、转向姿态、缩壳姿态；

所述行走与变姿机构包括四条腿，四条腿对称连接在转向机构的左右两侧，且相对于转向机构前后侧对称，所述行走机构的每条腿包括电机、小腿、圆柱推杆、曲柄、连架杆、腿部支架、摇杆、中空杆和电动推杆，所述腿部支架连接在转向机构上，电机固定在腿部支架上，曲柄一端与电机的输出端连接，曲柄另一端与连架杆转动连接；所述电动推杆的固定端转动连接在腿部支架上，电动推杆的伸缩端与小腿的前端转动连接；摇杆的两端分别与连架杆和电动推杆的固定端转动连接；中空杆的两端分别连接在连架杆的杆体和电动推杆上；圆柱推杆的一端与中空杆的空腔内部转动连接，另一端转动连接在小腿上靠近小腿前端的位置；

所述转向机构包括机身底板、中间板、四个双轴舵机、四个舵机上壳、四个舵机下壳，舵机上壳和舵机下壳分别通过螺栓呈中心对称安装在中间板的上、下侧，舵机下壳底部固定在机身底板上；所述双轴舵机固定在中间板上，双轴舵机两端分别与舵机上壳、舵机下壳固定；所述行走与变姿机构中腿的腿部支架与双轴舵机连接；所述中间板上每相邻的两个双轴舵机间开设有凹槽；

所述机身上壳通过螺栓连接在转向机构中舵机上壳的上部，机身上壳的外径大于转向机构的外径；机身上壳、中间板与机身底板构成机器人的机体。

所述小腿的末端为足端，足端为圆柱形，圆柱的中心线与地面平行。

所述足端外部套有橡胶。

所述电机采用直流电机。

所述凹槽侧面设置有侧板。

所述双轴舵机的两个轴端分别与腿部支架的两端连接。

所述上壳为圆顶形状。

所述舵机上壳和舵机下壳的横截面为L型，双轴舵机放置在舵机上壳、中间板与舵机下壳形成的空腔内部。

所述每条腿中的小腿、圆柱推杆、曲柄、连架杆、摇杆、中空杆和电动推杆长度不同；所述电动推杆为笔式电动推杆，电机设置在电动推杆内部。

上述的一种多形态四足机器人的五种姿态的运动方式，其特征在于，具体如下：

第一种：正常行走姿态：包括walk步态和trot步态，其中trot步态：在行走过程中，四条腿分为两组，位于对角线上的两条腿为一组，同一组中的两条腿的行走步调一致；两组腿间通过控制电机调节具有相位差，在移动过程中总是有一组腿即位于同一对角线方向上的两条腿与地面接触；walk步态：在行走过程，首先抬起相对于行走方向左前或右前方向的腿，相对于行走方向右后或左后方向的腿在前一条腿接触地面的同时抬起，第二条腿接触地面的同时再抬起右前或左前方向的腿，最后抬起左后或右后方向的腿，整个过程中保证上一条腿接触地面，下一条腿才能抬起，即按照对角线方向上的两条腿相对于行走方向先前再后的顺序依次抬起并落下，在行进过程始终保持有三条腿与地面接触；

所述机身上壳上开设有取物口，机身上壳内部可放置物品，从而承载物体；

第二种：摆动行走姿态：此状态前进的方向是与腿的曲柄连杆摇杆机构的运动平面垂直的方向，相对于前进方向右前方向的腿或左前方向的腿抬起过程中，同时由双轴舵机驱动逆时针或顺时针转动20°～30°，当腿落下过程中，左后方向的腿或右后方向的腿开始抬起，同时由双轴舵机驱动向前进方向转动20°～30°；四条腿的动作顺序与walk步态相同，转动的角度相同；

当在水中行走时,四条腿同时进行上述摆动行走姿态的动作，即四条腿同时抬起并进行转向；

第三种：转向姿态：由双轴舵机带动，根据实际转向条件，四条腿依次完成需要转动的角度；

第四种：半伏姿态：四根电动推杆同时伸长，降低机体，此状态可实现正常行走姿态、摆动行走姿态及转向姿态；

第五种：缩壳姿态：电动推杆伸长至最大长度，机器人高度降低，重心下降，双轴舵机带动腿转动至中间板的凹槽内，四条腿依次均收入壳下，腿部被隐藏。

本发明的有益效果是：本发明使用范围广：适用于错综复杂的管道，对管道进行检修；适用于山石掉落的灾区，实现运输物资功能；适用于在地形复杂的野外伪装拍摄，在军事上用于防弹运输；具有灵活的转弯能力以及独特的行走姿态，可用于大型建筑机械的辅助检测与运输工具。本发明对危险工种的现代化建设、智能化建设具有非凡的意义。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的剖视图；

图3为本发明的行走与变姿机构中腿的足端接触地面时的示意图；

图4为本发明的缩壳状态下腿部姿态的示意图；

图5为本发明的行走与变姿机构中腿的俯视图；

图6为图5的A-A向视图；

图7为本发明正常行走状态示意图；

图8为图7的俯视图；

图9为本发明缩壳状态示意图；

图10为图9的俯视图；

图11为本发明半伏状态的主视图；

其中，

1-行走与变姿机构，2-转向机构，3-机体，4-小腿，5-圆柱推杆，6-曲柄，7-连架杆，8-腿部支架，9-摇杆，10-中空杆，11-电动推杆，12-电机，13-机身底板，14-中间板，15-机身上壳，16-舵机下壳，17-舵机上壳，18-侧板。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明的技术方案和效果作详细描述。

如图1-2所示。一种多形态四足机器人，包括行走与变姿机构1、转向机构2和机身上壳15，所述行走与变姿机构1转动连接在转向机构2四周，转向结构顶部设置有机身上壳15，机身上壳15与转向机构2实现缩壳功能，所述多形态四足机器人具有行走功能、转向功能和缩壳功能，包括正常行走姿态、摆动行走姿态、半伏姿态、转向姿态、缩壳姿态。

所述行走与变姿机构1包括四条腿，四条腿对称连接在转向机构2的左右两侧，且相对于转向机构2前后侧对称，每条腿设置一个电机12驱动的原动件，驱动原动件从而实现整机的行走。所述行走与变姿机构1的每条腿包括电机12、小腿4、圆柱推杆5、曲柄6、连架杆7、腿部支架8、摇杆9、中空杆10和电动推杆11，所述每条腿中的小腿4、圆柱推杆5、曲柄6、连架杆7、摇杆9、中空杆10和电动推杆11长度不同，是实现机器人行走的重要机构。圆柱推杆5、曲柄6、连架杆7、腿部支架8、摇杆9、中空杆10和电动推杆11为七根不同尺寸的连杆，是行走与变姿机构1的主要组成部分，在机器人工作时实现整机的行走。所述腿部支架8连接在转向机构2上，电机12固定在腿部支架8上，曲柄6一端与电机12的输出端连接，作为行走与变姿机构1的原动件，曲柄6另一端与连架杆7转动连接；所述电动推杆11的固定端转动连接在腿部支架8上，电动推杆11的伸缩端与小腿4的前端转动连接；摇杆9的两端分别与连架杆7和电动推杆11的固定端转动连接；中空杆10的两端分别连接在连架杆7的杆体和电动推杆11上；圆柱推杆5的一端与中空杆10的空腔内部转动连接，另一端转动连接在小腿4上靠近小腿4前端的位置。曲柄6、连架杆7和摇杆9构成曲柄摇杆机构，中空杆10与电动推杆11、小腿4、圆柱推杆5构成平行四边形机构。行走时，电机12转动带动曲柄6做回转运动，曲柄6通过连架杆7带动摇杆9运动，曲柄摇杆机构运动带动与之相连的平行四边形机构运动，即曲柄6通过连架杆7运动的同时带动中空杆10运动，由于中空杆10与电动推杆11、小腿4、圆柱推杆5构成平行四边形机构，因此中空杆10的运动带动圆柱推杆5、电动推杆11和小腿4的运动；腿的抬起有两种方式：第一种是电动推杆11伸长实现腿的抬起，电动推杆11的收缩实现腿的落地；第二种是电机12驱动驱动做回转运动。两种方式实现并放大足端的运动，由此实现机器人行走。如图3-6所示。

所述电动推杆11为笔式电动推杆，电机设置在电动推杆内部。

所述小腿4的末端为足端，足端为圆柱形，圆柱的中心线与地面平行。圆柱形的足端结构比较简单，足端使用线接触，相对于轮式有更强的适应能力，与地面的接触能力较强，对复杂地形环境的适应能力良好；且与小腿4腿体的连接处无需设计回转装置。所述足端外部套有橡胶，足端在与地面撞击时能够缓冲起到缓冲的作用，减少足端对其上部机体的冲击，这为机器人的整机行走打好基础，并能够保证机器人在工作时的稳定性。

所述电机12采用直流电机12。

所述行走与变姿机构1包括两种行走步态，分别是walk步态和trot步态，每相邻的两条腿距离相同。电机12转动，在电机12的驱动下，行走与变姿机构1中的四条腿根据工作需要，相互配合工作，每条腿中的电机12彼此相互独立又相互配合。当需要以中高速度移动时，采用trot步态，所述中高速度为0.5m/s～0.8m/s；需要低速平稳移动时，则采用walk步态，所述低速为0.1m/s～0.5m/s。每条腿是一个单自由度的闭链机构，一个动力源便可以确定足端轨迹。

其中trot步态：在行走过程中，四条腿分为两组，位于对角线上的两条腿为一组，同一组中的两条腿的行走步调一致；两组腿间通过控制电机12调节具有相位差，从而实现仿生动物的对角行走步态，此状态就是trot步态。机器人以trot步态行走时，在移动过程中总是有一组腿即位于同一对角线方向上的两条腿与地面接触。

walk步态：仿照四足动物行走步态，在行走过程，首先抬起相对于行走方向左前或右前方向的腿，相对于行走方向右后或左后方向的腿在前一条腿接触地面的同时抬起，第二条腿接触地面的同时再抬起右前或左前方向的腿，最后抬起左后或右后方向的腿，整个过程中保证上一条腿接触地面，下一条腿才能抬起。即按照对角线方向上的两条腿相对于行走方向先前再后的顺序依次抬起并落下，在行进过程始终保持有三条腿与地面接触。

所述行走与变姿机构1具有良好的承载力：七个不同的连杆构成的单自由度闭链腿部结构，能够拥有较大的承载力。机器人自身的重力以及行进过程产生的冲击力将会分散到各个杆体来共同承担，使机器人有良好的承载力。当所述机器人用来运载物品或加装其他设备是，都能保证机器人良好的行走稳定性。所述行走与变姿机构1的运动控制方式简单：通过尺度设计蚁群优化方法确定各连杆长度，使得每条腿的腿部机构在前进时其足端的运动轨迹是椭圆形不变的，减少了复杂的设计算法，通过调节四个直流电机12的转速及四个直流电机12之间的相位差，从而实现机器人的行进速度调节和步态调节。对于trot步态而言，曲柄6旋转一周即为一个行走周期，在一个行走周期内，左前腿和右后腿为一组，右前腿和左后腿为一组，通过控制一个周期内两组不同相位的转速，使得第一组腿在半个周期中上升运动，另一组腿接触地面，实现两组腿的交替运动，从而完成trot步态平稳行走。同理walk步态，四条腿各位一组，通过一个周期内四等分，每四分之一周期内有一个腿抬起，另外三条腿接触地面，来实现walk步态的顺序运动。

如图7-8所示，所述转向机构2包括机身底板13、中间板14、四个双轴舵机、四个舵机上壳17、四个舵机下壳16，所述舵机上壳17和舵机下壳16分别通过螺栓呈中心对称安装在中间板14的上、下侧，即舵机上壳17呈中心对称安装在中间板14的上侧、舵机下壳16呈中心对称安装在中间板14的下侧，舵机下壳16底部固定在机身底板13上，舵机上壳17和舵机下壳16上下对应；舵机上壳17、舵机下壳16将机身上壳15、中间板14以及机身底板13连接在一起。所述双轴舵机固定在中间板14上，舵机上壳17和舵机下壳16的横截面为L型，双轴舵机放置在舵机上壳17、中间板14与舵机下壳16形成的空腔内部，舵机上壳17、舵机下壳16能够很好的保护舵机。所述行走机构1中腿的腿部支架8与双轴舵机连接，每条腿所连接的双轴舵机相互独立。所述中间板14上每相邻的两个双轴舵机间开设有凹槽，为腿的转动提供空间。所述凹槽侧面设置有侧板18。

所述双轴舵机的两个轴端分别与腿部支架8的两端连接，双轴舵机轴端的转动由此带动腿的转动，从而使机器人改变行走的方向。

所述四足机器人在直行过程中，双轴舵机不工作；转向时模仿胯骨关节。当需要转向时，电机12转动，带动靠近前进方向的一条腿开始抬起，其中三条腿接触地面不动，在抬起的过程中舵机开始转动，带动与双轴舵机两轴端相连的腿部支架8转动，腿部支架8使整个腿转动。腿部抬起至其能抬起的最高位置后，开始下落，落至地面时，此时舵机转向工作结束，转至需要转动的角度，完成一条腿的转向。第一条腿转向结束后，位于与第一条腿对角方向的腿重复第一条腿的转向动作进行转向；第二条腿转向结束后，靠近前进方向的另一条腿开始抬起，重复第一条腿的转向动作进行转向；第四条腿转向结束后，最后一条腿重复第一条腿的转向动作进行转向，完成所有腿的转动。所述转向机构2基于机器人形状设计与四条腿的布置，从而可以实现大角度的灵活转向。在整个转向过程中，保证总是有三条腿与地面相接触。

基于机器人外壳的设计以及四条腿的布置，机器人能够实现大角度转弯以及原地直角转弯。直角转弯时，直行的机器人将右前腿和左后腿顺时针转动90°，左前腿和右后腿逆时针转动90°，由此实现原地直角转弯。在直角转弯过程中，总是保证有三条腿与地面相接触。

所述转向机构2的中间板14上每相邻的两个双轴舵机间都设置有凹槽，即使机器人进行大角度转向，腿部机构也不会发生干涉现象，因此腿部支架8的两侧都存在转动空间，能够实现大角度的转向，相对于轮式的小角度转弯来说，此机器人的转向角度超过120°，因此它能适应各类复杂多变的管道。同时转向机构2结构简单，简化转向方式，通过设置四个双轴舵机分别带动四条腿的转动，精简了机器人的转向结构；通过四个舵机控制转向，化繁为简，实现多角度转向。

所述缩壳功能仿照陆龟缩壳，缩壳功能的实现依靠行走与变姿机构1中电机12驱动以及机器人自身形状的结合来实现。所述机体3包括机身上壳15，通过螺栓与舵机上壳17连接，所述机身上壳15为空心，机身上壳15的外径大于转向机构2的外径。机身上壳15、中间板14与机身底板13构成机器人的机体3。当机器人行走时，电动推杆11处于第一限位状态即收缩状态，且长度锁定不变，不伸缩，即电动推杆11不通过长度的变化参与行进运动，仅作为长度不变的杆来使用。当需要缩壳时，行走与变姿机构1中其中三条腿始终与地面接触，电机12驱动一条腿抬起离开地面，该条腿逆时针旋转转到中间板14的凹槽内，此时电机12恰好收进中间板14与机身底板13间的空腔内，在转向的同时电机12驱动该腿开始下落，至该条腿落地，再次接触地面；第一条腿转向并落地完成后，与该条腿位于对角方向的腿重复以上步骤，该条腿转向并落地完成后另外两条腿依次进行转向，最后将四条腿腿全部收进凹槽。将四条腿隐藏于机器人的机身上壳15的下方之后，然后四条腿上的电动推杆11同时伸长，达到第二限位即伸长状态，此时小腿4与地面的角度减小，机器人高度降低，重心下降。如图9-10所示。

所述机身上壳15仿照陆龟设计，为圆顶形状，在缩壳状态下，机器人的俯视视图为圆形，同时无论是哪个角度的转向，都会符合视觉上的美感。

所述缩壳功能起到两个作用：一是军事侦察时，伪装能力强；野外作业时，能抵御一定的踩踏；二是在行进在有落物风险地方时，防冲击能力强。

所述多形态四足机器人共包括五种形态，五种姿态的运动方法，具体如下：

第一种：正常行走姿态：正常行走姿态即walk步态和trot步态，此状态下机器人的高度处于最高即电动推杆11为最短的状态，这种形态适用于平地中行走。所述机身上壳15上开设有取物口，机身上壳15内部可放置物品，从而承载物体。

第二种：摆动行走姿态：机器人在摆动行走姿态时转向机构2和行走与变姿机构1协调配合，此时前进的方向是与腿的曲柄连杆摇杆机构的运动平面垂直的方向，如图7所示正视方向为前进的方向。转向与抬腿联动实现，相对于前进方向右前方向的腿或左前方向的腿抬起过程中，同时由双轴舵机驱动逆时针或顺时针转动20°～30°。当腿落下过程中，左后方向的腿或右后方向的腿开始抬起，同时由双轴舵机驱动向前进方向转动20°～30°。四条腿的动作顺序与walk步态相同，转动的角度相同。

优先地，所述电机12为防水电机、所述双轴舵机为防水舵机，所述转向机构2和机身上壳15外部设置有防水外壳进行包裹并涂覆有防水涂料(图中未显示)，此时机器人需要通过较深的水洼时，由于机身上壳15空心，这种姿态可在水中行走,此时四条腿同时进行上述摆动行走姿态的动作，即四条腿同时抬起并进行转向。

第三种：转向姿态：由双轴舵机带动，根据实际转向条件，四条腿依次完成需要转动的角度，可以实现多种角度的转向。此形态适用于复杂道路，易于转向，例如管道。

第四种：半伏姿态：四根电动推杆11同时伸长，本实施例中四根电动推杆11同时伸长10mm，降低机体3。由于电动推杆11伸长，足端轨迹改变，足端能够抬至的最高点位置变高，通过性变好，可实现正常行走姿态、摆动行走姿态及转向姿态。可应用于野外拍摄或侦察，也可用于灾后搜救工作。如图11所示。

第五种：缩壳姿态：电动推杆11伸长至最大长度，机器人高度降低，重心下降，着地稳；双轴舵机带动腿转动至中间板14的凹槽内，四条腿依次均收入壳下，腿部被隐藏。当上方有坠落物时采用此形态可避免腿部被破坏，此形态下不能行走及转向。

本发明所提供的多形态四足机器人包括行走与变姿机构1、转向机构2和机身上壳15这三个部分，机身上壳15与转向机构2构成整个机器人的机体3，这三个部分共同构成四足机器人整体，三个部分既相互独立又相互配合，三部分协同发挥作用可顺利完成预定的工作。本发明的最大特点是：一、通过机体3和行走巧妙的设计，行进过程平稳，转弯性能优秀，可实现大角度的转向。机体的负载能力增强，在机体的机身上壳15上能够加装摄像头、爪式结构、机械手、各式传感器，作为载体在一些环境下工作，能够适用不同的工作场景，机器人的应用的广泛性好。既能在错综复杂的管道中检修，在山石掉落的灾区运输物资，还能进行野外拍摄，在军事上用于防弹运输。二、通过单自由度闭链的腿部结构的设计与选配直流电机12作为驱动***控制，只存在一个原动件，所以其椭圆形的足端轨迹是确定的；同时机构支撑能力和承载能力更强，优于轮式机器人的环境适应能力，也因为是单自由度的腿部设计，行走的控制操作简单更易实现。具有较灵活的转弯能力和多形态变形能力。三、因为转向机构2和行走与变姿机构1的设计配合，双轴舵机控制腿部机构的转动，在需要急转弯的情况下，实现高效率大角度或者小角度的转向。具有多种形态，能够根据环境进行调整，提高越障能力和工作的效率。四、仿照陆龟的缩壳功能，使得此机器人比一般机器人防御力更强，在一些危险地带具有应用能力。本发明融合了包括机械设计、机电控制在内的多学科理论而设计的一种小型自动化机械，广泛应用于包括军事、管道在内的各种场合。

Claims (10)

1.一种多形态四足机器人，其特征在于：包括行走与变姿机构、转向机构和机身上壳，所述行走与变姿机构转动连接在转向机构四周，转向结构顶部设置有机身上壳；包括正常行走姿态、摆动行走姿态、半伏姿态、转向姿态、缩壳姿态；

所述行走与变姿机构包括四条腿，四条腿对称连接在转向机构的左右两侧，且相对于转向机构前后侧对称，所述行走机构的每条腿包括电机、小腿、圆柱推杆、曲柄、连架杆、腿部支架、摇杆、中空杆和电动推杆，所述腿部支架连接在转向机构上，电机固定在腿部支架上，曲柄一端与电机的输出端连接，曲柄另一端与连架杆转动连接；所述电动推杆的固定端转动连接在腿部支架上，电动推杆的伸缩端与小腿的前端转动连接；摇杆的两端分别与连架杆和电动推杆的固定端转动连接；中空杆的两端分别连接在连架杆的杆体和电动推杆上；圆柱推杆的一端与中空杆的空腔内部转动连接，另一端转动连接在小腿上靠近小腿前端的位置；

所述转向机构包括机身底板、中间板、四个双轴舵机、四个舵机上壳、四个舵机下壳，舵机上壳和舵机下壳分别通过螺栓呈中心对称安装在中间板的上、下侧，舵机下壳底部固定在机身底板上；所述双轴舵机固定在中间板上，双轴舵机两端分别与舵机上壳、舵机下壳固定；所述行走与变姿机构中腿的腿部支架与双轴舵机连接；所述中间板上每相邻的两个双轴舵机间开设有凹槽；

所述机身上壳通过螺栓连接在转向机构中舵机上壳的上部，机身上壳的外径大于转向机构的外径；机身上壳、中间板与机身底板构成机器人的机体。

2.根据权利要求1所述的一种多形态四足机器人，其特征在于：所述小腿的末端为足端，足端为圆柱形，圆柱的中心线与地面平行。

3.根据权利要求2所述的一种多形态四足机器人，其特征在于：所述足端外部套有橡胶。

4.根据权利要求1所述的一种多形态四足机器人，其特征在于：所述电机采用直流电机。

5.根据权利要求1所述的一种多形态四足机器人，其特征在于：所述凹槽侧面设置有侧板。

6.根据权利要求1所述的一种多形态四足机器人，其特征在于：所述双轴舵机的两个轴端分别与腿部支架的两端连接。

7.根据权利要求1所述的一种多形态四足机器人，其特征在于：所述上壳为圆顶形状。

8.根据权利要求1所述的一种多形态四足机器人，其特征在于：所述舵机上壳和舵机下壳的横截面为L型，双轴舵机放置在舵机上壳、中间板与舵机下壳形成的空腔内部。

9.根据权利要求1所述的一种多形态四足机器人，其特征在于：所述每条腿中的小腿、圆柱推杆、曲柄、连架杆、摇杆、中空杆和电动推杆长度不同；所述电动推杆为笔式电动推杆，电机设置在电动推杆内部。

10.权利要求1所述的一种多形态四足机器人的五种姿态的运动方式，其特征在于，具体如下：

第一种：正常行走姿态：包括walk步态和trot步态，其中trot步态：在行走过程中，四条腿分为两组，位于对角线上的两条腿为一组，同一组中的两条腿的行走步调一致；两组腿间通过控制电机调节具有相位差，在移动过程中总是有一组腿即位于同一对角线方向上的两条腿与地面接触；walk步态：在行走过程，首先抬起相对于行走方向左前或右前方向的腿，相对于行走方向右后或左后方向的腿在前一条腿接触地面的同时抬起，第二条腿接触地面的同时再抬起右前或左前方向的腿，最后抬起左后或右后方向的腿，整个过程中保证上一条腿接触地面，下一条腿才能抬起，即按照对角线方向上的两条腿相对于行走方向先前再后的顺序依次抬起并落下，在行进过程始终保持有三条腿与地面接触；

所述机身上壳上开设有取物口，机身上壳内部可放置物品，从而承载物体；

第二种：摆动行走姿态：此状态前进的方向是与腿的曲柄连杆摇杆机构的运动平面垂直的方向，相对于前进方向右前方向的腿或左前方向的腿抬起过程中，同时由双轴舵机驱动逆时针或顺时针转动20°～30°，当腿落下过程中，左后方向的腿或右后方向的腿开始抬起，同时由双轴舵机驱动向前进方向转动20°～30°；四条腿的动作顺序与walk步态相同，转动的角度相同；

当在水中行走时,四条腿同时进行上述摆动行走姿态的动作，即四条腿同时抬起并进行转向；

第三种：转向姿态：由双轴舵机带动，根据实际转向条件，四条腿依次完成需要转动的角度；

第四种：半伏姿态：四根电动推杆同时伸长，降低机体，此状态可实现正常行走姿态、摆动行走姿态及转向姿态；

第五种：缩壳姿态：电动推杆伸长至最大长度，机器人高度降低，重心下降，双轴舵机带动腿转动至中间板的凹槽内，四条腿依次均收入壳下，腿部被隐藏。

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