CN202896722U - 一种机器人用行走机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的一种机器人用行走机构，其中：包括有行走驱动电机及全向轮，行走驱动电机通过联轴器与全向轮传动连接；全向轮包括有轮盘和设置在轮盘上的至少一个滚子组成，轮盘与滚子旋转滑动配合，滚子的轴心与轮盘的轴心垂直。本实用新型的一种机器人用行走机构可以用在软指移物机器人上，利用全向轮三自由度移动***实现对机器人的行动控制，使机器人按要求平稳的移动到指定位置。本实用新型具有结构简单，控制方便，能比人脚更加灵活，能很好的弥补仿形机械行走机构行走不稳、转向能力差的不足的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器人的技术领域，尤其是一种机器人用行走机构。
背景技术
机械行走机构的研究一直以来是机器人研究的重点，机械行走机构类型繁多，但仿型机械行走机构一直是机器人机械行走机构研究的主要方向，机械行走机构的研究多是通过仿形研究，希望能和人脚一样，通过多自由度的关节运动设计来达到有较强的行走能力的目的。但因仿形机械行走机构设计中涉及的关节设计复杂、腿部运动控制难度高，制造成本较高，制作难度和要求也较高。
我们希望能通过机械行走机构简化来设计一款简单有效的机器人机械行走机构，使得机器人研究和应用领域不断发展，不断出现新的动作实现方式，改变机械行走机构设计方法的思路。
基于此，如果能有一款结构简单，控制方便，能比人脚更加灵活，能很好的弥补仿形机械行走机构行走不稳、转向能力差的不足，也是机械行走机构类型的丰富。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述技术现状，而提供一种结构简单，控制方便，能比人脚更加灵活，能很好的弥补仿形机械行走机构行走不稳、转向能力差的不足的机器人用行走机构。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种机器人用行走机构，其中：包括有行走驱动电机及全向轮，行走驱动电机通过联轴器与全向轮传动连接；全向轮包括有轮盘和设置在轮盘上的至少一个滚子组成，轮盘与滚子旋转滑动配合，滚子的轴心与轮盘的轴心垂直。
为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
上述的联轴器通过全向轮电机保持架与底盘连接。
上述的全向轮有四个，呈十字形设置在底盘下方，相应地，行走驱动电机、联轴器及全向轮电机保持架也有四个。
上述的全向轮电机保持架上部与底盘固定连接。
上述的全向轮电机保持架下部伸出有两个架脚，每个架脚上均设有与联轴器外径相适配的架脚环，联轴器穿过架脚环并与架脚连接配合。
上述的滚子等弧距设置在轮盘盘边上。
上述的滚子数量为七个至十个。
上述的滚子数量为九个。
与现有技术相比，本实用新型的一种机器人用行走机构，其中：包括有行走驱动电机及全向轮，行走驱动电机通过联轴器与全向轮传动连接；全向轮包括有轮盘和设置在轮盘上的至少一个滚子组成，轮盘与滚子旋转滑动配合，滚子的轴心与轮盘的轴心垂直。本实用新型的一种机器人用行走机构可以用在软指移物机器人上，软指移物机器人主要实现异型面物体的抓取、升降和移动，利用全向轮三自由度移动***实现对机器人的行动控制，使机器人按要求平稳的移动到指定位置。
动力总体设计
软指移物机器人主要实现制定机器人在确定位置抓取物体，主要的动作体现在机器人整体的位移和物体的抓取，其动作包含了四个全向轮的两对直线运动和四个全向轮的绕底盘中心的旋转运动，机械臂的上下运动，抓取物体时的挤压运动和乳胶套内部真空抽取等。因动作均是非关联的，故在动力分配上采取了独立电机分配。
四个全向轮分别由四个电机控制，大小臂根据自身受力和运动特征采用独立驱动。软指抓取物体时，软指对物体的挤压动作用气缸进行控制。
操控设计选择：
1.整车的控制包括：车轮电机的启动、停止、正转、反转；机器人手臂控制包括：电机的正转，反转。
2.电机控制方式选择：由于线控的方式易于控制且有很好的稳定性，具有受外界干扰少，成本低等优点。
3.遥控器的方式的选择：首先，我们考虑的是开关的选择，我们考虑过三种开关：点动开关，微动开关和拨动式开关。从按钮的舒适度来讲，点动式开关按起来比较舒服，也比较灵活，所以我们选择了点动开关。
电机控制设计：
全向轮电机控制：由电机驱动模块Y-2389控制，模块是由两块BTN7970B和LS244芯片组成，驱动是由TTL电平，由五个端口电源+5VGND正转IN1反转IN2使能en输出Vcc和GND，out1和out2组成。
工作原理：利用全向轮三自由度移动***控制机器人在平面内移动，使机器人稳定到达指定位置，来抓取和移动物品。全向轮有四个，呈十字形设置在底盘下方，相应地，行走驱动电机、联轴器及全向轮电机保持架也有四个。轮盘与滚子旋转滑动配合，滚子的轴心与轮盘的轴心垂直。每个行走驱动电机控制一个全向轮，一个全向轮又有两种行走方式：通过轮盘的前后运动以及通过滚子的左右运动。因此，在控制装置的控制下，全向轮可以向任意方向随意移动，解决了仿形机械行走机构设计中关节设计复杂、腿部运动控制难度高的问题。移动***采用全向轮三自由度结构，保证机器人在移动过程中的稳定性，也可以保证在物体抓取时，机器人在受到被抓物体反作用力的状态下保持平衡。
软指移物机器人可以应用与日常生活中，如玩具整理和收集、工具的抓取和移动以及作为其他家庭装备的辅助装置。
附图说明
图1是本实用新型实施例的结构示意图；
图2是图1的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。
图1至图2所示为本实用新型的结构示意图。
其中的附图标记为：行走驱动电机1、全向轮2、轮盘21、滚子22、联轴器3、全向轮电机保持架4、架脚41、架脚环42、底盘5。
如图1至图2所示，
本实用新型的一种机器人用行走机构，其中：包括有行走驱动电机1及全向轮2，行走驱动电机1通过联轴器3与全向轮2传动连接；全向轮2包括有轮盘21和设置在轮盘21上的至少一个滚子22组成，轮盘21与滚子22旋转滑动配合，滚子22的轴心与轮盘21的轴心垂直。
实施例中，联轴器3通过全向轮电机保持架4与底盘5连接。
实施例中，全向轮2有四个，呈十字形设置在底盘5下方，相应地，行走驱动电机1、联轴器3及全向轮电机保持架4也有四个。
实施例中，全向轮电机保持架4上部与底盘5固定连接。
实施例中，全向轮电机保持架4下部伸出有两个架脚41，每个架脚41上均设有与联轴器3外径相适配的架脚环42，联轴器3穿过架脚环42并与架脚41连接配合。
实施例中，滚子22等弧距设置在轮盘21盘边上。
实施例中，滚子22数量为七个至十个。
实施例中，滚子22数量为九个。
本实用新型的一种机器人用行走机构可以用在软指移物机器人上，软指移物机器人主要实现异型面物体的抓取、升降和移动，利用全向轮三自由度移动***实现对机器人的行动控制，使机器人按要求平稳的移动到指定位置。
动力总体设计
软指移物机器人主要实现制定机器人在确定位置抓取物体，主要的动作体现在机器人整体的位移和物体的抓取，其动作包含了四个全向轮的两对直线运动和四个全向轮的绕底盘中心的旋转运动，机械臂的上下运动，抓取物体时的挤压运动和乳胶套内部真空抽取等。因动作均是非关联的，故在动力分配上采取了独立电机分配。
四个全向轮分别由四个电机控制，大小臂根据自身受力和运动特征采用独立驱动。软指抓取物体时，软指对物体的挤压动作用气缸进行控制。
操控设计选择：
1.整车的控制包括：车轮电机的启动、停止、正转、反转；机器人手臂控制包括：电机的正转，反转。
2.电机控制方式选择：由于线控的方式易于控制且有很好的稳定性，具有受外界干扰少，成本低等优点。
3.遥控器的方式的选择：首先，我们考虑的是开关的选择，我们考虑过三种开关：点动开关，微动开关和拨动式开关。从按钮的舒适度来讲，点动式开关按起来比较舒服，也比较灵活，所以我们选择了点动开关。
电机控制设计：
全向轮电机控制：由电机驱动模块Y-2389控制，模块是由两块BTN7970B和LS244芯片组成，驱动是由TTL电平，由五个端口电源+5VGND正转IN1反转IN2使能en输出Vcc和GND，out1和out2组成。
工作原理：利用全向轮三自由度移动***控制机器人在平面内移动，使机器人稳定到达指定位置，来抓取和移动物品。全向轮2有四个，呈十字形设置在底盘5下方，相应地，行走驱动电机1、联轴器3及全向轮电机保持架4也有四个。轮盘21与滚子22旋转滑动配合，滚子22的轴心与轮盘21的轴心垂直。每个行走驱动电机1控制一个全向轮2，一个全向轮2又有两种行走方式：通过轮盘21的前后运动以及通过滚子22的左右运动。因此，在控制装置的控制下，全向轮2可以向任意方向随意移动，解决了仿形机械行走机构设计中关节设计复杂、腿部运动控制难度高的问题。移动***采用全向轮三自由度结构，保证机器人在移动过程中的稳定性，也可以保证在物体抓取时，机器人在受到被抓物体反作用力的状态下保持平衡。
软指移物机器人可以应用与日常生活中，如玩具整理和收集、工具的抓取和移动以及作为其他家庭装备的辅助装置。
本实用新型的最佳实施例已被阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本实用新型的范围。
Claims (8)
1.一种机器人用行走机构，其特征是：包括有行走驱动电机(1)及全向轮(2)，所述的行走驱动电机(1)通过联轴器(3)与全向轮(2)传动连接；所述的全向轮(2)包括有轮盘(21)和设置在轮盘(21)上的至少一个滚子(22)组成，所述的轮盘(21)与滚子(22)旋转滑动配合，所述的滚子(22)的轴心与轮盘(21)的轴心垂直。
2.根据权利要求1所述的一种机器人用行走机构，其特征是：所述的联轴器(3)通过全向轮电机保持架(4)与底盘(5)连接。
3.根据权利要求2所述的一种机器人用行走机构，其特征是：所述的全向轮(2)有四个，呈十字形设置在底盘(5)下方，相应地，所述的行走驱动电机(1)、联轴器(3)及全向轮电机保持架(4)也有四个。
4.根据权利要求3所述的一种机器人用行走机构，其特征是：所述的全向轮电机保持架(4)上部与所述的底盘(5)固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种机器人用行走机构，其特征是：所述的全向轮电机保持架(4)下部伸出有两个架脚(41)，所述的每个架脚(41)上均设有与联轴器(3)外径相适配的架脚环(42)，所述的联轴器(3)穿过架脚环(42)并与所述的架脚(41)连接配合。
6.根据权利要求5所述的一种机器人用行走机构，其特征是：所述的滚子(22)等弧距设置在轮盘(21)盘边上。
7.根据权利要求6所述的一种机器人用行走机构，其特征是：所述的滚子(22)数量为七个至十个。
8.根据权利要求7所述的一种机器人用行走机构，其特征是：所述的滚子(22)数量为九个。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201220642902 CN202896722U (zh) | 2012-11-29 | 2012-11-29 | 一种机器人用行走机构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN 201220642902 CN202896722U (zh) | 2012-11-29 | 2012-11-29 | 一种机器人用行走机构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN202896722U true CN202896722U (zh) | 2013-04-24 |
Family
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Family Applications (1)
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| CN (1) | CN202896722U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103318286A (zh) * | 2013-07-10 | 2013-09-25 | 中国科学院电工研究所 | 一种超导磁体运输装置 |
| CN105999571A (zh) * | 2016-07-18 | 2016-10-12 | 厦门精图信息技术有限公司 | 一种全自动消防救生气垫 |
| CN107089128A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-08-25 | 深圳市优必选科技有限公司 | 机器人行走装置和轮式机器人 |
| CN108327814A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-07-27 | 深圳市工匠社科技有限公司 | 一种机器人全向移动底盘结构 |
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2012
- 2012-11-29 CN CN 201220642902 patent/CN202896722U/zh not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103318286A (zh) * | 2013-07-10 | 2013-09-25 | 中国科学院电工研究所 | 一种超导磁体运输装置 |
| CN103318286B (zh) * | 2013-07-10 | 2016-02-24 | 中国科学院电工研究所 | 一种超导磁体运输装置 |
| CN105999571A (zh) * | 2016-07-18 | 2016-10-12 | 厦门精图信息技术有限公司 | 一种全自动消防救生气垫 |
| CN107089128A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-08-25 | 深圳市优必选科技有限公司 | 机器人行走装置和轮式机器人 |
| CN108327814A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-07-27 | 深圳市工匠社科技有限公司 | 一种机器人全向移动底盘结构 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130424 Termination date: 20141129 |
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