一種可變形三棱柱機器人的制作方法
【專利說明】
1.
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種移動機器人，具體涉及一種可變形三棱柱機器人，該機器人可實現多種姿態(tài)變化及探測功能。
2.
【背景技術】
[0002]中國專利申請CN2789106Y公開了一種單動力滾動四桿機構。該機構由4根桿組成，并由一個電機驅動。它可以實現平面內的滾動前進，但該機構只能進行滾動無法步行，切無法變換方向。
[0003]中國專利申請CN101890714A公開了一種單自由度連桿移動機器人。該機器人能夠利用機構的重心位置變化以及運動過程中的不穩(wěn)定狀態(tài)，實現機器人的定向移動與轉向功能。但其自由度較少，靈活性欠佳。
3.
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題:是在已有滾動機器人的基礎上，拓展出一種五三棱柱變形滾動機器人，能夠更靈活地實現地面運動，提高適應環(huán)境能力。
[0005]本發(fā)明的技術方案:該機器人包括:上下兩平臺，三條可自轉的支鏈，支鏈與平臺間由垂直于平臺方向的轉動副相連，通過上述步驟完成該機構的組裝，該機器人可實現多種滾動運動、翻滾運動等
[0006]本發(fā)明的有益效果:機機器人變形能力強，靈活度高，可方便控制機器人實現移動。本發(fā)明可用作特種變形移動機器人，利用機器人多種運動方式，實現復雜地面上的移動。進一步地可設計制造特殊的地面?zhèn)刹闄C器人。
4.
【附圖說明】
[0007]圖1.本機構三維圖
[0008]圖2.上組件三維圖
[0009]圖3.上平臺三維圖
[0010]圖4.第一萬向節(jié)塊三維圖
[0011]圖5.第一連接桿三維圖
[0012]圖6.第二連接桿三維圖
[0013]圖7.第三萬向節(jié)塊三維圖
[0014]圖8.第五連接桿三維圖
[0015]圖9.下平臺三維圖
[0016]圖10.第七連接桿三維圖
[0017]圖11.機器人變形圖
5.具體實施方案
[0018]如圖1所示，一種可變形三棱柱機器人，其特征在于，主要包括上組件(A)和下組件⑶。
[0019]如圖2所示，上組件㈧設有上平臺(All)，完全相同的第一至第六電機(A3、A6、A14、A1、A10、A12)，第一至第三萬向節(jié)塊(A2、A9、A13)，第一至第五連接桿(A4、A5、A7、A8、A15) ο
[0020]如圖3所示，上平臺(All)為兩個三角形板件通過中心小軸上下平行地固定連接，所述的下平臺(BI)與上平臺(All)的結構尺寸完全相同。
[0021]如圖4所示，第一萬向節(jié)塊(A2)為一設有兩圓柱凸起的立方塊；所述的第二萬向節(jié)塊(A9)、第一萬向節(jié)塊(A2)、第四萬向節(jié)塊(B4)與第五萬向節(jié)塊(B7)的結構尺寸完全相同。
[0022]如圖5所示，第一連接桿(A4)為設有第一轉動副孔(A4a)的“Z”型桿件；所述的第三連接桿(A7)與第一連接桿(A4)的結構尺寸完全相同。
[0023]如圖6所示，第二連接桿(A5)為設有第二轉動副孔(A5a)的“L”型桿件；所述的第四連接桿(A8)、第八連接桿(B8)、第六連接桿(B3)與第二連接桿(A5)的結構尺寸完全相同。
[0024]如圖7所示，第三萬向節(jié)塊(A13)為設有四個通孔的長方體塊；第六萬向節(jié)塊(B12)與第三萬向節(jié)塊(A13)的結構尺寸完全相同。
[0025]如圖8所示，第五連接桿(A15)為設有連接孔(A15a)的板件；所述的第十連接桿(BlO)與第五連接桿(A15)結構和尺寸完全相同。
[0026]如圖9所示，下組件⑶設有下平臺(BI)，完全相同的第七至第十電機(B2、B6、B11、B13)，第四至第六萬向節(jié)塊(B4、B7、B12)，第六至第十連接桿(B3、B5、B8、B9、B10);第五連接桿(A15)與第十連接桿(BlO)通過銷釘活動連接；第一、第三連接桿(A4、A7)分別與第七、第九連接桿(B5、B9)通過電機活動連接。
[0027]如圖10所示，所述的第七連接桿(B5)設有電機軸孔(B5a)與第三轉動副孔(B5b)的“L”型桿件；所述的第九連接桿(B9)與第七連接桿(B5)的結構尺寸完全相同。
[0028]如圖2所示，第四至第六電機(A11、A10、A12)與上平臺(All)螺栓固定連接，電機軸再分別與第一萬向節(jié)塊(A2)、第二萬向節(jié)塊(A9)、第三萬向節(jié)塊(A13)使用銷釘固定連接；第三電機(A14)與第五連接桿使用螺栓固定連接，第三電機(A14)的電機軸與第三萬向節(jié)塊(A13)使用銷釘固定連接；第一連接桿(A4)的第一轉動副孔(A4a)、第二連接桿(A5)的第二轉動副孔(A5a)與第一萬向節(jié)塊(A2)的兩圓柱凸起形成轉動副，第三連接桿(A7)的第四轉動副孔(A7a)、第四連接桿(AS)的第五轉動副孔(ASa)與第二萬向節(jié)塊(A9)的兩圓柱凸起形成轉動副；第一連接桿(A4)與第二連接桿(A5)通過螺栓固定連接，第三連接桿(A7)與第四連接桿(AS)通過螺栓固定連接；第一、第二電機(A3、A6)分別與第一連接桿(A4)、第三連接桿(A7)使用螺栓固定連接。第一、第二電機(A3、A6)分別與第二連接桿(A5)、第四連接桿(A8)固定連接。
[0029]如圖9所示，第七、第八、第十電機(B2、B6、B13)分別與下平臺(BI)使用螺栓固定連接，電機軸再分別與第四萬向節(jié)塊(B4)、第五萬向節(jié)塊(B7)、第六萬向節(jié)塊(B12)使用銷釘固定連接；第九電機(Bll)使用螺栓與第十連接桿(BlO)固定連接，第九電機(Bll)的電機軸與第六萬向節(jié)塊(B12)使用銷釘固定連接；第六連接桿(B3)的第六轉動副孔(B3a)、第七連接桿(B5)的第三轉動副孔(B5b)與第四萬向節(jié)塊(B4)的兩圓柱凸起形成轉動副，第八連接桿(B8)的第七轉動副孔(BSa)、第九連接桿(B9)的第八轉動副孔(B9b)與第五萬向節(jié)塊(B7)的兩圓柱凸起形成轉動副；第六連接桿(B3)與第七連接桿(B5)通過螺栓固定連接，第八連接桿(B8)與第九連接桿(B9)通過螺栓固定連接。
[0030]如圖11所示，為機器人的七個狀態(tài)圖。
【主權項】
1.一種可變形三棱柱移動機器人，其特征在于，主要包括上組件(A)和下組件(B)，上組件(A)設有上平臺(All)，完全相同的第一至第六電機(A3、A6、A14、A1、A10、A12)，第一至第三萬向節(jié)塊(A2、A9、A13)，第一至第五連接桿(A4、A5、A7、A8、A15);下組件⑶設有下平臺(BI)，完全相同的第七至第十電機(B2、B6、B11、B13)，第四至第六萬向節(jié)塊(B4、B7、B12)，第六至第十連接桿(B3、B5、B8、B9、BlO);第五連接桿(Al5)與第十連接桿(BlO)通過銷釘活動連接；第一、第三連接桿(A4、A7)分別與第七、第九連接桿(B5、B9)通過電機活動連接； 上平臺(All)為兩個三角形板件通過中心小軸上下平行地固定連接，所述的下平臺(BI)與上平臺(All)的結構尺寸完全相同； 第一萬向節(jié)塊(A2)為一設有兩圓柱凸起的立方塊；所述的第二萬向節(jié)塊(A9)、第一萬向節(jié)塊(A2)、第四萬向節(jié)塊(B4)與第五萬向節(jié)塊(B7)的結構尺寸完全相同； 第一連接桿(A4)為設有第一轉動副孔(A4a)的“Z”型桿件；所述的第三連接桿(A7)與第一連接桿(A4)的結構尺寸完全相同； 第二連接桿(A5)為設有第二轉動副孔(A5a)的“L”型桿件；所述的第四連接桿(AS)、第八連接桿(B8)、第六連接桿(B3)與第二連接桿(A5)的結構尺寸完全相同； 第三萬向節(jié)塊(A13)為設有四個通孔的長方體塊；第六萬向節(jié)塊(B12)與第三萬向節(jié)塊(A13)的結構尺寸完全相同； 第五連接桿(A15)為設有連接孔(A15a)的板件；所述的第十連接桿(BlO)與第五連接桿(A15)結構和尺寸完全相同； 所述的第七連接桿(B5)設有電機軸孔(B5a)與第三轉動副孔(B5b)的“L”型桿件；所述的第九連接桿(B9)與第七連接桿(B5)的結構尺寸完全相同； 第四至第六電機(All、A10、A12)與上平臺(All)螺栓固定連接，電機軸再分別與第一萬向節(jié)塊(A2)、第二萬向節(jié)塊(A9)、第三萬向節(jié)塊(A13)使用銷釘固定連接；第三電機(A14)與第五連接桿使用螺栓固定連接，第三電機(A14)的電機軸與第三萬向節(jié)塊(A13)使用銷釘固定連接；第一連接桿(A4)的第一轉動副孔(A4a)、第二連接桿(A5)的第二轉動副孔(A5a)與第一萬向節(jié)塊(A2)的兩圓柱凸起形成轉動副，第三連接桿(A7)的第四轉動副孔(A7a)、第四連接桿(AS)的第五轉動副孔(ASa)與第二萬向節(jié)塊(A9)的兩圓柱凸起形成轉動副；第一連接桿(A4)與第二連接桿(A5)通過螺栓固定連接，第三連接桿(A7)與第四連接桿(AS)通過螺栓固定連接；第一、第二電機(A3、A6)分別與第一連接桿(A4)、第三連接桿(A7)使用螺栓固定連接。第一、第二電機(A3、A6)分別與第二連接桿(A5)、第四連接桿(A8)固定連接； 第七、第八、第十電機(B2、B6、B13)分別與下平臺(BI)使用螺栓固定連接，電機軸再分別與第四萬向節(jié)塊(B4)、第五萬向節(jié)塊(B7)、第六萬向節(jié)塊(B12)使用銷釘固定連接；第九電機(Bll)使用螺栓與第十連接桿(BlO)固定連接，第九電機(Bll)的電機軸與第六萬向節(jié)塊(B12)使用銷釘固定連接；第六連接桿(B3)的第六轉動副孔(B3a)、第七連接桿(B5)的第三轉動副孔(B5b)與第四萬向節(jié)塊(B4)的兩圓柱凸起形成轉動副，第八連接桿(B8)的第七轉動副孔(BSa)、第九連接桿(B9)的第八轉動副孔(B9b)與第五萬向節(jié)塊(B7)的兩圓柱凸起形成轉動副；第六連接桿(B3)與第七連接桿(B5)通過螺栓固定連接，第八連接桿(B8)與第九連接桿(B9)通過螺栓固定連接。
【專利摘要】一種可變形三棱柱移動機器人，主要包括上組件和下組件，上組件設有第一至第五連接桿，完全相同的第一至第三電機；下組件設有第六至第十連接桿；第五連接桿與第十連接桿通過銷釘活動連接；第一、第二電機分別與第一、第三連接桿固定連接，其電機軸與第七、第九連接桿固定連接，以此實現上下兩組件的連接，該機器人可實現多種滾動步態(tài)、翻滾步態(tài)、蠕動步態(tài)、折疊功能等。
【IPC分類】B62D57/032
【公開號】CN105109573
【申請?zhí)枴緾N201510357535
【發(fā)明人】姚燕安, 王潔羽, 趙順卿, 成俊霖
【申請人】北京交通大學
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年6月25日