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1、(10)授权公告号 CN 203694589 U (45)授权公告日 2014.07.09 CN 203694589 U (21)申请号 201420024287.7 (22)申请日 2014.01.06 A63H 11/20(2006.01) A63H 3/46(2006.01) A63H 3/48(2006.01) A63H 29/22(2006.01) A63H 31/08(2006.01) (73)专利权人 吴靖 地址 430068 湖北省武汉市洪山区湖北工业 大学机械工程学院 专利权人 魏乔乔 陈炟 (72)发明人 吴靖 魏乔乔 陈炟 於辉 (54) 实用新型名称 一种可转向的四足行。
2、走机构 (57) 摘要 一种可转向的四足行走机构， 其特征在于 ： 所 述后本体(6)上与连接件(7)的一端相固定， 连接 件 (7) 的另一端铰接在前本体 (5) 上， 前左腿 (1) 和前右腿 (2) 之间通过前传动轴 (14) 相连接， 后 左腿(3)和后右腿(4)之间通过后传动轴(15)相 连接， 后传动轴(15)上通过一对锥齿轮(13)与主 传动轴(8)的一端垂直连接， 主传动轴(8)的另一 端通过球型等速万向节(12)与传动轴(9)的一端 相连接， 本实用新型通过主传动轴和传动轴驱动 前传动轴和后传动轴， 并带动四个采用多连杆结 构的行走腿， 前左腿和前右腿在转向执行机构作 用下实。
3、现转向， 利用仿生学原理实现了四足行走 机构的自主转向， 具有避开障碍的功能， 爬行通过 性能好。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)授权公告号 CN 203694589 U CN 203694589 U 1/1 页 2 1. 一种可转向的四足行走机构， 包括前左腿 (1)、 前右腿 (2)、 后左腿 (3) 以及后右腿 (4)， 前左腿(1)和前右腿(2)分别并排安装在前本体(5)上， 后左腿(3)和后右腿(4)分别 并排安装在后本体 (6) 上，。
4、 其特征在于 ： 所述后本体 (6) 上与连接件 (7) 的一端相固定， 连 接件 (7) 的另一端铰接在前本体 (5) 上， 前左腿 (1) 和前右腿 (2) 之间通过前传动轴 (14) 相连接， 后左腿 (3) 和后右腿 (4) 之间通过后传动轴 (15) 相连接， 后传动轴 (15) 上通过一 对锥齿轮 (13) 与主传动轴 (8) 的一端垂直连接， 主传动轴 (8) 的另一端通过球型等速万向 节(12)与传动轴(9)的一端相连接， 传动轴(9)的另一端也通过一对锥齿轮(13)与前传动 轴 (14) 垂直连接， 主传动轴 (8) 上同轴安装有皮带轮 (10)， 皮带轮 (10) 上通过皮。
5、带 (11) 与驱动电机上的皮带轮相连接。 2. 根据权利要求 1 所述的一种可转向的四足行走机构， 其特征在于 ： 所述前左腿 (1) 和前右腿 (2) 分别通过一个凸台块安装在前本体 (5) 上， 凸台块的底部安装有转向齿轮 (16)， 转向齿轮 (16) 上安装有转向执行机构 (17)。 3. 根据权利要求 2 所述的一种可转向的四足行走机构， 其特征在于 ： 所述转向执行机 构(17)由伺服电机(18)、 齿轮(19)、 齿条(20)、 铰接杆(21)以及扇形齿轮(22)构成， 伺服 电机 (18) 固定在前本体 (5) 上， 伺服电机 (18) 的输出轴上安装有齿轮 (19)， 齿轮。
6、 (19) 与 齿条 (20) 相啮合， 齿条 (20) 上左右两侧分别通过铰接杆 (21) 安装有扇形齿轮 (22)， 扇形 齿轮 (22) 与转向齿轮 (16) 相啮合。 4. 根据权利要求 1 所述的一种可转向的四足行走机构， 其特征在于 ： 所述前左腿 (1)、 前右腿(2)、 后左腿(3)以及后右腿(4)分别为多连杆结构， 前左腿(1)、 前右腿(2)、 后左腿 (3) 以及后右腿 (4) 的底部分别设置有防滑皮垫。 权 利 要 求 书 CN 203694589 U 2 1/3 页 3 一种可转向的四足行走机构 技术领域 0001 本实用新型涉及一种行走机构， 尤其涉及一种可转向的四。
7、足行走机构， 属于仿生 机械技术领域。 背景技术 0002 现有的四足行走机构结构简单， 大多不具有自主转弯， 不具有避开障碍的功能， 爬 行通过性能不佳， 使用不太方便。例如中国专利公告号为 ： CN202715243U， 公开日为 ： 2013 年 2 月 6 日的实用新型专利公开了一种机器四足动物的行走机构， 在机器动物的躯干体架 下的四条腿均包括上腿、 膝关节、 下腿和脚， 上腿为两根背靠背的 C 形上连杆， 上端各接滑 槽杆， 滑槽杆外端嵌于上腿外壳滑槽、 内端与三角摆件铰接， 前后腿上方的三角摆件下角分 别可转动地安装于前、 后腿轴， 膝关节的圆盘可转动地安装于关节中轴， 关节中轴。
8、两侧的关 节边轴连接两个圆盘， 下腿的四根下连杆上端固接于圆盘的前后侧缘、 底端与脚连接。 但是 该装置结构简单， 功能单一， 不具有避开障碍的功能， 爬行通过性能不佳。 发明内容 0003 本实用新型的目的是针对现有的四足行走机构结构简单， 不具有避开障碍的功 能， 爬行通过性能不佳的缺陷和不足， 现提供一种结构合理， 具有避开障碍的功能， 爬行通 过性能好的一种可转向的四足行走机构。 0004 为实现上述目的， 本实用新型的技术解决方案是 ： 一种可转向的四足行走机构， 包 括前左腿、 前右腿、 后左腿以及后右腿， 前左腿和前右腿分别并排安装在前本体上， 后左腿 和后右腿分别并排安装在后本。
9、体上， 其特征在于 ： 所述后本体上与连接件的一端相固定， 连 接件的另一端铰接在前本体上， 前左腿和前右腿之间通过前传动轴相连接， 后左腿和后右 腿之间通过后传动轴相连接， 后传动轴上通过一对锥齿轮与主传动轴的一端垂直连接， 主 传动轴的另一端通过球型等速万向节与传动轴的一端相连接， 传动轴的另一端也通过一对 锥齿轮与前传动轴垂直连接， 主传动轴上同轴安装有皮带轮， 皮带轮上通过皮带与驱动电 机上的皮带轮相连接。 0005 所述前左腿和前右腿分别通过一个凸台块安装在前本体上， 凸台块的底部安装有 转向齿轮， 转向齿轮上安装有转向执行机构。 0006 所述转向执行机构由伺服电机、 齿轮、 齿条。
10、、 铰接杆以及扇形齿轮构成， 伺服电机 固定在前本体上， 伺服电机的输出轴上安装有齿轮， 齿轮与齿条相啮合， 齿条上左右两侧分 别通过铰接杆安装有扇形齿轮， 扇形齿轮与转向齿轮相啮合。 0007 所述前左腿、 前右腿、 后左腿以及后右腿分别为多连杆结构， 前左腿、 前右腿、 后左 腿以及后右腿的底部分别设置有防滑皮垫。 0008 本实用新型的有益效果是 ： 本实用新型通过主传动轴和传动轴驱动前传动轴和后 传动轴， 并带动四个采用多连杆结构的行走腿， 前左腿和前右腿在转向执行机构的作用下 实现转向， 结构合理， 稳定可靠， 利用仿生学的原理实现了四足行走机构的自主转向， 具有 说 明 书 CN 。
11、203694589 U 3 2/3 页 4 避开障碍的功能， 爬行通过性能好。 附图说明 0009 图 1 是本实用新型的结构示意图。 0010 图 2 是本实用新型转向执行机构的结构示意图。 0011 图 3 是本实用新型前传动轴的结构示意图。 0012 图中 ： 前左腿 1， 前右腿 2， 后左腿 3， 后右腿 4， 前本体 5， 后本体 6， 连接件 7， 主传 动轴8， 传动轴9， 皮带轮10， 皮带11， 球型等速万向节12， 锥齿轮13， 前传动轴14， 后传动轴 15， 转向齿轮 16， 转向执行机构 17， 伺服电机 18， 齿轮 19， 齿条 20， 铰接杆 21， 扇形齿轮。
12、 22。 具体实施方式 0013 以下结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述 ： 0014 参见图1至图3， 本实用新型的一种可转向的四足行走机构， 包括前左腿1、 前右腿 2、 后左腿 3 以及后右腿 4， 前左腿 1 和前右腿 2 分别并排安装在前本体 5 上， 后左腿 3 和后 右腿 4 分别并排安装在后本体 6 上， 所述后本体 6 上与连接件 7 的一端相固定， 连接件 7 的 另一端铰接在前本体 5 上， 前左腿 1 和前右腿 2 之间通过前传动轴 14 相连接， 后左腿 3 和 后右腿 4 之间通过后传动轴 15 相连接， 后传动轴 15 上通过一对锥齿轮 13。
13、 与主传动轴 8 的 一端垂直连接， 主传动轴 8 的另一端通过球型等速万向节 12 与传动轴 9 的一端相连接， 传 动轴 9 的另一端也通过一对锥齿轮 13 与前传动轴 14 垂直连接， 主传动轴 8 上同轴安装有 皮带轮 10， 皮带轮 10 上通过皮带 11 与驱动电机上的皮带轮相连接。 0015 所述前左腿 1 和前右腿 2 分别通过一个凸台块安装在前本体 5 上， 凸台块的底部 安装有转向齿轮 16， 转向齿轮 16 上安装有转向执行机构 17。 0016 所述转向执行机构 17 由伺服电机 18、 齿轮 19、 齿条 20、 铰接杆 21 以及扇形齿轮 22 构成， 伺服电机 1。
14、8 固定在前本体 5 上， 伺服电机 18 的输出轴上安装有齿轮 19， 齿轮 19 与齿条 20 相啮合， 齿条 20 上左右两侧分别通过铰接杆 21 安装有扇形齿轮 22， 扇形齿轮 22 与转向齿轮 16 相啮合。 0017 所述前左腿1、 前右腿2、 后左腿3以及后右腿4分别为多连杆结构， 前左腿1、 前右 腿 2、 后左腿 3 以及后右腿 4 的底部分别设置有防滑皮垫。 0018 本实用新型的前左腿 1 和前右腿 2 分别并排安装在前本体 5 上， 后左腿 3 和后右 腿 4 分别并排安装在后本体 6 上， 前左腿 1、 前右腿 2、 后左腿 3 以及后右腿 4 分别为多连杆 结构，。
15、 前左腿 1、 前右腿 2、 后左腿 3 以及后右腿 4 的底部分别设置有防滑皮垫。前左腿 1 和 前右腿 2 之间通过前传动轴 14 相连接， 后左腿 3 和后右腿 4 之间通过后传动轴 15 相连接。 后本体 6 上与连接件 7 的一端相固定， 连接件 7 的另一端铰接在前本体 5 上， 通过连接件 7 实现了前本体 5 与后本体 6 之间的连接。 0019 后传动轴 15 上通过一对锥齿轮 13 与主传动轴 8 的一端垂直连接， 主传动轴 8 的 另一端通过球型等速万向节 12 与传动轴 9 的一端相连接， 球型等速万向节 12 能够适应不 同角度的传动。传动轴 9 的另一端也通过一对锥。
16、齿轮 13 与前传动轴 14 垂直连接， 主传动 轴8上同轴安装有皮带轮10， 皮带轮10上通过皮带11与驱动电机上的皮带轮相连接， 皮带 轮 10 和皮带 11 能够带动主传动轴 8 和传动轴 9 同步转动。 说 明 书 CN 203694589 U 4 3/3 页 5 0020 前左腿 1 和前右腿 2 分别通过一个凸台块安装在前本体 5 上， 凸台块的底部安装 有转向齿轮16， 转向齿轮16上安装有转向执行机构17， 转向执行机构17用于驱动前左腿1 和前右腿 2 实现转向。转向执行机构 17 由伺服电机 18、 齿轮 19、 齿条 20、 铰接杆 21 以及扇 形齿轮 22 构成。伺服电机 18 固定在前本体 5 上， 伺服电机 18 的输出轴上安装有齿轮 19， 齿轮19与齿条20相啮合， 齿条20上左右两侧分别通过铰接杆21安装有扇形齿轮22， 扇形 齿轮 22 与转向齿轮 16 相啮合。本实用新型结构合理， 稳定可靠， 利用仿生学的原理实现了 四足行走机构的自主转向， 达到了传统四足行走机构所不具有的避开障碍的效果。 说 明 书 CN 203694589 U 5 1/1 页 6 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 203694589 U 6 。