專利名稱：一種十二足機器人及其運動方法
技術領域：
本發(fā)明涉及機器人領域，特別涉及一種十二足機器人及其運動方法。
背景技術：
爬行機器人具有較好的穩(wěn)定性和地形適應性，在野外科學探索和外星球探測中得到越來越多的應用，然而隨著這些探索的深入，要求所要探索的地形和地表環(huán)境越來越復雜，以往的爬行機器人因無法附著在斜面上，常常會發(fā)生打滑甚至翻車；在充滿亂石和沙土的極度粗糙地表，采用足部真空吸附的機器人也不能有效的前進。如果爬行機器人的足部配備插入地表的鉆頭，就可使機器人牢牢地附著在上述地表環(huán)境中，并進行有效攀爬。這就要求爬行機器人的足部最好能始終垂直于地表，為此目前采用如圖1所示 CN201010219094. 3的四足機器人來解決這一問題，所述四足機器人包括軀體3 ‘、帶有平行四桿機構的腿部結構1 ‘、伺服電機2 ‘以及主伺服電機4 ‘，其不但自由度少，而且行動時可保證足部與地面處于垂直狀態(tài)，且可通過控制各關節(jié)的運動參數(shù)實現(xiàn)各種爬行步態(tài)，從而地形適應性強，適合野外偵查，勘測等活動，但是由于其腿部結構只有2個遇到需要彎轉角度角度較大的情況，軀體3 ‘彎轉較大，彎轉起來很不方便，且由于其運動時是先轉動1個腿部結構或2個腿部結構一起轉動，因此若遇到需要垂直拍排行的情況，由于無法通過腿部機構進行固定因而無法進行爬行。

發(fā)明內(nèi)容
針對以上問題，本發(fā)明通過設計一種由6個腿部組成的十二足機器人及其運動方法，當彎轉角度較大時，只需停止正在移動的活動機構，啟動需要進行旋轉運動的活動機構進行輕微彎轉即可實現(xiàn)大角度彎轉，本專利通過中間活動機構固定或吸附于垂直爬行面， 從而可實現(xiàn)垂直爬行，為達此目的，本發(fā)明提供一種十二足機器人，包括主軀體、主伺服電機、活動伺服電機、旋轉伺服電機、活動機構、腿部結構和足部構件，所述主伺服電機設置在主軀體內(nèi)，主軀體上設置有分隔板，分隔板將主軀體分成6個區(qū)域，所述分隔板上設置有旋轉位置傳感器，所述活動機構通過固定件固定在各區(qū)域的主軀體上，活動機構的支撐板內(nèi)安置有2個控制機器人腿部結構進行上下運動的活動伺服電機和2個控制機器人腿部結構進行轉動運動的旋轉伺服電機，每個控制機器人腿部結構進行上下運動的活動伺服電機上安裝有腿部結構，所述足部構件安裝在腿部結構的底側。作為本發(fā)明的進一步改進，所述腿部結構由水平連桿和垂直連桿組成，所述垂直連桿安裝在水平連桿一側，水平連桿另一側安裝在伺服電機上，所述水平連桿與地表平行， 垂直連桿與水平連桿和地面垂直，通過該腿部結構使得機器人在身軀保持水平的情況下， 垂直連桿無論是處于靜止狀態(tài)支撐接觸地面還是離開地面進行運動始終保持與地面垂直， 因此具有較好的穩(wěn)定性。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述足部構件為支撐板或鉆頭或吸附裝置或電磁鐵， 所述吸附裝置為電磁鐵或吸盤，本專利可根據(jù)機器人不同工作環(huán)境，設置相應的足部構件， 若是在沙土地上行動可采用支撐板作為足部構件以便行走方便，若在巖石地行走或者進行攀巖運動則可采用鉆頭作為足部構件，通過鉆頭可將足部鉆入巖石對機器人其固定作用， 若在支架上進行攀爬則可采用夾裝裝置將支架夾緊后再進行爬行，若在飛船的金屬外殼上進行行動其足部構件則可采用電磁鐵，吸附在飛船的金屬外殼上，若在玻璃或光滑表面爬行則采用吸盤將本專利所述機器人真空吸附在玻璃或光滑表面上。作為本發(fā)明的進一步改進，所述腿部結構與足部構件之間為一體式結構或可拆卸式結構，本專利腿部結構與足部構件可為一體式結構這樣結構簡單便于制造，腿部結構與足部構件也可為可拆卸式結構，從而廠家可根據(jù)不同環(huán)境需要替換相應的足部構件。作為本發(fā)明的進一步改進，所述活動機構的支撐板內(nèi)安裝有支撐桿，為了提高活動機構的內(nèi)部支撐強度可在活動機構內(nèi)設置支撐桿以提高其內(nèi)部支撐強度。作為本發(fā)明的進一步改進，所述分隔板主軀體分成的區(qū)域角度范圍為 30° -45°，為防止各腿部活動的時候發(fā)生干涉，所述區(qū)域最大角度應小于45°，最小角度應大于30°。作為本發(fā)明的進一步改進，所述分隔板將主軀體分成4個等角度區(qū)域，本專利分隔板可將主軀體分成4個等角度區(qū)域，所述區(qū)域角度可以相同也可以不同，采用相同區(qū)域機器人彎轉活動范圍最大。采用本專利所述結構的十二足機器人運動方法如下
1)進行上電工作；
2)活動機構系統(tǒng)初始化；
3)導入下一步位置，運算得到對應角度 角度a范圍為0°^a< 360° ；
4)定義a=0°為上一步運動向前運動方向左偏角30°，定義上一步運動向前運動方向所在角度0°至60°區(qū)域為默認區(qū)域，定義上一步運動向前運動方向所在角度60°至 120°區(qū)域為第二區(qū)域，定義上一步運動向前運動方向所在角度120°至180°區(qū)域為第三區(qū)域，定義上一步運動向前運動方向所在角度180°至對0°區(qū)域為第四區(qū)域，定義上一步運動向前運動方向所在角度對0°至300°區(qū)域為第五區(qū)域，定義上一步運動向前運動方向所在角度300°至360°區(qū)域為第六區(qū)域；
5)進行區(qū)域判斷模塊，判斷a所屬區(qū)域及正向活動區(qū)域，并根據(jù)正向活動區(qū)域，判斷活動機構，再通過運算計算a’，使a’范圍定義在0°至60° ；
當a為0°彡a<60°范圍，定義默認區(qū)域為正向活動區(qū)域，正向活動區(qū)域的左側活動機構為第一活動機構，按順時針依次定義其他五個活動機構為第二活動機構、第三活動機構、第四活動機構、第五活動機構和第六活動機構，其中第三活動機構和第六活動機構為中部活動機構，通過運算公式a’ =a算得a’角度；
當a為60°彡a<120°范圍，定義第二區(qū)域為正向活動區(qū)域，正向活動區(qū)域的左側活動機構為第一活動機構，按順時針依次定義其他五個活動機構為第二活動機構、第三活動機構、第四活動機構、第五活動機構和第六活動機構，其中第三活動機構和第六活動機構為中部活動機構，通過運算公式a’ =a-60°算得a’角度；
當a為120°180°范圍，定義第三區(qū)域為正向活動區(qū)域，正向活動區(qū)域的左側活動機構為第一活動機構，按順時針依次定義其他五個活動機構為第二活動機構、第三活動機構、第四活動機構、第五活動機構和第六活動機構，其中第三活動機構和第六活動機構為中部活動機構，通過運算公式a’ ^-120°算得a’角度；
當a為180° ^a< 240°范圍，定義第四區(qū)域為正向活動區(qū)域，正向活動區(qū)域的左側活動機構為第一活動機構，按順時針依次定義其他五個活動機構為第二活動機構、第三活動機構、第四活動機構、第五活動機構和第六活動機構，其中第三活動機構和第六活動機構為中部活動機構，通過運算公式a’ =a-180°算得a’角度；
當3為對0° ^a< 300°范圍，定義第五區(qū)域為正向活動區(qū)域，正向活動區(qū)域的左側活動機構為第一活動機構，按順時針依次定義其他五個活動機構為第二活動機構、第三活動機構、第四活動機構、第五活動機構和第六活動機構，其中第三活動機構和第六活動機構為中部活動機構，通過運算公式a’ =a-240°算得a’角度；
當a為300° ^a< 360°范圍，定義第五區(qū)域為正向活動區(qū)域，正向活動區(qū)域的左側活動機構為第一活動機構，按順時針依次定義其他五個活動機構為第二活動機構、第三活動機構、第四活動機構、第五活動機構和第六活動機構，其中第三活動機構和第六活動機構為中部活動機構，通過運算公式a’ =a-300°算得a’角度；
6)判斷角度a’是否為30°，若是則a’’=30°- a’ =0°，對應方向腿部機構向前運
動；
7)判斷角度a’是否為0°彡a’<30°，若是則a’’=30°_a’，則中部活動機構固定，其余活動機構逆時針旋轉a’，角度，至旋轉活動機構旋轉至所需角度，中部活動機構逆時針旋轉a’’角度；
若否則a’’ =a’ -30°，則中部活動機構固定，其余活動機構順時針旋轉a’’角度，至旋轉活動機構旋轉至所需角度，中部活動機構順時針旋轉a’ ’角度；
8)左旋或右旋完成后，對應活動機構腿部機構向前運動至所需位置；
9)判斷是否運動至終點若否則重新導入下一步位置進行循環(huán)運算；
10)判斷是否運動至終點若是則終止運動。本發(fā)明通過設計一種由6個腿部組成的十二足機器人及提供其運動方法，當彎轉角度較大時，只需停止正在移動的活動機構，啟動需要進行旋轉運動的活動機構進行輕微彎轉即可實現(xiàn)大角度彎轉，當本專利需要垂直爬行時，通過中間活動機構固定或吸附于垂直爬行面，就可實現(xiàn)垂直爬行，且本專利機器人為對稱結構其重心始終在機器人中心因此較四足機器人更加穩(wěn)定，本專利足部采用鉆頭或吸附裝置或電磁鐵等可固定部件因此不會發(fā)生側移，且本專利結構并不復雜，只需在現(xiàn)有機器人基礎上增加相應的部件即可實現(xiàn)。


圖1是現(xiàn)有技術結構示意圖2是本專利十二足機器人一種具體實施方式
結構示意圖； 圖3是本專利十二足機器人另一種具體實施方式
足部構件結構示意圖； 圖4是本專利十二足機器人另一種具體實施方式
足部構件結構示意圖； 圖5是本專利十二足機器人另一種具體實施方式
足部構件結構示意圖；圖6是本專利十二足機器人另一種具體實施方式
足部構件結構示意圖； 圖7是本專利十二足機器人運動流程圖； 圖8本專利十二足機器人區(qū)域判斷模塊流程圖； 圖中的構件為
1 ‘、腿部結構；2 ‘、伺服電機； 3 ‘、軀體； 4 ‘、主伺服電機；1、主軀體；1-1、分隔板；
2-1、主伺服電機；2-2、活動伺服電機；2-3、旋轉伺服電機；
3、活動機構；3-1、支撐板； 3-2、支撐桿；
4、固定件；5、腿部結構； 5-1、水平連桿；
5-2、垂直連桿；6、足部構件；6-1、支撐板；
6-2、鉆頭；6-3、電磁鐵； 6-4、吸盤； 6-5、夾裝裝置；7、旋轉位置傳感器；
具體實施例方式以下結合附圖和實施例對發(fā)明做詳細的說明
本發(fā)明通過設計一種由6個腿部組成的十二足機器人及其運動方法，當彎轉角度較大時，只需停止正在移動的活動機構，啟動需要進行旋轉運動的活動機構進行輕微彎轉即可實現(xiàn)大角度彎轉，本專利通過中間活動機構固定或吸附于垂直爬行面，從而可實現(xiàn)垂直爬行。作為本專利一種具體實施例結構示意圖如圖1所示為一種十二足機器人，包括主軀體1、主伺服電機2-1、活動伺服電機2-2、旋轉伺服電機2-3、活動機構3、腿部結構5和足部構件6，所述主伺服電機2-1設置在主軀體1內(nèi)，主軀體1上設置有分隔板1-1，分隔板 1-1將主軀體1分成6個區(qū)域，所述分隔板1-1上設置有旋轉位置傳感器7，所述分隔板1-1 主軀體1分成的區(qū)域角度范圍為30° -45°，為防止各腿部活動的時候發(fā)生干涉，所述區(qū)域最大角度因小于45°，最小角度因大于30°，本專利分隔板1-1可將主軀體1分成4個等角度區(qū)域，所述區(qū)域角度可以相同也可以不同，采用相同區(qū)域機器人彎轉活動范圍最大，所述活動機構3通過固定件4固定在各區(qū)域的主軀體1上，活動機構3的支撐板3-1內(nèi)安置有2個控制機器人腿部結構5進行上下運動的活動伺服電機2-2和2個控制機器人腿部結構5進行轉動運動的旋轉伺服電機2-3，所述活動機構3的支撐板3-1內(nèi)安裝有支撐桿3-2， 為了提高活動機構3的內(nèi)部支撐強度可在活動機構3內(nèi)設置支撐桿3-2以提高其內(nèi)部支撐強度，每個控制機器人腿部結構5進行上下運動的活動伺服電機2-2上安裝有腿部結構5， 所述腿部結構5由水平連桿5-1和垂直連桿5-2組成，所述垂直連桿5-2安裝在水平連桿 5-1 一側，水平連桿5-1另一側安裝在活動伺服電機2-2上，所述水平連桿5-1與地表平行， 垂直連桿5-2與水平連桿5-1和地面垂直，通過該腿部結構5使得機器人在身軀保持水平的情況下，垂直連桿5-2無論是處于靜止狀態(tài)支撐接觸地面還是離開地面進行運動始終保持與地面垂直，因此具有較好的穩(wěn)定性，所述足部構件6安裝在腿部結構5的底側，所述腿部結構5與足部構件6之間為一體式結構或可拆卸式結構，本專利腿部結構5與足部構件6 可為一體式結構這樣結構簡單便于制造，腿部結構5與足部構件6也可為可拆卸式結構，從而廠家可根據(jù)不同環(huán)境需要替換相應的足部構件，所述足部構件為支撐板6-1，本專利可根據(jù)機器人不同工作環(huán)境，設置相應的足部構件，若是在沙土地上行動可采用支撐板6-1作為足部構件以便行走方便，
作為本專利另一種具體實施例，采用如圖3所示的鉆頭6-2作為足部構件，本專利若在巖石地行走或者進行攀巖運動則可采用鉆頭6-2作為足部構件，通過鉆頭6-2可將足部鉆入巖石對機器人其固定作用，再將足部拔出實現(xiàn)行走，鉆頭6-2上設置有相應控制部件，可根據(jù)情況的不同控制鉆頭6-2鉆入不同深度，當需要爬行的面為垂直面或斜面，可通過中間足部構件鉆頭6-2鉆入該面一定深度固定在該運動面，對機器人起支撐作用，其他足部構件通過旋轉的方式來實現(xiàn)運動，運動完成后中間足部構件再開始運動，這樣始終可以保持至少一對足部構件固定在垂直面或斜面，從而可實現(xiàn)在垂直面或斜面進行運動。作為本專利另一種具體實施例，采用如圖4所示的電磁鐵6-3作為足部構件，本專利若在飛船的金屬外殼上進行行動其足部構件則可采用電磁鐵，通過控制部件使電磁鐵通電吸附在飛船的金屬外殼上，放電實現(xiàn)足部運動，當需要爬行的面為垂直面或斜面，可通過中間足部構件電磁鐵6-3吸附固定在該運動面，對機器人起支撐作用，其他足部構件通過旋轉的方式來實現(xiàn)運動，運動完成后中間足部構件再開始運動，這樣始終可以保持至少一對足部構件固定在垂直面或斜面，從而可實現(xiàn)在垂直面或斜面進行運動。作為本專利另一種具體實施例，采用如圖5所示的吸盤6-4作為足部構件，本專利若在玻璃或光滑表面爬行則采用吸盤6-4，通過控制部件使得本專利所述吸盤真空吸附在玻璃或光滑表面上，再通過放氣實現(xiàn)足部運動，當需要爬行的面為垂直面或斜面，可通過中間足部構件吸盤6-4吸附固定在該運動面，對機器人起支撐作用，其他足部構件通過旋轉的方式來實現(xiàn)運動，運動完成后中間足部構件再開始運動，這樣始終可以保持至少一對足部構件固定在垂直面或斜面，從而可實現(xiàn)在垂直面或斜面進行運動。作為本專利另一種具體實施例，采用如圖6所示的夾裝裝置6-5作為足部構件，本專利若在支架上進行攀爬則可采用夾裝裝置6-5將支架夾緊后再進行爬行，當需要爬行的面為垂直面或斜面，可通過中間足部構件夾裝裝置6-5夾緊固定在該運動面，對機器人起支撐作用，其他足部構件通過旋轉的方式來實現(xiàn)運動，運動完成后中間足部構件再開始運動，這樣始終可以保持至少一對足部構件固定在垂直面或斜面，從而可實現(xiàn)在垂直面或斜面進行運動。本專利在爬行過程中只需先運行所需前進的活動機構3，其他活動機構3則保持支撐狀態(tài)，前進運動完成后再運行其他活動機構3，并通過活動機構3內(nèi)的伺服電機的腿部結構進行“抬腿-旋轉-放腿”運動即可實現(xiàn)腿部的前進運動，若需要彎轉且彎轉角度較小只需要通過伺服電機控制左爬行和右爬行腿部邁進以及軀體扭動的相對角度差即可實現(xiàn)左轉彎爬行和右轉彎爬行，若需要彎轉且彎轉角度較大，只需通過停止正在移動的活動機構3，根據(jù)彎轉角度啟動所需旋轉角度最小的活動機構3，因此無需大角度彎轉通過伺服電機控制左爬行和右爬行腿部邁進以及軀體扭動的相對角度差，即可實現(xiàn)大角度的左轉彎爬行和右轉彎爬行。采用本專利所述結構的十二足機器人的運動方法流程圖如圖7所示如下
1)進行上電工作；
2)活動機構系統(tǒng)初始化；
3)導入下一步位置，運算得到對應角度 角度a范圍為0°^a< 360° ；4)定義a=0°為上一步運動向前運動方向左偏角30°，定義上一步運動向前運動方向所在角度0°至60°區(qū)域為默認區(qū)域，定義上一步運動向前運動方向所在角度60°至 120°區(qū)域為第二區(qū)域，定義上一步運動向前運動方向所在角度120°至180°區(qū)域為第三區(qū)域，定義上一步運動向前運動方向所在角度180°至對0°區(qū)域為第四區(qū)域，定義上一步運動向前運動方向所在角度對0°至300°區(qū)域為第五區(qū)域，定義上一步運動向前運動方向所在角度300°至360°區(qū)域為第六區(qū)域；
5)進行區(qū)域判斷模塊，其流程圖如圖8所示，判斷a所屬區(qū)域及正向活動區(qū)域，并根據(jù)正向活動區(qū)域，判斷活動機構，再通過運算計算a’，使a’范圍定義在0°至60° ；
當a為0°彡a<60°范圍，定義默認區(qū)域為正向活動區(qū)域，正向活動區(qū)域的左側活動機構為第一活動機構，按順時針依次定義其他五個活動機構為第二活動機構、第三活動機構、第四活動機構、第五活動機構和第六活動機構，其中第三活動機構和第六活動機構為中部活動機構，通過運算公式a’ 算得a’角度；
當a為60°彡a<120°范圍，定義第二區(qū)域為正向活動區(qū)域，正向活動區(qū)域的左側活動機構為第一活動機構，按順時針依次定義其他五個活動機構為第二活動機構、第三活動機構、第四活動機構、第五活動機構和第六活動機構，其中第三活動機構和第六活動機構為中部活動機構，通過運算公式a’ =a-60°算得a’角度；
當a為120°180°范圍，定義第三區(qū)域為正向活動區(qū)域，正向活動區(qū)域的左側
活動機構為第一活動機構，按順時針依次定義其他五個活動機構為第二活動機構、第三活動機構、第四活動機構、第五活動機構和第六活動機構，其中第三活動機構和第六活動機構為中部活動機構，通過運算公式a’ ^-120°算得a’角度；
當a為180° ^a< 240°范圍，定義第四區(qū)域為正向活動區(qū)域，正向活動區(qū)域的左側活動機構為第一活動機構，按順時針依次定義其他五個活動機構為第二活動機構、第三活動機構、第四活動機構、第五活動機構和第六活動機構，其中第三活動機構和第六活動機構為中部活動機構，通過運算公式a’ ^-180°算得a’角度；
當3為對0° ^a< 300°范圍，定義第五區(qū)域為正向活動區(qū)域，正向活動區(qū)域的左側活動機構為第一活動機構，按順時針依次定義其他五個活動機構為第二活動機構、第三活動機構、第四活動機構、第五活動機構和第六活動機構，其中第三活動機構和第六活動機構為中部活動機構，通過運算公式a’ =a-240°算得a’角度；
當a為300° ^a< 360°范圍，定義第五區(qū)域為正向活動區(qū)域，正向活動區(qū)域的左側活動機構為第一活動機構，按順時針依次定義其他五個活動機構為第二活動機構、第三活動機構、第四活動機構、第五活動機構和第六活動機構，其中第三活動機構和第六活動機構為中部活動機構，通過運算公式a’ =a-300°算得a’角度；
6)判斷角度a’是否為30°，若是則a’’=30°- a’ =0°，對應方向腿部機構向前運
動；
7)判斷角度a’是否為0°彡a’<30°，若是則a’’=30°_a’，則中部活動機構固定，其余活動機構逆時針旋轉a’ ’角度，至旋轉活動機構旋轉至所需角度，中部活動機構逆時針旋轉a’’角度；
若否則a’’ =a’ -30°，則中部活動機構固定，其余活動機構順時針旋轉a’’角度，至旋轉活動機構旋轉至所需角度，中部活動機構順時針旋轉a’ ’角度；8)左旋或右旋完成后，對應活動機構腿部機構向前運動至所需位置；
9)判斷是否運動至終點若否則重新導入下一步位置進行循環(huán)運算；
10)判斷是否運動至終點若是則終止運動。本發(fā)明通過設計一種由6個腿部組成的十二足機器人及提供其運動方法，當彎轉角度較大時，只需停止正在移動的活動機構，啟動需要進行旋轉運動的活動機構進行輕微彎轉即可實現(xiàn)大角度彎轉，當本專利需要垂直爬行時，通過中間活動機構固定或吸附于垂直爬行面，就可實現(xiàn)垂直爬行，且本專利機器人為對稱結構其重心始終在機器人中心因此較四足機器人更加穩(wěn)定，本專利足部采用鉆頭或吸附裝置或電磁鐵等可固定部件因此不會發(fā)生側移，且本專利結構并不復雜，只需在現(xiàn)有機器人基礎上增加相應的部件即可實現(xiàn)。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作任何其他形式的限制，而依據(jù)本發(fā)明的技術實質所作的任何修改或等同變化，仍屬于本發(fā)明所要求保護的范圍。
權利要求
1.一種十二足機器人，包括主軀體(1)、主伺服電機(2-1)、活動伺服電機(2-2)、旋轉伺服電機(2-3)、活動機構(3)、腿部結構(5)和足部構件(6)，其特征在于所述主伺服電機 (2-1)設置在主軀體(1)內(nèi)，主軀體(1)上設置有分隔板(1-1 )，分隔板將主軀體(1)分成6 個區(qū)域，所述分隔板(1-1)上設置有旋轉位置傳感器(7)，所述活動機構(3)通過固定件(4) 固定在各區(qū)域的主軀體(1)上，活動機構(3)的支撐板(3-1)內(nèi)安置有2個控制機器人腿部結構進行上下運動的活動伺服電機(2-2)和2個控制機器人腿部結構進行轉動運動的旋轉伺服電機(2-3)，每個控制機器人腿部結構進行上下運動的活動伺服電機(2-2)上安裝有腿部結構(5)，所述足部構件(6)安裝在腿部結構(5)的底側。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種十二足機器人，其特征在于所述腿部結構(5)由水平連桿(5-1)和垂直連桿(5-2)組成，所述垂直連桿(5-2)安裝在水平連桿(5-1) —側，水平連桿(5-1)另一側安裝在伺服電機(2-2 )上，所述水平連桿(5-1)與地表平行，垂直連桿(5-2 ) 與水平連桿(5-1)和地面垂直。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種十二足機器人，其特征在于所述足部構件(6)為支撐板 (6-1)或鉆頭(6-2)或夾裝裝置(6-5)或吸附裝置。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種十二足機器人，其特征在于所述吸附裝置為電磁鐵 (6-3)或吸盤(6-4)。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種十二足機器人，其特征在于所述腿部結構(5)與足部構件(6)之間為一體式結構或可拆卸式結構。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種十二足機器人，其特征在于所述活動機構(3)的支撐板 (3-1)內(nèi)安裝有支撐桿(3-2)。
7.根據(jù)權利要求1或2或3或5或6任意一項所述的一種十二足機器人，其特征在于 所述分隔板(1-1)主軀體(1)分成的區(qū)域角度范圍為30° -45°。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種十二足機器人，其特征在于所述分隔板(1-1)將主軀體 (1)分成6個等角度區(qū)域。
9.采用權利要求1所述結構的十二足機器人的運動方法如下，其特征在于1)進行上電工作；2)活動機構系統(tǒng)初始化；3)導入下一步位置，運算得到對應角度 角度a范圍為0°^a< 360° ；4)定義a=0°為上一步運動向前運動方向左偏角30°，定義上一步運動向前運動方向所在角度0°至60°區(qū)域為默認區(qū)域，定義上一步運動向前運動方向所在角度60°至 120°區(qū)域為第二區(qū)域，定義上一步運動向前運動方向所在角度120°至180°區(qū)域為第三區(qū)域，定義上一步運動向前運動方向所在角度180°至對0°區(qū)域為第四區(qū)域，定義上一步運動向前運動方向所在角度240°至300°區(qū)域為第五區(qū)域，定義上一步運動向前運動方向所在角度300°至360°區(qū)域為第六區(qū)域；5)進行區(qū)域判斷模塊，判斷a所屬區(qū)域及正向活動區(qū)域，并根據(jù)正向活動區(qū)域，判斷活動機構，再通過運算計算a’，使a’范圍定義在0°至60° ；當a為0°彡a<60°范圍，定義默認區(qū)域為正向活動區(qū)域，正向活動區(qū)域的左側活動機構為第一活動機構，按順時針依次定義其他五個活動機構為第二活動機構、第三活動機構、第四活動機構、第五活動機構和第六活動機構，其中第三活動機構和第六活動機構為中部活動機構，通過運算公式a’ 算得a’角度；當a為60°彡a<120°范圍，定義第二區(qū)域為正向活動區(qū)域，正向活動區(qū)域的左側活動機構為第一活動機構，按順時針依次定義其他五個活動機構為第二活動機構、第三活動機構、第四活動機構、第五活動機構和第六活動機構，其中第三活動機構和第六活動機構為中部活動機構，通過運算公式a’ =a-60°算得a’角度；當a為120°180°范圍，定義第三區(qū)域為正向活動區(qū)域，正向活動區(qū)域的左側活動機構為第一活動機構，按順時針依次定義其他五個活動機構為第二活動機構、第三活動機構、第四活動機構、第五活動機構和第六活動機構，其中第三活動機構和第六活動機構為中部活動機構，通過運算公式a’ ^-120°算得a’角度；當a為180° ^a< 240°范圍，定義第四區(qū)域為正向活動區(qū)域，正向活動區(qū)域的左側活動機構為第一活動機構，按順時針依次定義其他五個活動機構為第二活動機構、第三活動機構、第四活動機構、第五活動機構和第六活動機構，其中第三活動機構和第六活動機構為中部活動機構，通過運算公式a’ =a-180°算得a’角度；當3為對0° ^a< 300°范圍，定義第五區(qū)域為正向活動區(qū)域，正向活動區(qū)域的左側活動機構為第一活動機構，按順時針依次定義其他五個活動機構為第二活動機構、第三活動機構、第四活動機構、第五活動機構和第六活動機構，其中第三活動機構和第六活動機構為中部活動機構，通過運算公式a’ ^-240°算得a’角度；當a為300° ^a< 360°范圍，定義第五區(qū)域為正向活動區(qū)域，正向活動區(qū)域的左側活動機構為第一活動機構，按順時針依次定義其他五個活動機構為第二活動機構、第三活動機構、第四活動機構、第五活動機構和第六活動機構，其中第三活動機構和第六活動機構為中部活動機構，通過運算公式a’ =a-300°算得a’角度；6)判斷角度a’是否為30°，若是則a’’=30° - a’ =0°，對應方向腿部機構向前運動；7)判斷角度a’是否為0°彡a’<30°，若是則a’’=30°_a’，則中部活動機構固定，其余活動機構逆時針旋轉a’，角度，至旋轉活動機構旋轉至所需角度，中部活動機構逆時針旋轉a’’角度；若否則a’’ =a’ -30°，則中部活動機構固定，其余活動機構順時針旋轉a’’角度，至旋轉活動機構旋轉至所需角度，中部活動機構順時針旋轉a’ ’角度；8)左旋或右旋完成后，對應活動機構腿部機構向前運動至所需位置；9)判斷是否運動至終點若否則重新導入下一步位置進行循環(huán)運算；10)判斷是否運動至終點若是則終止運動。
全文摘要
一種十二足機器人，包括主軀體、主伺服電機、活動伺服電機、旋轉伺服電機、活動機構、腿部結構和足部構件，主伺服電機設置在主軀體內(nèi)，分隔板將主軀體分成6個區(qū)域，分隔板上設置有旋轉位置傳感器，活動機構通過固定件固定在各區(qū)域的主軀體上，活動機構的支撐板內(nèi)安置有2個控制機器人腿部結構進行上下運動的伺服電機和2個控制機器人腿部結構進行轉動運動的伺服電機，每個控制機器人腿部結構進行上下運動的伺服電機上安裝有腿部結構，足部構件安裝在腿部結構的底側。本發(fā)明通過設計一種由6個腿部組成的十二足機器人，當彎轉角度較大時，只需停止正在移動的活動機構，啟動需要進行旋轉運動的活動機構進行輕微彎轉即可實現(xiàn)大角度彎轉。
文檔編號B62D57/032GK102285389SQ20111014208
公開日2011年12月21日 申請日期2011年5月30日 優(yōu)先權日2011年5月30日
發(fā)明者姜小菁, 李曉暉, 王珺, 羅衛(wèi)平, 趙海霞, 陳曼華 申請人:金陵科技學院