一種騎行機器人的制作方法

本發明屬于機器人技術領域，涉及一種騎行機器人。

背景技術：

機器人技術在飛速發展，騎行機器人的應用領域也越來越寬闊。從實際中來看，足式步行運動有著輪式機械運動難以比擬的獨到之處。足式行走機器人的運動軌跡是一系列離散的足印，輪式機器人的則是一條條連續的轍跡。崎嶇地形中往往含有巖石、泥土、沙子甚至峭壁和陡坡等障礙物，可以穩定支撐機器人的連續路徑十分有限，這意味著輪式機器人在這種地形中已經不適用。而足式行走機器人運動時只需要離散的點接觸地面，對這種地形的適應性較強。足式機器人的腿部具有多個自由度，使運動的靈活性大大增強。

然而現有技術和方案難以通過簡單的、單一的動力源（如人力或電機）驅動四足行走機器人，同時保證運動時至少有三條腿落地的平穩的運動姿態。并且現有多數四足行走機器人只能夠實現直線向前或向后運動，不能左右轉向。因此急需一種能夠依靠單一動力源且能夠靈活運動的足式行走機器人。

技術實現要素：

本發明的目的在于針對已有技術存在的不足，提供一種能通過人力為動力源驅動的四足騎行機器人。

本發明所采用的技術方案為：一種騎行機器人，包含后車架、座椅、方向盤、前車架、支腿、傳動叉、前傳動軸、腳踏板、曲柄、后傳動軸、十字叉、十字軸、二號圓錐齒輪、一號圓錐齒輪、橫向傳動軸、四號圓錐齒輪、三號圓錐齒輪，其特征在于：后車架后端兩側各安裝有一個支腿，兩支腿由同一個橫向傳動軸驅動，且兩支腿轉動相位差為180°，后車架前端與前車架通過空心銷軸鉸接，方向盤下端穿過空心銷軸與前車架固定連接，前車架前端兩側各安裝有一個支腿，兩個支腿由同一個橫向傳動軸驅動，且兩支腿轉動相位差為180°。

進一步的，所述的一號圓錐齒輪中心與曲柄中段的中心固連，并安裝于后車架的下側，兩個十字叉分別安裝于后車架下端朝前和朝后的兩個圓孔內，十字叉一端為y型結構另一端裝有二號圓錐齒輪，二號圓錐齒輪與一號圓錐齒輪實現嚙合，曲柄兩端各安裝有一個腳踏板，座椅安裝于后車架上側。

進一步的，所述的前傳動軸和后傳動軸均由內軸和外軸兩部分構成，兩者能夠相互滑動，實現傳動軸的伸縮，兩個十字叉的y型結構通過十字軸分別與前傳動軸和后傳動軸的外軸固連，構成兩個虎克鉸，前傳動軸和后傳動軸的內軸各通過一個傳動叉與對應的三號錐齒輪固連，三號錐齒輪與四號錐齒輪實現嚙合，兩個四號錐齒輪分別與前后兩個橫向傳動軸固連，兩個傳動叉分別安裝于前后兩個橫向傳動軸上，兩個橫向傳動軸分別安裝于前車架和后車架的下端。

進一步的，所述的支腿由桿501、桿502、桿503、桿504、桿505、桿506、桿507、腳508、緩沖塊509、桿510組成，桿501一端與桿503一端鉸接，另一端與桿510一端鉸接，中間位置與桿502一端鉸接，桿502另一端與桿504一端鉸接，鉸接位置（即孔511處）通過轉軸分別與前車架或后車架鉸接，桿503另一端與桿506一端和桿505一端三者鉸接，桿504另一端與桿506中間位置鉸接，桿505另一端（即孔512處）與橫向傳動軸固連，桿506另一端與桿510中間位置鉸接，桿510下端與桿507上端之間設有緩沖塊509，緩沖塊509內部設有彈簧和阻尼，桿507下端與腳508鉸接。

附圖說明

圖1為本發明外觀整體示意圖。

圖2為本發明前車架示意圖。

圖3為本發明后車架示意圖。

圖4為本發明后車架下端各部件安裝示意圖。

圖5為本發明前、后傳動叉安裝示意圖。

圖6為本發明支腿示意圖。

圖7為本發明向右轉向時的狀態示意圖。

附圖標號：1-后車架；2-座椅；3-方向盤；4-前車架；5-支腿；6-傳動叉；7-前傳動軸；8-腳踏板；9-曲柄；10-后傳動軸；11-十字叉；12-十字軸；13-二號圓錐齒輪；14-一號圓錐齒輪；15-橫向傳動軸；16-四號圓錐齒輪；17-三號圓錐齒輪。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步描述，在此發明的示意性實施例以及說明用來解釋本發明，但并不作為對本發明的限定。

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示的一種騎行機器人，后車架1后端兩側各安裝有一個支腿5，兩支腿5由同一個橫向傳動軸15驅動，且兩支腿5轉動相位差為180°，后車架1前端與前車架4通過空心銷軸鉸接，方向盤3下端穿過空心銷軸與前車架4固定連接，前車架4前端兩側各安裝有一個支腿5，兩個支腿5由同一個橫向傳動軸15驅動，且兩支腿5轉動相位差為180°。

如圖4所示，一號圓錐齒輪14中心與曲柄9中段的中心固連，并安裝于后車架1的下側，兩個十字叉11分別安裝于后車架1下端朝前和朝后的兩個圓孔內，十字叉11一端為y型結構另一端裝有二號圓錐齒輪13，二號圓錐齒輪13與一號圓錐齒輪14實現嚙合，曲柄9兩端各安裝有一個腳踏板8，座椅2安裝于后車架1上側。

前傳動軸7和后傳動軸10均由內軸和外軸兩部分構成，兩者能夠相互滑動，實現傳動軸的伸縮，兩個十字叉11的y型結構通過十字軸12分別與前傳動軸7和后傳動軸10的外軸固連，構成兩個虎克鉸，如圖5所示，前傳動軸7和后傳動軸10的內軸各通過一個傳動叉6與對應的三號錐齒輪17固連，三號錐齒輪17與四號錐齒輪16實現嚙合，兩個四號錐齒輪16分別與前后兩個橫向傳動軸15固連，兩個傳動叉6分別安裝于前后兩個橫向傳動軸15上，兩個橫向傳動軸15分別安裝于前車架4和后車架1的下端。

如圖6所示，支腿5由桿501、桿502、桿503、桿504、桿505、桿506、桿507、腳508、緩沖塊509、桿510組成，桿501一端與桿503一端鉸接，另一端與桿510一端鉸接，中間位置與桿502一端鉸接，桿502另一端與桿504一端鉸接，鉸接位置（即孔511處）通過轉軸分別與前車架4或后車架1鉸接，桿503另一端與桿506一端和桿505一端三者鉸接，桿504另一端與桿506中間位置鉸接，桿505另一端（即孔512處）與橫向傳動軸15固連，桿506另一端與桿510中間位置鉸接，桿510下端與桿507上端之間設有緩沖塊509，緩沖塊509內部設有彈簧和阻尼，桿507下端與腳508鉸接。

本發明的實施例：如圖1所示，操作者坐于座椅2上，雙手掌控方向盤3，雙腳分別放置于左、右腳踏板8，左、右腿交替踩踏腳踏板8，在曲柄9的帶動下一號圓錐齒輪14旋轉，驅動兩個二號圓錐齒輪13旋轉，兩個二號圓錐齒輪13分別驅動前傳動軸7和后傳動軸10旋轉，在三號圓錐齒輪17和四號圓錐齒輪16嚙合作用下，前、后橫向傳動軸15開始旋轉，兩個橫向傳動軸15分別驅動兩個前支腿5和兩個后支腿5中的桿505旋轉，之后四個支腿5開始模擬四肢動物做邁步運動，同時帶動本發明向前或向后行走。

如圖7所示，當操作者需要駕駛機器人向右轉向時，操作者雙手需順時針轉動方向盤3，前車架4和后車架1鉸接處會發生向左偏移的趨勢，在持續的行進過程中，機器人逐漸向右轉向；當操作者需要駕駛機器人向左轉向時，操作者雙手需逆時針轉動方向盤3，前車架4和后車架1鉸接處會發生向右偏移的趨勢，在持續的行進過程中，本發明逐漸向左轉向。