CN105620582A 说明书 3/7页 多类动物优点于一身，包括哺乳类动物的速度、爬行类动物的灵活性以及昆虫类动物的稳 定性，进而提高多足仿生机器人的灵活性和对不同地形环境的适应能力，实现更多的应用。 针对现有技术中仿生机器人使用的空间六杆变胞机构中虎克较难以直接驱动的问题，提出 将虎克铰中两个相互垂直的转动轴线分开，独立放置，得出所有运动副均为转动铰链的空 间八杆变胞机构，使得所有转动铰链都可以方便地直接驱动，对提高机械运动效率大有裨 益。 附图说明 [0011们图1是本发明仿生机器人的闭链结构示意图： [0012] 图2是本发明仿生机器人的其中一开链的结构示意图： [0013] 图3是本发明仿生机器人实施例一腰部为平面构态模仿蜥蜴的结构示意图： [0014] 图4是本发明仿生机器人实施例一腰部为平面构态模仿小狗的结构示意图： [00151 图5是本发明仿生机器人实施例一腰部为平面构态模仿蜘蛛的结构示意图： [0016] 图6是本发明仿生机器人实施例一腰部为平面构态模仿竹节虫的结构示意图： [0017] 图7是本发明仿生机器人实施例二腰部左右弯曲的示例之一的结构示意图： [0018] 图8是本发明仿生机器人实施例二腰部左右弯曲的示例之二的结构示意图： [0019] 图9是本发明仿生机器人实施例二腰部左右弯曲的示例之三的结构示意图： [0020] 图10是本发明仿生机器人实施例三腰部左右对折模仿螳螂的结构示意图。 具体实施方式 [0021]下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述，其描述仅是对 本发明的解释性说明，并不用以限制本发明。 [0022]如图1所示，第一杆1的两端分别通过第一转动铰链9和第二转动铰链10与第二杆2 的一端和第八杆8的一端相连，第一转动铰链9和第二转动铰链10的轴线相互垂直：第五杆5 的两端分别通过第三转动铰链11和第四转动铰链12与第四杆4的一端和第六杆6的一端相 连，第三转动较链11和第四转动铰链12的轴线相互垂直：第三杆3的两端分别通过第五转动 铰链13和第七转动铰链15与第四杆4的另一端和第二杆2的另一端相连，第五转动铰链13和 第七转动铰链15的轴线相互平行：第七杆7的两端分别通过第六转动铰链14和第八转动铰 链16与第六杆6的另一端和第八杆8的另一端相连，第六转动铰链14和第八转动铰链16的轴 线相互平行。所述第一杆1、第四杆4、第五杆5、第八杆8长度相同，所述第二杆2和第七杆7长 度相同，所述第四杆4与第六杆6的长度相同。而且，所述第一转动铰链9、第四转动铰链12、 第五转动铰链13、第六转动铰链14和第七转动铰链15的轴线相互平行。 [0023]如图2所示，四条开链的结构相同，每条开链均为一2R串联机构。其结构是每条开 链均分别包括第九杆17、第十杆18和第十一杆19，所述第九杆17、第十杆18和第十一杆19位 于同一平面内，所述第十杆18的两端分别通过第九转动铰链20和第十转动铰链21与第九杆 17和第十一杆19相连，所述第九转动铰链20和第十转动铰链21的轴线相互平行。 [0024]因为本发明变胞四足仿生机器人中闭链结构为一个变胞机构，因此可以通过改变 闭链构态以及相应调整四条开链的形态模仿多种动物形态。 [0025]本发明中，闭链结构共包含八个转动铰链，如图2所示，选择第一转动铰链9、第四 6
CN105620582A 说明书 4/7页 转动铰链12、第五转动铰链13、第六转动铰链14、第七转动铰链15、第八转动铰链16中的任 意三个作为驱动再加上第二转动铰链10和第三转动铰链11的任意一个或两个即可驱动该 闭链结构，同时，驱动每条开链中的所述第九转动铰链20、第十转动铰链21和连接闭链和开 链的第十一转动铰链22，从而使本发明多足仿生机器人模仿多种不同动物形态。 [0026]本发明中可以具有多种不同的驱动形式，实际应用中可以择优选用，其择优的原 则是：保证在各种构态下都能实现完全驱动，以及驱动过程中压力角较小，另外尽可能对称 分布，以保证整个闭链结构质量分布均匀。 [0027]实施例一、腰部使用八杆变胞机构的四足仿生机器人，且腰部的八杆变胞机构处 于平面构态。 [0028]如图3、图4、图5、图6是本发明的腰部的八杆机构处于平面构态的实施例，包括一 个闭链和四条开链。所述闭链是由顺次连接的第一杆1、第二杆2、第三杆3、第四杆4、第五杆 5、第六杆6、第七杆7和第八杆8所构成的一个八杆变胞机构。 [0029]如图3、图4、图5、图6所示，四条开链中的第九杆17均分别通过第十一转动铰链22 与第二杆2、第三杆3、第六杆6和第七杆7转动铰接，四条开链与第二杆2、第三杆3、第六杆6 和第七杆7之间的四个第十一转动铰链22的轴线与第一转动铰链9的轴线平行，即位于第二 杆2和第三杆3两个的第十一转动铰链22的轴线与第七转动铰链15的轴线平行、位于第六杆 6和第七杆7的两个第十一转动铰链22的轴线与第六转动铰链14的轴线平行：四个第十一转 动铰链22均落在第九杆17、第十杆18和第十一杆19所在的平面内。 [0030]驱动第二转动铰链10和第三转动铰链11或同时驱动第二转动铰链10与第三转动 铰链11转动一定的相同角度，使得第四杆4与第五杆5保持共线且第一杆1与第八杆8共线， 第一转动铰链9的轴线与第四转动铰链12的轴线平行：以此将本发明变胞四足仿生机器人 腰部的八杆机构确定为平面构态。 [0031]本实施例中，选择第一转动铰链9、第四转动铰链12、第五转动铰链13、第六转动铰 链14、第七转动铰链15、第八转动铰链16中的任意三个作为驱动：同时，驱动每条开链中的 所述第九转动铰链20、第十转动铰链21和连接闭链和开链的第十·一转动铰链22 [0032]下面通过选取闭链中的第一转动铰链9、第四转动铰链12以及第八转动铰链16，开 链中的所述第九转动铰链20、第十转动铰链21和连接闭链和开链的第十一转动铰链22为驱 动关节进行说明。 [0033]驱动第一转动铰链9、第四转动铰链12、第8转动铰链16使得第一杆1与第二杆2垂 直，第五杆5和第六杆6垂直，第七杆7和第八杆8垂直，第二转动铰链10与第三转动铰链11的 轴线共线。这时闭链构态为如图3种所示的矩形。这时通过驱动各条开链中第九转动铰链 20、第十转动铰链21以及连接闭链与各个开链的第十一转动铰链22，使得第十杆18近似水 平，第十一杆19近似竖直，每条开链所在平面与闭链中连接该条开链的对应杆近似垂直。这 时变胞四足仿生机器人模仿的是蜥蜴的形态，如图3。 [0034]在图3基础上保持闭链的形态不变，驱动每条开链中的第九转动铰链20、第十转动 铰链21以及连接闭链与各个开链的第十一转动铰链22，使得第十杆18向下倾斜，第十一杆 19近似竖直，第十杆18与第十一杆19之间成特定角度，并且使得每条开链所在平面与闭链 中连接该条开链的对应杆近似平行。这时变胞四足仿生机器人模仿的是狗的形态，如图4。 [0035]在图3基础上驱动第一转动铰链9、第四转动铰链12、第八转动铰链16使得第一杆1