本发明涉及一种基于 Schatz 机构的多足变形机器人,具体涉及一种以空间六杆机构为基础动力单元,通过三个推杆整体变形使整体质心提高,再通过四个双足模块协同运动使整体高速移动的多足变形机器人。该移动机器人以 Schatz 机构作为基础动力单元,将两个 Schatz 机构进行对称布置作为双足模块,再将四个双足模块进行空间排布作为整个移动机器人的复合动力系统。其中 Schatz 机构是典型的单闭链空间六杆 6R 机构。根据 Schatz 机构的单自由度的特点,仅使用一个电机即可驱动整个动力单元机构运动。
一种基于 Schatz 机构的多足变形机器人在第一、三、五和七电机与第二、四、六和八电机转速相同并且转向不同时,可实现直行运动,机器人行进的速度与电机的转速正相关。一种基于 Schatz 机构的多足变形机器人在第一、三、五和七电机与第二、四、六和八电机转速不同时,可实现左右两侧差速转向运动,机器人转向的角速度与电机的速度差正相关。一种基于 Schatz 机构的多足变形机器人的材料是多种类型的,如木头、有机玻璃、合成树脂、合成碳纤维、镁合金或钛合等;足端外形也是多种模样的,如桨状等。一种基于 Schatz 机构的多足变形机器人在第一至第三推杆伸长时,机身变形,整体质心提高,可实现机器人高速运动。
北京交通大学是教育部直属全国重点大学,是国家“211工程”“985工程”“双一流”建设高校。有中国科学院院士3人,中国工程院院士10人。全面参与了铁路大提速、青藏铁路、磁悬浮列车、川藏铁路建设和城市轨道交通核心技术自主研发等轨道交通发展重大事件,取得了一系列完全自主知识产权、处于国际先进水平原创性重大成果。 学校智能机器人与系统研究主要从事机器人、虚拟现实、力触觉交互系统、系统控制等研究,构建具有国际先进水平的机器人研究平台。 专家简介:姚燕安,男,工学博士,任北京交通大学教授,博士生导师。研究领域:机构与机器人学 姚教授提出“多模式整体闭链连杆式移动系统”设计理论,提出以“几何机器人”为载体将数学(Mathematics)、科学(Science)、工程(Engineering)、艺术(Art)融合为一体的MSEA教育理念,旨在培养数学家的严谨思维、科学家的创新思维、工程师的实践能力、艺术家的美学情怀。
评价单位:“科创中国”北京交通大学智能机器人与系统专业科技服务团 (北京交通大学)
评价时间:2023-10-26
综合评价
1、进一步完善机器人的设计和性能,提高变形能力、稳定性和控制精度,以满足不同行业的需求。优化机器人的结构和材料,提高其可靠性和耐用性。
2、针对不同领域的应用需求,开展针对性的研究和开发,解决机器人在实际应用中可能遇到的问题,如环境适应性、自主导航、任务规划等。
3、深入了解目标市场的需求和竞争情况,确定机器人的市场定位和应用领域,制定相应的营销策略和推广计划。
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