(57)【要約】      （修正有）【課題】マイクロサーボに基づくラット形ロボットの脚と足の構造及び該脚と足の構造を有する脚と足型バイオニックラット形ロボットを提供する。【解決手段】本発明は、脚と足の構造はパラレル４バーメカニズムにより駆動されるため、運動学及び動力学での計算をより容易にし、且つ各脚部にはいずれも２つの自由度及び足部には一つの冗長自由度があり、運動伝達がより正確で且つ効率が高く、複数の歩き方を達成でき、環境適応性が強力である。【選択図】図１
2020183028.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脚と足型バイオニックラット形ロボットの脚と足の構造であって、前腕スイングアーム（９、２６）、前腕アクティブアーム（１０、２８）、ブーム（１２、２７）、ブームトランスミッションロッド（１４、３０）、ブームスイングアーム（１６、３２）、駆動装置（１７、３５）、前腕（１８、３７）、足（１９、３６）を含み、前記駆動装置（１７、３５）は前腕サーボ（１１、２９）、ブームサーボ（１３、３４）、サーボブラケット（２０、３１）を含み、前記前腕サーボ（１１、２９）、ブームサーボ（１３、３４）は前記サーボブラケット（２０、３１）に固定され、前記前腕スイングアーム（９、２６）、前腕アクティブアーム（１０、２８）、ブーム（１２、２７）、前腕（１８、３７）はパラレル４バーメカニズムを構成し、且つ前記前腕サーボ（１１、２９）の駆動下で回転でき、前記ブームスイングアーム（１６、３２）、ブームトランスミッションロッド（１４、３０）、ブーム（１２、２７）はもう一つのパラレル４バーメカニズムを構成し、且つ前記ブームサーボ（１３、３４）の駆動下で回転でき、前記足（１９、３６）は前記前腕（１８、３７）の第一接続ポイントにピボット接続され、前記パラレル４バーメカニズムと前記もう一つのパラレル４バーメカニズムと共に前記前腕（１８、３７）を移動させるように駆動し、それにより前記足（１９、３６）を移動させるように駆動する、脚と足型バイオニックラット形ロボットの脚と足の構造。
【請求項２】
前記前腕アクティブアーム（１０、２８）の一端は前記前腕サーボ（１１、２９）に固定して接続され、他端は前記前腕スイングアーム（９、２６）の一端にピボット接続され、前記前腕スイングアーム（９、２６）の他端は前記前腕（１８、３７）の第二接続ポイントにピボット接続され、前記前腕（１８、３７）の第三接続ポイントは前記ブーム（１２、２７）の一端にピボット接続され、前記ブーム（１２、２７）の他端は前記前腕アクティブアーム（１０、２８）の一端にピボット接続されることを特徴とする請求項１に記載の脚と足型バイオニックラット形ロボットの脚と足の構造。
【請求項３】
前記ブームスイングアーム（１６、３２）の一端は前記ブームサーボ（１３、３４）に固定して接続され、他端は前記ブームトランスミッションロッド（１４、３０）の一端にピボット接続され、前記ブームトランスミッションロッド（１４、３０）の他端は前記ブーム（１２、２７）の両端間の一つのポイントにピボット接続されることを特徴とする請求項２に記載の脚と足型バイオニックラット形ロボットの脚と足の構造。
【請求項４】
前記固定接続はねじ接続を含むことを特徴とする請求項１−３のいずれか一項に記載の脚と足型バイオニックラット形ロボットの脚と足の構造。
【請求項５】
前記ピボット接続はシャフト穴嵌合接続を含むことを特徴とする請求項１−３のいずれか一項に記載の脚と足型バイオニックラット形ロボットの脚と足の構造。
【請求項６】
ラットヘッドアセンブリ（１）、ヘッド−前肢接続アセンブリ（２）、前肢アセンブリ（３）、ウエストアセンブリ（４）、後肢アセンブリ（５）、及び尾部（６）を含み、前記前肢アセンブリ（３）は前肢前腕スイングアーム（９）、前肢前腕アクティブアーム（１０）、前肢ブーム（１２）、前肢ブームトランスミッションロッド（１４）、前肢-ウエスト接続フレーム（１５）、前肢ブームスイングアーム（１６）、前肢駆動装置（１７）、前肢前腕（１８）、前肢足（１９）を含み、前記前肢駆動装置（１７）はバイオニックラット形ロボットの前肢の移動を駆動するために用いられ、前記前肢駆動装置（１７）は前肢前腕サーボ（１１）、前肢ブームサーボ（１３）、前肢サーボブラケット（２０）を含み、前記前肢前腕サーボ（１１）、前肢ブームサーボ（１３）は前記前肢サーボブラケット（２０）に固定され、前記前肢前腕スイングアーム（９）、前肢前腕アクティブアーム（１０）、前肢ブーム（１２）、前肢前腕（１８）は第一パラレル４バーメカニズムを構成し、且つ前記前肢前腕サーボ（１１）の駆動下で回転でき、前記前肢ブームスイングアーム（１６）、前肢ブームトランスミッションロッド（１４）、前肢ブーム（１２）は第二パラレル４バーメカニズムトランスミッションを構成し、且つ前記前肢ブームサーボ（１３）の駆動下で回転でき、前記前肢足（１９）は前記前肢前腕（１８）の一端にピボット接続され、前記第一パラレル４バーメカニズムと前記第二パラレル４バーメカニズムとは共に前記前肢前腕（１８）の移動を駆動し、それにより前記前肢足（１９）の移動を駆動することを特徴とする脚と足型バイオニックラット形ロボット。
【請求項７】
前記前肢前腕アクティブアーム（１０）の一端は前記前肢前腕サーボ（１１）に固定して接続され、他端は前記前肢前腕スイングアーム（９）の一端にピボット接続され、前記前肢前腕スイングアーム（９）の他端は前記前肢前腕（１８）の両端間の一つのポイントにピボット接続され、前記前肢前腕（１８）の他端は前記前肢ブーム（１２）の一端にピボット接続され、前記前肢ブーム（１２）の他端は前記前肢前腕アクティブアーム（１０）の一端にピボット接続され、前記前肢ブームスイングアーム（１６）の一端は前記前肢ブームサーボ（１３）に固定して接続され、他端は前記前肢ブームトランスミッションロッド（１４）の一端にピボット接続され、前記前肢ブームトランスミッションロッド（１４）の他端は前記前肢ブーム（１２）の両端間の一つのポイントにピボット接続されることを特徴とする請求項６に記載の脚と足型バイオニックラット形ロボット。
【請求項８】
前記ヘッド−前肢接続アセンブリ（２）は前記ラットヘッドアセンブリ（１）及び前記前肢アセンブリ（３）に接続され、前記ウエストアセンブリ（４）は前記前肢アセンブリ（３）、前記後肢アセンブリ（５）に接続され、前記後肢アセンブリ（５）は尾部（６）にピボット接続され、前記ラットヘッドアセンブリ（１）はラットヘッド、ヨーサーボ（７）、ピッチサーボ（８）を含み、前記ヨーサーボ（７）及び前記ピッチサーボ（８）はそれぞれ前記ラットヘッドのヨー、ピッチ移動を駆動するために用いられることを特徴とする請求項６に記載の脚と足型バイオニックラット形ロボット。
【請求項９】
前記後肢アセンブリ（５）は後肢前腕スイングアーム（２６）、後肢ブーム（２７）、後肢前腕アクティブアーム（２８）、後肢ブームトランスミッションロッド（３０）、後肢ブームスイングアーム（３２）、後肢-尾部接続フレーム（３３）、後肢駆動装置（３５）、後肢足（３６）、後肢前腕（３７）を含み、前記後肢駆動装置（３５）はバイオニックラット形ロボットの後肢の移動を駆動するために用いられ、前記後肢駆動装置（３５）は後肢前腕サーボ（２９）、後肢ブームサーボ（３４）、後肢サーボブラケット（３１）を含み、前記後肢前腕サーボ（２９）、後肢ブームサーボ（３４）は前記後肢サーボブラケット（３１）に固定され、前記後肢前腕スイングアーム（２６）、後肢前腕アクティブアーム（２８）、後肢ブーム（２７）、後肢前腕（３７）は第三パラレル４バーメカニズムを構成し、且つ前記後肢前腕サーボ（２９）の駆動下で回転でき、前記後肢ブームスイングアーム（３２）、後肢ブームトランスミッションロッド（３０）、後肢ブーム（２７）は第四パラレル４バーメカニズムトランスミッションを構成し、且つ前記後肢ブームサーボ（３４）の駆動下で回転でき、前記後肢足（３６）は前記後肢前腕（３７）の一端にピボット接続され、前記第三パラレル４バーメカニズムと前記第四パラレル４バーメカニズムと共に前記後肢前腕（３７）の移動を駆動し、それにより前記後肢足（３６）の移動を駆動することを特徴とする請求項６に記載の脚と足型バイオニックラット形ロボット。
【請求項１０】
前記後肢前腕サーボ（２９）のサーボトレイは前記後肢前腕アクティブアーム（２８）の一端に固定して接続され、前記後肢前腕アクティブアーム（２８）の他端は前記後肢前腕スイングアーム（２６）の一端にピボット接続され、前記後肢前腕スイングアーム（２６）の他端は前記後肢前腕（３７）の他端にピボット接続され、前記後肢ブーム（２７）の一端は前記後肢前腕（３７）両端間のポイントにピボット接続され、前記後肢ブーム（２７）の他端は前記後肢前腕アクティブアーム（２８）の一端にピボット接続され、前記後肢ブームサーボ（３４）のサーボトレイは前記後肢ブームスイングアーム（３２）の一端に固定して接続され、前記後肢ブームスイングアーム（３２）の他端は前記後肢ブームトランスミッションロッド（３０）の一端にピボット接続され、前記後肢ブームトランスミッションロッド（３０）の他端は前記後肢ブーム（２７）両端間の一つのポイントにピボット接続され、前記後肢ブーム（２７）の他端は前記後肢前腕（３７）両端間の一つのポイントにピボット接続されることを特徴とする請求項９に記載の脚と足型バイオニックラット形ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバイオニックロボットの技術分野に属し、具体的には脚と足型バイオニックラット形ロボットの脚と足の構造、及び該脚と足の構造を有するバイオニックラット形ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
バイオニックロボットとは、自然界の生物の外形、動きの原理、および行動方式を模倣するシステム、生物学的特性の仕事に取り組むことができるロボットを指す。
現代のロボットは、模式化されていない環境でさまざまなタスク、例えばパイプライン検出、森林消防、捜索救助探査、軍事偵察、航空宇宙などを完了する必要がある。足型ロボットは、車輪型ロボット、クローラ型ロボットよりも複雑な地形に適応する高い能力及び障害物横断能力を必要とする。バイオニックラット形ロボットとは、ラットの外観、動作メカニズム、および行動方式を模倣する四足プラットフォームシステムを指す。
現在では、バイオニックロボットには主に環境適応性が低く、バイオニック度が低く、小型化と軽量化が低く、運動効率が低く、運動の柔軟性が低いという問題がある。以上の問題に対して、新型バイオニックラット形ロボットの構造を提供する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は従来のバイオニックラット形ロボットのバイオニック度が低く、運動効率が低く、柔軟性が低い等の問題を解決するために、柔軟で効率的なバイオニックラット形ロボットデバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の技術的解決手段は以下である。
本発明は、脚と足型バイオニックラット形ロボットの脚と足の構造を提供し、この構造は前腕スイングアーム、前腕アクティブアーム、ブーム、ブームトランスミッションロッド、ブームスイングアーム、駆動装置、前腕、足を含み、
前記駆動装置は、前腕サーボ、ブームサーボ、サーボブラケットを含み、前記前腕サーボ、ブームサーボは前記サーボブラケットに固定され、
前記前腕スイングアーム、前腕アクティブアーム、ブーム、前腕は、一つのパラレル４バーメカニズムを構成し、且つ前記前腕サーボの駆動下で回転することができ、
前記ブームスイングアーム、ブームトランスミッションロッド、ブームはもう一つのパラレル４バーメカニズムを構成し、且つ前記ブームサーボの駆動下で回転することができ、
前記足は前記前腕の第一接続ポイントにピボット接続され、前記パラレル４バーメカニズム及び前記もう一つのパラレル４バーメカニズムが共に前記前腕を移動させるようにそれを駆動し、それにより前記足を移動させるように駆動する。
好ましくは、前記前腕アクティブアームの一端は前記前腕サーボに固定して接続され、他端は前記前腕スイングアームの一端にピボット接続され、前記前腕スイングアームの他端は前記前腕の第二接続ポイントにピボット接続され、前記前腕の第三接続ポイントは前記ブームの一端にピボット接続され、前記ブームの他端は前記前腕アクティブアームの一端にピボット接続される。
好ましくは、前記ブームスイングアームの一端は前記ブームサーボに固定して接続され、他端は前記ブームトランスミッションロッドの一端にピボット接続され、前記ブームトランスミッションロッドの他端は前記ブームの両端間の一つのポイントにピボット接続される。
好ましくは、前記固定接続はねじ接続を含む。
好ましくは、前記ピボット接続はシャフト穴嵌合接続を含む。
本発明はさらに脚と足型バイオニックラット形ロボットを提供し、それは、ラットヘッドアセンブリ、ヘッド−前肢接続アセンブリ、前肢アセンブリ、ウエストアセンブリ、後肢アセンブリ、及び尾部を含み、
前記前肢アセンブリは前肢前腕スイングアーム、前肢前腕アクティブアーム、前肢ブーム、前肢ブームトランスミッションロッド、前肢-ウエスト接続フレーム、前肢ブームスイングアーム、前肢駆動装置、前肢前腕、前肢足を含み、前記前肢駆動装置はバイオニックラット形ロボットの前肢の移動を駆動するために用いられ、
前記前肢駆動装置は前肢前腕サーボ、前肢ブームサーボ、前肢サーボブラケットを含み、前記前肢前腕サーボ、前肢ブームサーボは前記前肢サーボブラケットに固定され、
前記前肢前腕スイングアーム、前肢前腕アクティブアーム、前肢ブーム、前肢前腕は第一パラレル４バーメカニズムを構成し、且つ前記前肢前腕サーボの駆動下で回転でき、前記前肢ブームスイングアーム、前肢ブームトランスミッションロッド、前肢ブームは第二パラレル４バーメカニズムトランスミッションを構成し、且つ前記前肢ブームサーボの駆動下で回転でき、
前記前肢足は前記前肢前腕の一端にピボット接続され、前記第一パラレル４バーメカニズムと前記第二パラレル４バーメカニズムとは、共に前記前肢前腕の移動を駆動し、それにより前記前肢足の移動を駆動する。
好ましくは、前記前肢前腕アクティブアームの一端は前記前肢前腕サーボに固定して接続され、他端は前記前肢前腕スイングアームの一端にピボット接続され、前記前肢前腕スイングアームの他端は前記前肢前腕の両端間の一つのポイントにピボット接続され、前記前肢前腕の他端は前記前肢ブームの一端にピボット接続され、前記前肢ブームの他端は前記前肢前腕アクティブアームの一端にピボット接続され、
前記前肢ブームスイングアームの一端は前記前肢ブームサーボに固定して接続され、他端は前記前肢ブームトランスミッションロッドの一端にピボット接続され、前記前肢ブームトランスミッションロッドの他端は前記前肢ブームの両端間の一つのポイントにピボット接続される。
好ましくは、前記ヘッド−前肢接続アセンブリは前記ラットヘッドアセンブリ及び前記前肢アセンブリに接続され、前記ウエストアセンブリは前記前肢アセンブリ、前記後肢アセンブリに接続され、前記後肢アセンブリは尾部にピボット接続され、
前記ラットヘッドアセンブリはラットヘッド、ヨーサーボ、ピッチサーボを含み、前記ヨーサーボ及び前記ピッチサーボはそれぞれ前記ラットヘッドのヨー、ピッチ移動を駆動するために用いられる。
好ましくは、前記後肢アセンブリは、後肢前腕スイングアーム、後肢ブーム、後肢前腕アクティブアーム、後肢ブームトランスミッションロッド、後肢ブームスイングアーム、後肢-尾部接続フレーム、後肢駆動装置、後肢足、後肢前腕を含み、前記後肢駆動装置はバイオニックラット形ロボットの後肢の移動を駆動するために用いられ、
前記後肢駆動装置は、後肢前腕サーボ、後肢ブームサーボ、後肢サーボブラケットを含み、前記後肢前腕サーボ、後肢ブームサーボは前記後肢サーボブラケットに固定され、
前記後肢前腕スイングアーム、後肢前腕アクティブアーム、後肢ブーム、後肢前腕は第三パラレル４バーメカニズムを構成し、且つ前記後肢前腕サーボの駆動下で回転でき、前記後肢ブームスイングアーム、後肢ブームトランスミッションロッド、後肢ブームは第四パラレル４バーメカニズムトランスミッションを構成し、且つ前記後肢ブームサーボの駆動下で回転でき、
前記後肢足は前記後肢前腕の一端にピボット接続され、前記第三パラレル４バーメカニズムと前記第四パラレル４バーメカニズムと共に前記後肢前腕の移動を駆動し、それにより前記後肢足の移動を駆動する。
好ましくは、前記後肢前腕サーボのサーボトレイは前記後肢前腕アクティブアームの一端に固定して接続され、前記後肢前腕アクティブアームの他端は前記後肢前腕スイングアームの一端にピボット接続され、前記後肢前腕スイングアームの他端は前記後肢前腕の他端にピボット接続され、前記後肢ブームの一端は前記後肢前腕両端間の一つのポイントにピボット接続され、前記後肢ブームの他端は前記後肢前腕アクティブアームの一端にピボット接続され、
前記後肢ブームサーボのサーボトレイは前記後肢ブームスイングアームの一端に固定して接続され、前記後肢ブームスイングアームの他端は前記後肢ブームトランスミッションロッドの一端にピボット接続され、前記後肢ブームトランスミッションロッドの他端は前記後肢ブーム両端間の一つのポイントにピボット接続され、前記後肢ブームの他端は前記後肢前腕両端間の一つのポイントにピボット接続される。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は以下の有益な効果を有する。
（１）本発明の脚と足の構造はラットの骨格の機能を模倣するように設計されたもので、すべてのサイズが実際のラットに一致し、形態学的に実際のラットの形状により近く、集積度と空間使用率が高く、軽量製品である。
（２）本発明の脚と足の構造は運動学および動力学の計算をより便利にするためにパラレル４バーメカニズムトランスミッションを採用し、且つ各脚部にはいずれも２つの自由度及び足部には一つの冗長自由度があり、運動伝達がより正確で且つ効率が高く、複数種類の歩き方を達成でき、環境適応性が強力である。
（３）本発明のバイオニックラット形ロボットは、ウエストに２つの自由度で設計されており、且つサーボが通電されていない場合にウエストは冗長自由度と見なすことができるため、バイオニックロボットの動きがより柔軟になり、旋回半径が小さくなり、パイプなどの狭い地形を適応的に通過することもでき、ウエストと後肢はコイルスプリングで接続されているため、回転効果は前肢と後肢に広がり、バイオニックラット形ロボットの全体的な安定性を向上させた。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は本発明の脚と足型バイオニックラット形ロボットの全体構造模式図である。
【図２】図２は本発明の脚と足型バイオニックラット形ロボットの前肢アセンブリの構造模式図である。
【図３】図３は本発明の脚と足型バイオニックラット形ロボットのウエストアセンブリの構造模式図である。
【図４】図４は本発明の脚と足型バイオニックラット形ロボットの後肢アセンブリの構造模式図である。ここで各参照符号の意味は、
【符号の説明】
【０００７】
１−ラットヘッドアセンブリ、２−ヘッド−前肢接続アセンブリ、３−前肢アセンブリ、４−ウエストアセンブリ、５−後肢アセンブリ、６−尾部、７−ヨーサーボ、８−ピッチサーボ、９−前肢前腕スイングアーム、１０−前肢前腕アクティブアーム、１１−前肢前腕サーボ、１２−前肢ブーム、１３−前肢ブームサーボ、１４−前肢ブームトランスミッションロッド、１５−前肢-ウエスト接続フレーム、１６−前肢ブームスイングアーム、１７−前肢駆動装置、１８−前肢前腕、１９−前肢足、２０−前肢サーボブラケット、２１−フロントウエストサーボ、２２−ウエスト連結部材Ｉ、２３−バックウエストサーボ、２４−ウエストコイルスプリング構造、２５−ウエスト連結部材ＩＩ、２６−後肢前腕スイングアーム、２７−後肢ブーム、２８−後肢前腕アクティブアーム、２９−後肢前腕サーボ、３０−後肢ブームトランスミッションロッド、３１−後肢サーボブラケット、３２−後肢ブームスイングアーム、３３−後肢-尾部接続フレーム、３４−後肢ブームサーボ、３５−後肢駆動装置、３６−後肢足、３７−後肢前腕。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１に示すように、本発明による脚と足型バイオニックラット形ロボットは、ラットヘッドアセンブリ１、ヘッド−前肢接続アセンブリ２、前肢アセンブリ３、ウエストアセンブリ４、後肢アセンブリ５、及び尾部６を含む。
【０００９】
図１に示すように、ラットヘッドアセンブリ１はヘッド−前肢接続アセンブリ２を介して前肢アセンブリ３に接続される。図３に示すように、前記ウエストアセンブリ４は、フロントウエストサーボ２１、ウエスト連結部材Ｉ２２、バックウエストサーボ２３、ウエストコイルスプリング構造２４、ウエスト連結部材ＩＩ２５を含む。前記フロントウエストサーボ２１は前記前肢アセンブリ３、前記ウエスト連結部材Ｉ２２は前記ウエスト連結部材ＩＩ２５に接続され、前記バックウエストサーボ２３は前記ウエストコイルスプリング構造２４、前記ウエスト連結部材Ｉ２２は前記ウエスト連結部材ＩＩ２５に接続され、ウエストでの２つの自由度を達成し、バイオニックロボットの動きがより柔軟になっている。前記ウエストコイルスプリング構造２４は後肢アセンブリ５における後肢サーボブラケット３１に接続され、前肢-ウエスト接続フレーム１５はウエストアセンブリ３におけるフロントウエストサーボ２１に接続される。前記尾部６は後肢-尾部接続フレーム３３を介して後肢アセンブリ５に接続される。
【００１０】
図１に示すように、ラットヘッドアセンブリ１はラットヘッド、ラットヘッドのピッチ移動を駆動するピッチサーボ及びそのブラケット、ラットヘッドのヨー移動を駆動するヨーサーボ及びそのブラケットを含む。ラットヘッドアセンブリ１では、ラットヘッドは中空であり、カメラ及びセンサを配置でき、それによりラット形ロボットにはラットと同様な視覚及び反応力を備え、同時に外観でラットにもより近くなっている。脚と足型バイオニックラット形ロボットの尾部６は実際のラットの尾の長さを参照し、且つ選択された材料は軽量であり、軽量化を増加させるだけでなく外観で実際のラットとより似ている。
【００１１】
以上の実施形態において、当業者であれば理解できるように、前記ピッチサーボ及びヨーサーボは従来技術のいかなるサーボであってもよい。
【００１２】
図２に示すように、脚と足型バイオニックラット形ロボットの前肢アセンブリ３は、前肢前腕スイングアーム９、前肢前腕アクティブアーム１０、前肢ブーム１２、前肢ブームトランスミッションロッド１４、前肢-ウエスト接続フレーム１５、前肢ブームスイングアーム１６、前肢駆動装置１７、前肢前腕１８、前肢足１９を含む。
【００１３】
前記前肢駆動装置１７は前肢前腕サーボ１１、前肢ブームサーボ１３、前肢サーボブラケット２０を含み、前記前肢前腕サーボ１１、前肢ブームサーボ１３は前記前肢サーボブラケット２０に固定される。前肢前腕サーボ１１は前肢サーボブラケット２０にねじ接続され、前肢ブームサーボ１３は前肢サーボブラケット２０にねじ接続される。前肢前腕サーボ１１はギアトランスミッションを介して前腕アクティブアーム１０を駆動し、前肢ブームサーボ１３はギアトランスミッションを介して前腕ブームスイングアーム１６を駆動し、両方は共に２つのパラレル４バーメカニズムトランスミッションを介して前肢前腕１８を駆動することにより前肢足１９の移動を達成する。
【００１４】
前記前肢前腕アクティブアーム１０の一端は前記前肢前腕サーボ１１にねじ接続され、他端は前記前肢前腕スイングアーム９の一端にシャフト穴嵌合接続される。前記前肢前腕スイングアーム９の他端は前記フロントアーム前腕１８の両端間の一つのポイントにシャフト穴嵌合接続され、前記フロントアーム前腕１８の一端は前記前肢足１９にシャフト穴嵌合接続され、前記フロントアーム前腕１８の他端は前記前肢ブーム１２の一端にシャフト穴嵌合接続され、前記前肢ブーム１２の他端は前記前肢前腕アクティブアーム１０にシャフト穴嵌合接続される。
【００１５】
前記前肢ブームスイングアーム１６の一端は前記前肢ブームサーボ１３にねじ接続され、他端は前記前肢ブームトランスミッションロッド１４の一端にピボット接続され、前記前肢ブームトランスミッションロッド１４の他端は前記前肢ブーム１２の両端間のポイントにシャフト穴嵌合接続される。
【００１６】
図４に示すように、脚と足型バイオニックラット形ロボットの後肢アセンブリ５は、後肢前腕スイングアーム２６、後肢ブーム２７、後肢前腕アクティブアーム２８、後肢ブームトランスミッションロッド３０、後肢ブームスイングアーム３２、後肢-尾部接続フレーム３３、後肢駆動装置３５、後肢足３６、後肢前腕３７を含む。前記後肢足３６は前記後肢前腕３７の一端にピボット接続される。
【００１７】
前記後肢駆動装置３５は、後肢前腕サーボ２９、後肢ブームサーボ３４、後肢サーボブラケット３１を含み、前記後肢前腕サーボ２９、後肢ブームサーボ３４は前記後肢サーボブラケット３１に固定される。後肢前腕サーボ２９は後肢サーボブラケット３１にねじ接続され、後肢ブームサーボ３４は後肢サーボブラケット３１にねじ接続される。後肢前腕サーボ２９はギアトランスミッションを介して後肢前腕アクティブアーム２８を駆動し、後肢ブームサーボ３４はギアトランスミッションを介して後肢ブームスイングアーム３２を駆動し、両方は共に２つのパラレル４バーメカニズムトランスミッションを介して後肢前腕３７を駆動することにより後肢足３６の移動を達成する。
【００１８】
前記後肢前腕サーボ２９のサーボトレイは前記後肢前腕アクティブアーム２８の一端にねじ接続され、前記後肢前腕アクティブアーム２８の他端は前記後肢前腕スイングアーム２６の一端にシャフト穴嵌合接続され、前記後肢前腕スイングアーム２６の他端は前記後肢前腕３７の他端にシャフト穴嵌合接続され、前記後肢ブーム２７の一端は前記後肢前腕３７両端間のポイントにシャフト穴嵌合接続され、前記後肢ブーム２７の他端は前記後肢前腕アクティブアーム２８の一端にシャフト穴嵌合接続される。
【００１９】
前記後肢ブームサーボ３４のサーボトレイは前記後肢ブームスイングアーム３２の一端にねじ接続され、前記後肢ブームスイングアーム３２の他端は前記後肢ブームトランスミッションロッド３０の一端にシャフト穴嵌合接続され、前記後肢ブームトランスミッションロッド３０の他端は前記後肢ブーム２７両端間の一つのポイントにピボット接続され、前記後肢ブーム２７の他端は前記後肢前腕３７両端間の一つのポイントにシャフト穴嵌合接続される。
【００２０】
図２及び図４に示すように、脚と足型バイオニックラット形ロボットの前肢前腕サーボ１１、前肢ブームサーボ１３、後肢前腕サーボ２９、後肢ブームサーボ３４はそれぞれ独立して四肢の移動を制御する。前肢前腕１８及び後肢前腕３７の移動はそれぞれ２つの自由度の影響を受けたが、トランスミッションのためにパラレル４バーメカニズムを採用するため、運動学及動力学での計算を容易にし、且つ全体の動きも分離されている。四肢が独立して運動するため、複数の歩き方を達成でき、複雑な地形に適応する能力を向上させる。
【００２１】
図１、図２、図３及び図４に示すように、従来のバイオニックラット形ロボットの低バイオニック度という問題に対して、本発明の脚と足型バイオニックラット形ロボットは、ラットの骨格構造を参照して設計され、ラットとラット形ロボットの各種パラメータの比較は以下である。
身長：ラット形ロボット２０２ｍｍ、ラット１９２．５ｍｍ、大腿骨：ラット形ロボット４０ｍｍ、ラット３６．４ｍｍ、脛骨：ラット形ロボット４０ｍｍ、ラット３８．７ｍｍ、尾の長さ：ラット形ロボット２００ｍｍ、ラット１９８．６ｍｍ。本発明の脚と足型バイオニックラット形ロボットはバイオニック度が高く、バイオニックラット形ロボットの低バイオニック度という問題を効果的に解決したということがわかる。
以上の実施形態において、当業者であれば理解できるように、前記前肢前腕サーボ１１、前肢ブームサーボ１３、後肢前腕サーボ２９、後肢ブームサーボ３４は従来技術で適用可能ないかなるサーボを用いることができる。
【００２２】
以上の実施形態において、当業者であれば理解できるように、前記前肢前腕サーボ１１、前肢ブームサーボ１３、後肢前腕サーボ２９、後肢ブームサーボ３４への制御は従来技術で適用可能ないかなる制御装置を用いることができ、例えば汎用中央処理装置、マイクロコントローラーＭＣＵ、フィールドプログラマブルデバイスＦＰＧＡ、プログラマブルロジックコントローラーＰＬＣ、専用集積回路ＡＳＩＣなどである。
【００２３】
本文で説明された具体的な実施例は本発明の精神を例示するのに過ぎない。当業者であれば説明された具体的な実施例に対して様々な修正又は追加を行い又は類似する方式で代替することができるが、このような修正か追加か変更は、本発明の精神から逸脱すること、或いは添付の特許請求の範囲によって定義される範囲を超えることはない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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