(57)【要約】  本発明は６足歩行汎用ロボット及びその胴体構造を開示し、そのうち胴体構造は頭部と胴体本体（１０）を含み、頭部の内側には測距撮像装置が設けられ、測距撮像装置は回転ヘッド（１１）と前パネル測距コンポーネントを含み、前パネル測距コンポーネントは前パネル（１２）と前パネルの内側ライニングプレート（１５）を含み、前パネルの内側ライニングプレート（１５）上には測距撮像モジュール（１５１）が取り付けられる；胴体本体（１０）の上面上には回転盤（１３）が設けられ、回転ヘッド（１１）は回転盤（１３）上に係合固定され、回転盤（１３）上には第一回路基板（１４）が設けられ、胴体本体（１０）の内部キャビティ内には駆動機構と主制御回路基板（４０）が取り付けられ、駆動機構は１つの回転軸（１６）を有し、回転軸（１６）の外周面上には複数の導電性スリップリングが設けられる。本発明のロボットによれば、周囲の環境を観察する必要がある時に、駆動機構は回転盤（１３）を駆動して３６０度回転させることができ、測距撮像装置は回転盤（１３）上に固定されているので、測距撮像モジュール（１５１）とインジケーターランプモジュールを同時に３６０度回転させることができ、胴体本体（１０）が位置を動かすことなくその回転を実現でき、その構造はシンプルであり、その使用は柔軟で容易である。【選択図】図３
2019520229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭部と胴体本体とを含む６足歩行汎用ロボットの胴体構造であって、
前記頭部の内側には測距撮像装置が設けられ、前記測距撮像装置は回転ヘッドと前記回転ヘッドに取り付けられた前パネル測距コンポーネントとを含み、前記前パネル測距コンポーネントは前パネルと前記前パネルの内側に配置された前パネルの内側ライニングプレートとを含み、前記前パネル内側ライニングプレートには測距撮像モジュールが取り付けられ、
前記胴体本体の上面には回転盤が設けられ、前記回転ヘッドは前記回転盤に係合固定され、前記回転盤には第一回路基板が設けられ、前記測距撮像モジュールは前記第一回路基板に接続され、前記胴体本体の内部キャビティ内には駆動機構と主制御回路基板とが取り付けられ、前記駆動機構は１つの回転軸を有し、前記回転軸の外周面には前記主制御回路基板とデータ通信するための複数の導電性スリップリングが設けられ、前記駆動機構は前記回転盤を駆動して３６０度回転させることができることを特徴とする６足歩行汎用ロボットの胴体構造。
【請求項２】
前記駆動機構は歯車駆動機構であり、互いに噛み合って伝動する主動輪と従動輪とを含み、前記主動輪は駆動モータに接続され、前記回転軸は前記従動輪に貫装されて前記従動輪と共に回転し、前記回転盤は前記従動輪に固定されることを特徴とする請求項１に記載の６足歩行汎用ロボットの胴体構造。
【請求項３】
前記回転軸の下端は１つの軸スリーブ内に挿入され、前記軸スリーブ内には前記導電性スリップリングとマッチングして電気的に接続するための電気ブラシが設けられ、前記電気ブラシは前記主制御回路基板に電気的に接続され、前記第一回路基板に電気的に接続するための導線は前記回転軸内に設置され、前記導線は下端が前記導電性スリップリングに接続され、上端が前記回転軸を通り抜けて前記第一回路基板に接続されることを特徴とする請求項２に記載の６足歩行汎用ロボットの胴体構造。
【請求項４】
前記胴体本体は互いに係合される胴体上部カバーと胴体下部カバーとを含み、且つ両方の間には前記内部キャビティが形成され、前記内部キャビティの中央部には環状固定板が設けられ、前記内部キャビティは上部キャビティと下部キャビティに分割され、前記環状固定板の上面には前記主動輪及び前記従動輪をそれぞれ取り付けるための第一取り付け座及び第二取り付け座が設けられ、前記駆動モータは前記下部キャビティ内に取り付けられ、且つ前記主動輪と同軸に設置されることを特徴とする請求項２に記載の６足歩行汎用ロボットの胴体構造。
【請求項５】
前記主制御回路基板は前記環状固定板に取り付けられ、前記内部キャビティ内にはロボットの脚部を駆動して１８０度回転させるための複数の第一サーボモータが円周方向に沿って間隔を置いて設けられ、前記第一サーボモータは前記主制御回路基板に電気的に接続されることを特徴とする請求項４に記載の６足歩行汎用ロボットの胴体構造。
【請求項６】
前記胴体上部カバー及び前記胴体下部カバーはシャーシと前記シャーシの周囲に円周方向に沿って設置された複数の第一凸状カバーとをそれぞれ含み、隣接する任意の２つの前記第一凸状カバーの間には接続された第二凸状カバーが設けられ、前記胴体上部カバーと前記胴体下部カバーの対応する位置の２つの前記第二凸状カバー間には、前記第一サーボモータを収容するための取り付け位置が形成されることを特徴とする請求項４に記載の６足歩行汎用ロボットの胴体構造。
【請求項７】
前記前パネルの内側ライニングプレートには赤外ランプモジュールがさらに設けられ、前記赤外ランプモジュールは前記第一回路基板に接続されることを特徴とする請求項１に記載の６足歩行汎用ロボットの胴体構造。
【請求項８】
前記前パネルの内側ライニングプレートには赤外線センサと前記赤外線センサに無線接続されたビデオ処理モジュールとがさらに設けられ、前記ビデオ処理モジュールは前記第一回路基板に接続されることを特徴とする請求項１に記載の６足歩行汎用ロボットの胴体構造。
【請求項９】
前記回転ヘッドの前端には前記前パネルとマッチングする前パネル用取り付け座が上方に突出するように設けられ、前記前パネルは前記前パネル用取り付け座上に嵌着されることを特徴とする請求項１に記載の６足歩行汎用ロボットの胴体構造。
【請求項１０】
６足歩行汎用ロボットであって、請求項１−９のいずれか一項に記載の胴体構造を含み、前記胴体構造の周りに放射状となり且つ対称的に分布された複数の脚部構造をさらに含み、
前記脚部構造は順次に接続された大腿、下腿及び足を含み、前記大腿と前記胴体本体との間は股関節を介して接続され、前記大腿と前記下腿との間は膝関節を介して接続され、前記下腿と前記足との間は足首関節を介して接続され、前記下腿の内部には第二サーボモータと第三サーボモータとが間隔を置いて設けられ、前記第二サーボモータ及び前記第三サーボモータは前記主制御回路基板にそれぞれ電気的に接続され、前記第二サーボモータ及び第三サーボモータは前記膝関節及び前記足首関節にそれぞれ接続され、且つ前記下腿及び前記足を駆動して前記膝関節及び前記足首関節の周りをそれぞれ１８０度回転させることを特徴とする６足歩行汎用ロボット。
【請求項１１】
前記足の地面接触端には外側が弧状となったゴムが設けられ、前記ゴム接点の内側には接続柱が設けられ、前記足の内部には位置スイッチが設けられ、前記位置スイッチは前記主制御回路基板に接続され、前記足が地面に接触すると、前記ゴム接点が押圧され、且つ前記位置スイッチに接触させるように前記接続柱を押し、前記位置スイッチをトリガーしてオンさせることを特徴とする請求項１０に記載の６足歩行汎用ロボット。
【請求項１２】
前記位置スイッチの底面には固定接点ブロックと可動接点ブロックとが間隔を置いて設けられ、前記可動接点ブロックの底面には柱状の接続用接点が設けられることを特徴とする請求項１１に記載の６足歩行汎用ロボット。
【請求項１３】
前記接続柱は前記ゴム接点の内側面に密着するポスト頭部と外向きに伸びる柱ロードとを含み、前記接続柱が前記ゴム接点で押されることによって移動すると、前記柱ロードは前記接続用接点に接触し、前記位置スイッチをトリガーしてオンさせることを特徴とする請求項１２に記載の６足歩行汎用ロボット。
【請求項１４】
前記股関節、大腿及び前記膝関節は一体成型され、前記大腿の水平方向の長さ寸法は前記股関節及び前記膝関節の長さ寸法よりも小さいことを特徴とする請求項１０に記載の６足歩行汎用ロボット。
【請求項１５】
前記足首関節と前記足とは一体成型され、前記足は前記足首関節が位置する水平面に沿って地面側に向いて傾斜するように設置され、傾斜角度は４５度であることを特徴とする請求項１０に記載の６足歩行汎用ロボット。
【請求項１６】
前記股関節には前記胴体本体を挟持するための第一Ｕ字型溝が開けられ、前記膝関節には前記下腿の一端を挟持するための第二Ｕ字型溝が開けられ、前記膝関節の内側面には前記下腿を貫通する第一貫通孔が開けられ、第一回転軸は前記第一貫通孔を通り抜けて前記膝関節と前記下腿をヒンジ接続することを特徴とする請求項１４に記載の６足歩行汎用ロボット。
【請求項１７】
前記足首関節には前記下腿の他端を挟持するための第三Ｕ字型溝が開けられ、前記足首関節の内側面には前記下腿を貫通する第二貫通孔が開けられ、第二回転軸は前記第二貫通孔を通り抜けて前記足首関節と前記足をヒンジ接続することを特徴とする請求項１６に記載の６足歩行汎用ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はロボットに関し、具体的に６足歩行汎用ロボット及びその胴体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
科学技術の発展に伴い、ロボットは人間を代替し、反復性又は安全上のリスクを有する多くの活動を完成しており、そのうち多脚ロボットは様々な複雑な地形に適応できるので、特定のアプリケーションにおいて優位性がある。しかし、多足の足取りの特徴により、ステアリングが現在位置する場所で足踏みする方式で行う必要があるので、多脚ロボットは回る時の時間がかかり、効率が低くなり、車輪式移動ロボット（直接回転可能）に比べて明らかに劣り、且つ胴体は安定した状態を維持することが難しく、撮像、マッピングなどのアプリケーションに大きな困難をもたらす。また、脚部は歩行中において足が地面に接触しているかどうかを自己検出することができないので、作業状態に影響を及ぼし、腿部の問題を適時に見つけて修理することができず、耐用年数に影響を及ぼす。
【０００３】
したがって、従来の多脚ロボットはコストが高く、効率が低く、時間がかかり且つ安定した状態を維持することが難しいという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする技術的課題は、従来の多脚ロボットは効率が低く、時間がかかり、耐用年数が短く且つ安定した状態を維持することが難しいという問題があることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記技術的課題を解決するために、本発明が採用する技術的解決手段は、６足歩行汎用ロボットの胴体構造を提供することであり、この胴体構造は頭部と胴体本体を含み、前記頭部の内側には測距撮像装置が設けられ、前記測距撮像装置は回転ヘッドと前記回転ヘッドに取り付けられた前パネル測距コンポーネントとを含み、前記前パネル測距コンポーネントは前パネルと前記前パネルの内側に配置された前パネルの内側ライニングプレートとを含み、前記前パネル内側ライニングプレートには測距撮像モジュールが取り付けられ、
前記胴体本体の上面には回転盤が設けられ、前記回転ヘッドは前記回転盤に係合固定され、前記回転盤には第一回路基板が設けられ、前記測距撮像モジュールは前記第一回路基板に接続され、前記胴体本体の内部キャビティ内には駆動機構と主制御回路基板とが取り付けられ、前記駆動機構は１つの回転軸を有し、前記回転軸の外周面には前記主制御回路基板とデータ通信するための複数の導電性スリップリングが設けられ、前記駆動機構は前記回転盤を駆動して３６０度回転させることができる。
【０００６】
上記解決手段では、前記駆動機構は歯車駆動機構であり、互いに噛み合って伝動する主動輪と従動輪とを含み、前記主動輪は駆動モータに接続され、前記回転軸は前記従動輪に貫装されて前記従動輪と共に回転し、前記回転盤は前記従動輪に固定される。
【０００７】
上記解決手段では、前記回転軸の下端は１つの軸スリーブ内に挿入され、前記軸スリーブ内には前記導電性スリップリングとマッチングして電気的に接続するための電気ブラシが設けられ、前記電気ブラシは前記主制御回路基板に電気的に接続され、前記第一回路基板に電気的に接続するための導線は前記回転軸内に設置され、前記導線は下端が前記導電性スリップリングに接続され、上端が前記回転軸を通り抜けて前記第一回路基板に接続される。
【０００８】
上記解決手段では、前記胴体本体は互いに係合される胴体上部カバーと胴体下部カバーとを含み、且つ両方の間には前記内部キャビティが形成され、前記内部キャビティの中央部には環状固定板が設けられ、前記内部キャビティは上部キャビティと下部キャビティに分割され、前記環状固定板の上面には前記主動輪及び前記従動輪をそれぞれ取り付けるための第一取り付け座及び第二取り付け座が設けられ、前記駆動モータは前記下部キャビティ内に取り付けられ、且つ前記主動輪と同軸に設置される。
【０００９】
上記解決手段では、前記主制御回路基板は前記環状固定板に取り付けられ、前記内部キャビティ内にはロボットの脚部を駆動して１８０度回転させるための複数の第一サーボモータが円周方向に沿って間隔を置いて設けられ、前記第一サーボモータは前記主制御回路基板に電気的に接続される。
【００１０】
上記解決手段では、前記胴体上部カバー及び前記胴体下部カバーはシャーシと前記シャーシの周囲に円周方向に沿って設置された複数の第一凸状カバーとをそれぞれ含み、隣接する任意の２つの前記第一凸状カバーの間には接続された第二凸状カバーが設けられ、前記胴体上部カバーと前記胴体下部カバーの対応する位置の２つの前記第二凸状カバー間には、前記第一サーボモータを収容するための取り付け位置が形成される。
【００１１】
上記解決手段では、前記前パネルの内側ライニングプレートには赤外ランプモジュールがさらに設けられ、前記赤外ランプモジュールは前記第一回路基板に接続される。
【００１２】
上記解決手段では、前記前パネルの内側ライニングプレートには赤外線センサと前記赤外線センサに無線接続されたビデオ処理モジュールとがさらに設けられ、前記ビデオ処理モジュールは前記第一回路基板に接続される。
【００１３】
上記解決手段では、前記回転ヘッドの前端には前記前パネルとマッチングする前パネル用取り付け座が上方に突出するように設けられ、前記前パネルは前記前パネル用取り付け座上に嵌着される。
【００１４】
本発明は６足歩行汎用ロボットをさらに開示し、それは前記胴体構造を含み、前記胴体構造の周りに放射状となり且つ対称的に分布された複数の脚部構造をさらに含み、
前記脚部構造は順次に接続された大腿、下腿及び足を含み、前記大腿と前記胴体本体との間は股関節を介して接続され、前記大腿と前記下腿との間は膝関節を介して接続され、前記下腿と前記足との間は足首関節を介して接続され、前記下腿の内部には第二サーボモータと第三サーボモータとが間隔を置いて設けられ、前記第二サーボモータ及び前記第三サーボモータは前記主制御回路基板にそれぞれ電気的に接続され、前記第二サーボモータ及び第三サーボモータは前記膝関節及び前記足首関節にそれぞれ接続され、且つ前記下腿及び前記足を駆動して前記膝関節及び前記足首関節の周りをそれぞれ１８０度回転させる。
【００１５】
上記解決手段では、前記足の地面接触端には外側が弧状となったゴムが設けられ、前記ゴム接点の内側には接続柱が設けられ、前記足の内部には位置スイッチが設けられ、前記位置スイッチは前記主制御回路基板に接続され、前記足が地面に接触すると、前記ゴム接点が押圧され、且つ前記位置スイッチに接触させるように前記接続柱を押し、前記位置スイッチをトリガーしてオンさせる。
【００１６】
上記解決手段では、前記位置スイッチの底面には固定接点ブロックと可動接点ブロックとが間隔を置いて設けられ、前記可動接点ブロックの底面には柱状の接続用接点が設けられる。
【００１７】
上記解決手段では、前記接続柱は前記ゴム接点の内側面に密着するポスト頭部と外向きに伸びる柱ロードとを含み、前記接続柱が前記ゴム接点で押されることによって移動すると、前記柱ロードは前記接続用接点に接触し、前記位置スイッチをトリガーしてオンさせる。
【００１８】
上記解決手段では、前記股関節、大腿及び前記膝関節は一体成型され、前記大腿の水平方向の長さ寸法は前記股関節及び前記膝関節の長さ寸法よりも小さい。
【００１９】
上記解決手段では、前記足首関節と前記足とは一体成型され、前記足は前記足首関節が位置する水平面に沿って地面側に向いて傾斜するように設置され、傾斜角度は４５度である。
【００２０】
上記解決手段では、前記股関節には前記胴体本体を挟持するための第一Ｕ字型溝が開けられ、前記膝関節には前記下腿の一端を挟持するための第二Ｕ字型溝が開けられ、前記膝関節の内側面には前記下腿を貫通する第一貫通孔が開けられ、第一回転軸は前記第一貫通孔を通り抜けて前記膝関節と前記下腿をヒンジ接続する。
【００２１】
上記解決手段では、前記足首関節には前記下腿の他端を挟持するための第三Ｕ字型溝が開けられ、前記足首関節の内側面には前記下腿を貫通する第二貫通孔が開けられ、第二回転軸は前記第二貫通孔を通り抜けて前記足首関節と前記足をヒンジ接続する。
【００２２】
本発明では、周囲の環境を観察する必要がある時に、主制御回路基板は回転盤を駆動して３６０度回転させるように駆動機構を制御し、測距撮像装置は回転盤に固定されているので、測距撮像モジュール及びインジケーターランプモジュールを同時に３６０度回転させることができ、胴体本体の位置が動かなくも実現でき、構造はシンプルであり、使用は柔軟で容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る構造模式図である。
【図２】本発明の側面図である。
【図３】本発明のキャップが取り外された後の構造模式図である。
【図４】図３から前パネルが取り外された後の構造模式図である。
【図５】図４から回転ヘッドが取り外された後の構造模式図である。
【図６】本発明における胴体構造の構造模式図である。
【図７】本発明におけるキャップが取り外された後の胴体構造の構造模式図である。
【図８】図７から前パネルが取り外された後の構造模式図である。
【図９】図８から回転ヘッドが取り外された後の構造模式図である。
【図１０】図９から回転盤及び第一回路基板が取り外された後の構造模式図である。
【図１１】本発明における脚部構造の構造模式図である。
【図１２】本発明における脚部構造の内部の構造模式図である。
【図１３】本発明における脚部構造の位置スイッチ及びゴム接点の構造模式図である。
【図１４】本発明における脚部構造の位置スイッチと接続柱が接触している時の状態図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、明細書の添付図面を参照して本発明について詳細に説明する。
【００２５】
図１、図２及び図７に示すように、本発明は６足歩行汎用ロボットの胴体構造を提供し、この構造は頭部と胴体本体１０とを含む、頭部はキャップ１７とキャップ１７の内部に取り付けられた測距撮像装置とを含み、キャップ１７は測距撮像装置及びその内部部材を効果的に保護でき、且つほこりの進入を防止できるので、耐用年数を延ばすことができる、胴体本体１０内には第一回路基板１４と主制御回路基板４０とがそれぞれ取り付けられ、第一回路基板１４及び主制御回路基板４０は制御システムとして、６足歩行汎用ロボットの胴体構造及び脚部構造の動作を制御するのに用いられ、ここで第一回路基板１４は受信した情報を主制御回路基板４０に送信し、主制御回路基板４０は処理を制御するようにコマンドを纏めて送信する。
【００２６】
図３、図８に示すように、測距撮像装置は回転ヘッド１１と回転ヘッド１１の前端に取り付けられた前パネル測距コンポーネントとを含み、前パネル測距コンポーネントは前パネル１２と前パネル１２の内側に配置された前パネル内側ライニングプレート１５とを含み、回転ヘッド１１の前端には前パネル１２とマッチングする前パネル用取り付け座１１１が上方に突出しているように設けられ、前パネル１２は前パネル用取り付け座１１１上に嵌着され、前パネル１２は回転ヘッド１１の運動とともに同期運動することができることを確保する。前パネル内側ライニングプレート１５には第一回路基板１４に接続された測距撮像モジュール１５１が取り付けられ、測距撮像モジュール１５１はカメラヘッドであってもよく、測距撮像モジュール１５１は前パネル１２の前方の位置情報及び距離情報を効果的に検出し、且つ第一回路基板１４に送信することができる。
【００２７】
前パネル内側ライニングプレート１５には赤外ランプモジュール１５２がさらに設けられ、赤外ランプモジュール１５２は第一回路基板１４に接続され、赤外ランプモジュール１５２は暗闇の中で赤外線光源として使用でき、カメラヘッドがナイトビジョン画像を撮影できるようにし、赤外ランプモジュール１５２は様々な家電製品などを遠隔制御するために変調された赤外線信号をさらに送信することができる。
【００２８】
前パネルの内側ライニングプレート１５には赤外線センサ１５３と赤外線センサ１５３に無線接続されたビデオ処理モジュールとがさらに設けられ、ビデオ処理モジュールは第一回路基板１４に接続され、ビデオ処理モジュールはカメラヘッドによって撮影されたビデオシーンを系統的に処理でき、赤外線センサ１５３は障害物を効果的に検出でき、両者を組み合わせし、観測された目標を分析することにより、目標領域に到達したかどうかを判断する。
【００２９】
頭部にはインジケーターランプモジュールがさらに設けられ、インジケーターランプモジュールは第一回路基板１４に接続され、インジケーターランプ信号を出すことができ、人々がロボットの位置を見つけることを容易にし、且つ操作しやすい。また、インジケーターランプモジュールは異なる色と輝度の光を発することもでき、例えばネットワーク接続の状況、バッテリ不足のアラート又は充電状態などのロボット様々な状態を示すのに用いられ、また、インジケーターランプモジュールは様々な点滅及び呼吸の効果を作り出すことができるので、操作者が作業状況を把握することを容易にし、且つ直感的で便利である。
【００３０】
図４、図５、図６及び図１０に示すように、胴体本体１０の上面には回転盤１３が設けられ、回転ヘッド１１は回転盤１３に係合固定され、第一回路基板１４は回転盤１３に設置され、胴体本体１０は互いに係合された胴体上部カバー６１と胴体下部カバー６２とを含み、胴体上部カバー６１と胴体下部カバー６２との間の中空部は内部キャビティを形成し、内部キャビティ内には駆動機構と主制御回路基板４０とが取り付けられ、駆動機構は１つの回転軸１６を有し、回転軸１６の外周面には主制御回路基板４０とデータ通信するための複数の導電性スリップリングが設けられ、駆動機構は回転盤１３を駆動して３６０度回転させることができる。
【００３１】
具体的には、駆動機構は歯車駆動機構であり、歯車駆動機構は回転盤１３及び回転ヘッド１１を駆動して３６０度回転させることができ、ロボットの脚部構造が動いていない場合、回転ヘッド１１は直接回転でき、且つ両方向に無限に回転でき、柔軟性が高い。歯車駆動機構は互いに噛み合って伝動する主動輪３０と従動輪３１とを含み、主動輪３０は駆動モータに接続され、駆動モータは主制御回路基板４０に接続され、主制御回路基板４０により、そのオン又はオフを制御する。回転軸１６は従動輪３１の中央部に貫装されて従動輪３１と共に回転し、回転軸１６は回転盤１３及び第一回路基板１４を通り抜け、従動輪３１の上端には接続盤１６４が設けられ、接続盤１６４は回転軸１６に接続され、接続盤１６４には上下に貫通するねじ孔が設けられ、且つボルトを介して回転盤１３に固定接続され、従動輪３１が回転している時に、接続盤１６４はそれと共に回転し、同時に回転盤１３を駆動して回転させる。
【００３２】
回転軸１６の下端は軸スリーブ１６２内に挿入され、軸スリーブ１６２内には導電性スリップリングとマッチングして電気的に接続するための電気ブラシとが設けられ、電気ブラシは主制御回路基板４０に電気的に接続され、第一回路基板１４と電気的に接続するための導線１６１は回転軸１６内に設置され、導線１６１は下端が導電性スリップリングに接続され、上端が回転軸１６を通り抜けて第一回路基板１４に接続される。従動輪３１が回転している時に、回転軸１６は同期回転し、導電性スリップリングが設置されていることにより、導線１６１は巻き付きや結びなど現象が発生することがないので、回転盤１３を駆動して３６０度回転させることができる。
【００３３】
図５、図１０に示すように、胴体本体１０の内部キャビティの中央部には環状固定板６３が設けられ、内部キャビティは上部キャビティと下部キャビティに分割され、環状固定板６３の上面には主動輪３０及び従動輪３１をそれぞれ取り付けるための第一取り付け座３３と第二取り付け座３４とが設けられ、主動輪３０及び従動輪３１は第一取り付け座３３及び第二取り付け座３４にそれぞれ位置しており、駆動モータは下部キャビティ内に取り付けられ、且つ主動輪３０と同軸に設置され、主動軸３０の運動のために動力を提供する。
【００３４】
環状固定板６３の中央部には円形孔が開けられ、回転軸１６は下部キャビティから円形孔を通り抜けて上部キャビティに進入し、且つ上部キャビティ内で従動輪３１の中心を順次に通り抜け、駆動モータが起動して主動輪３０を駆動して回転させる時に、主動輪３０は従動輪３１を駆動して同期回転させ、同時に従動輪３１は回転ヘッド１１を駆動して同期回転させ、回転角度は０〜３６０度であってもよい。
【００３５】
主制御回路基板４０は環状固定板６３に取り付けられ、内部キャビティ内には複数の第一サーボモータ４１が円周方向に沿って間隔を置いて設けられ、第一サーボモータ４１は主制御回路基板４０に接続され、第一サーボモータ４１はロボットの脚部構造を駆動して１８０度回転させるのに用いられる。
【００３６】
図７、図８及び図９に示すように、胴体上部カバー６１及び胴体下部カバー６２はシャーシと円周方向に沿ってシャーシの周囲に設置された複数の第一凸状カバー３５とをそれぞれ含み、シャーシは回転盤５０の取り付け又は地面との接触に用いられ、隣接する任意の２つの第一凸状カバー３５の間には接続された第二凸状カバー３６が設けられ、胴体上部カバー６１と胴体下部カバー６２との対応する位置の２つの第二凸状カバー３６の間には第一サーボモータ４１を収容するための取り付け位置が形成される。第一サーボモータ４１は取り付け位置内に設置され、且つ中央部から環状固定板７０を挟んでいるので、構造は安定して信頼性が高い。第二凸状カバー３６の上端の中央部には取り付け軸３７が挿入され、取り付け軸３７はロボットの脚部構造を取り付けるのに用いられる。
【００３７】
周囲の環境を観察する必要がある時に、主制御回路基板は回転盤を駆動して３６０度回転させるように歯車駆動機構を制御し、測距撮像装置は回転盤に固定されるので、測距撮像モジュール及びインジケーターランプモジュールを３６０度回転させることを同時に実現でき、胴体本体の位置が動かなくても実現でき、構造はシンプルであり、使用は柔軟で容易である。
【００３８】
本発明は６足歩行汎用ロボットをさらに提供し、それは前記胴体構造を含み、胴体構造の周りに放射状となり且つ対称的に分布された複数の脚部構造をさらに含む。本発明では、好ましくは、脚部構造の数が６つであり、それらは胴体構造の周囲に対称的に且つ均一に分布される。
【００３９】
図３、図１１及び図１２に示すように、脚部構造は順次接続された大腿２１、下腿２２及び足２３を含み、大腿２１と胴体本体との間は股関節２４を介して接続され、大腿２１と下腿２２との間は膝関節２５を介して接続され、下腿２２と足２３との間は足首関節２６を介して接続される。
【００４０】
ここで、股関節２４、大腿２１及び膝関節２５は一体成型されるものであり、構造はコンパクトであり、且つ加工及び取り付けしやすく、大腿２１の水平方向の長さ寸法は股関節２４と膝関節２５の長さ寸法よりも小さく、大腿２１の構造は大幅に簡略化され、脚部構造の全重量は低減され、エネルギーの消費量は少なくなり、歩行は軽やかで容易である。本発明では脚部構造が放射状に対称な構造であり、運動中に、前パネル１２が向いている方向を前方に設定することができるので、１本の前足又は２本の前足にかかわらず、又は任意の角度で回転した後、いずれも前方に直接移動できる。
【００４１】
図１１に示すように、股関節２４には胴体本体を挟持するための第一Ｕ字型溝２４１が開けられ、膝関節２５には下腿２２の一端を挟持するための第二Ｕ字型溝２５１が開けられ、膝関節２５の内側面における第二Ｕ字型溝２５１の外側端部に近づく箇所には、下腿２２を貫通する第一貫通孔２５２が開けられ、第一回転軸は第一貫通孔２５２を通り抜けて膝関節２５と下腿２２をヒンジ接続する。股関節２４は下腿２２を駆動して第一回転軸の周りを上下に回転させることができ、下腿２２と大腿２１との間の相対回転を実現する。
【００４２】
足首関節２６には下腿２２の他端を挟持するための第三Ｕ字型溝２６１が開けられ、足首関節２６の内側面における第三Ｕ字型溝２６１の外側端部に近づく箇所には、下腿２２を貫通する第二貫通孔２６２が開けられ、第二回転軸は第二貫通孔２６２を通り抜けて足首関節２６と足２３をヒンジ接続する。足首関節２６は足２３を駆動して第二回転軸の周りを上下に回転させることができ、足２３と下腿２２との間の相対回転を実現する。
【００４３】
好ましくは、足首関節２６と足２３とは一体成型されるものであり、構造は簡略化され、重量は低減され、足２３は足首関節２６の水平面に沿って地面側に向いて傾斜するように設置され、傾斜角度は４５度である。このような構造で足２３は良好な支持力を有し、大腿２１及び下腿２２は底面に接触することを避け、同時に足２３自体が地面を歩くことを容易にする。
【００４４】
図１１、図１２に示すように、下腿２２は下腿上部カバー２２１と下腿下部カバー２２２とが係合することによって形成され、その内部には収容キャビティが形成され、収容キャビティ内には第二サーボモータ２２３と第三サーボモータ２２４とが間隔を置いて設けられ、第二サーボモータ２２３及び第三サーボモータ２２４は主制御回路基板４０にそれぞれ電気的に接続され、且つ動作を実現するように主制御回路基板４０の制御信号を受信し、第二サーボモータ２２３及び第三サーボモータ２２４は膝関節２５及び足首関節２６にそれぞれ接続され、第二サーボモータ２２３は下腿２２を駆動して膝関節２５の周りを１８０度回転させることを実現し、すなわち上下に９０度ずつ回転させ、第三サーボモータ２２４は足２３を駆動して足首関節２６の周りを１８０度回転させることを実現し、すなわち上下に９０度ずつ回転させる。第一サーボモータ４１は股関節２４に接続され、且つ大腿２１を駆動して股関節２４の周りを１８０度回転させることを実現し、すなわち左右に９０度ずつ回転させる。
【００４５】
図１１、図１２、図１３及び図１４に示すように、足２３は足の上部カバー２３１と足の下部カバー２３２とが係合することによって形成され、その内部には収容キャビティが形成され、足２３の地面接触端には外側が弧状となったゴム接点２３３が設けられ、ゴム接点２３３はゴム材質を採用し、押圧された時に収縮変形する。ゴム接点２３３の内側には接続柱５４が設けられ、接続柱５４はゴム接点２３３の内側面に密着するポスト頭部５４１と外向きに伸びる柱ロード５４２とを含む。
【００４６】
足２３の収容キャビティの内部には位置スイッチ５０が設けられ、位置スイッチ５０は主制御回路基板４０に接続され、足２３が地面に接触すると、ゴム接点２３３は押圧され、且つ位置スイッチ５０に接触させるように接続柱５４を押すことにより、位置スイッチ５０をトリガーしてオンさせ、且つ信号を主制御回路基板４０に送信する。
【００４７】
具体的には、位置スイッチ５０の底面には固定接点ブロック５２と可動接点ブロック５１とが間隔を置いて設けられ、可動接点ブロック５１の底面には柱状の接続用接点５１１が設けられる。接続柱５４がゴム接点２３３で押されることによって移動すると、柱ロード５４２は接続用接点５１１に接触することにより、位置スイッチ５０をトリガーしてオンさせ、位置スイッチ５０は関連する信号を主制御回路基板４０に送信する。その構造はシンプルであり、足２３が地面に接触しているかどうかを正確に検出でき、実用的価値が高い。
【００４８】
本発明では、足が地面に接触している時にのみ、ゴム接点は地面によって押圧され、且つ位置スイッチに接触させるように接続柱を押し、位置スイッチをトリガーしてオンさせ、位置スイッチは信号を主制御回路基板に送信し、足が正常に歩くことができると判断する。そうではない場合、足の損傷のために正常に歩くことができない時に、位置スイッチをトリガーしてオンさせることができず、人々は主制御回路基板が送信した信号に基づいて問題を適時に見つけることができ、多脚ロボットの作業品質を向上させることができ、且つ損傷した足を適時に修理できる。
【００４９】
放射状となり且つ対称的に分布されたロボットの脚は多脚ロボットのバランスを維持でき、多脚ロボットは安全で信頼できる。多脚ロボットは歩行中に回る必要がある時に、歯車駆動機構によって回転ヘッドを駆動するだけで３６０度回転を実現でき、胴体本体は回転する必要がないので、回転は柔軟で迅速であり、時間を節約できる。多脚ロボットは環境に対する要求が低く、且つコストが低く、非常に高い実用価値を有する。
【００５０】
本発明は上記の最適な実施形態に限定されず、言うまでもなく、本発明の教示で行われる構造の変更は、本発明と同じ又は類似する技術的解決手段を有するならば、いずれも本発明の保護範囲内である。
【図１】
2019520229.tif 000003
【図２】
2019520229.tif 000004
【図３】
2019520229.tif 000005
【図４】
2019520229.tif 000006
【図５】
2019520229.tif 000007
【図６】
2019520229.tif 000008
【図７】
2019520229.tif 000009
【図８】
2019520229.tif 000010
【図９】
2019520229.tif 000011
【図１０】
2019520229.tif 000012
【図１１】
2019520229.tif 000013
【図１２】
2019520229.tif 000014
【図１３】
2019520229.tif 000015
【図１４】
2019520229.tif 000016
【国際調査報告】
2019520229.tif 000017
2019520229.tif 000018
2019520229.tif 000019
2019520229.tif 000020