机器人

技术领域

本发明涉及多足机器人的技术领域，具体是涉及一种机器人。

背景技术

四足机器人是目前发展的重要趋势，同时也是各厂商研究的热点。四足机器人又名机器狗，其外观形态与真实动物“狗”相似。现有的已商业化用途的四足机器狗中，都有各种动作需求。整机在保持站立状态时，其控制方式为：髋关节、大腿关节、小腿关节均需要施加一定的扭矩，用以对抗其重力作用并保持在控制步态下的站立姿态。其中，三个电机在作用时，小腿关节直接作用在地面上，需要产生支撑整个身体的驱动力，并通过内部的传动方案(如带传动、连杆传动等)将力传递出去，三个电机中，小腿电机扭矩值最大，所耗费的能量也最大。

机器狗在保持站立姿态时，小腿电机需要持续输出较大的扭矩值，以克服整机的重力，保持姿态，此时，如果需要持续较长时间，需要长时间站立，小腿电机就会产生较大的热量，整机功耗增加，影响使用时间及体验。另外，机器狗在组装时，部分零件在站立状态时更容易组装；还有一种场景，软件在调试时，站立状态更方便检查、作业以及更换更换重要零部件。

发明内容

本申请实施例提供了一种机器人，所述机器人包括：

躯干；

腿部组件，与所述躯干连接，用于带动所述躯干移动；

支撑组件，与所述躯干连接，所述支撑组件用于在机器人处于静止状态下，支撑于所述躯干和承载面之间。

本申请实施例提供的机器人，通过在躯干的腹部位置设置支撑组件，可以实现机器人处于静止状态下时，整机站立状态的自支撑，减少腿部电机的功耗，进而提高机器人腿部结构的寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请机器人一实施例的支撑组件收缩状态的结构示意图；

图2是图1实施例中机器人支撑组件伸出状态的结构示意图；

图3是图1实施例中机器人的局部结构拆分示意图；

图4是图1实施例中机器人的结构剖视示意图；

图5是图4中的局部结构放大示意图；

图6是图1实施例中机器人在支撑组件处于伸出状态的结构拆分示意图；

图7是图1实施例中机器人在支撑组件处于伸出状态的结构剖视示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请一并参阅图1和图2，图1是本申请机器人一实施例的支撑组件收缩状态的结构示意图，图2是图1实施例中机器人支撑组件伸出状态的结构示意图；需要说明的是，本申请中机器人具有在控制系统的控制下，可以完成行走、跑、跳等功能的机器设备。比较典型的一种机器人结构为机器狗，也即一种包括躯干以及四条腿的机器人结构，当然，本实施例中的机器人也可以为包括两条、三条或者多条腿的结构，甚至可以是包括一条腿的结构，此处不做具体限定。其中，本实施例中的机器人包括但不限于以下结构：躯干100、腿部组件200以及支撑组件300。需要说明的是，本申请实施例中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或组件。

具体而言，腿部组件200与所述躯干100连接，用于带动所述躯干100移动。其中，腿部组件200可以是包括大腿210、小腿220以及腿部电机等结构，小腿220可相对于大腿210转动，大腿210与躯干100连接，并可在躯干100内大腿电机的带动下转动，腿部组件200主要是用于带动躯干100移动，实现机器人的行走、跑、跳等功能。关于腿部组件200的详细结构特征在本领域技术人员的理解范围内，此处亦不再赘述。另外，机器人的躯干100内可以包括控制电路板以及用于驱动腿部结构运动的装置，关于这部分的详细特征在本领技术人员的理解范围内，此处亦不再赘述。

可选地，支撑组件300与所述躯干100连接，所述支撑组件100用于在机器人处于静止状态下，支撑于所述躯干100和承载面之间。其中，承载面可以是地面或者任何机器人经过的环境支撑面。请继续参阅图1和图1，所述支撑组件300可相对于所述躯干100进行伸缩移动，当所述支撑组件300在图1中状态(收缩)时，机器人的腿部组件200起到对躯干100的支撑作用，同时可以带动躯干100进行移动。在图2中状态下，支撑组件300处于伸出状态时，此时支撑组件300可以起到对躯干100的支撑作用，腿部组件200则可以放松下来，腿部电机可以停止工作，减轻腿部电机的工作负荷(尤其是机器人整体需要长时间保持站立不动的状态)。

下面将对支撑组件300的详细结构进行介绍。请一并参阅图3至图5，图3是图1实施例中机器人的局部结构拆分示意图，图4是图1实施例中机器人的结构剖视示意图；图5是图4中的局部结构放大示意图。该支撑组件300包括驱动装置310以及伸缩装置320；所述驱动装置310与所述躯干100固定连接，具体而言，该驱动装置310可以是固设于所述躯干100的内部。所述驱动装置310用于驱动所述伸缩装置320相对于所述躯干100伸缩移动，其中，伸缩装置320可以在驱动装置310的驱动下伸出于躯干100外部或者收回于躯干100内。所述伸缩装置320用于与承载面支撑。另外，在一些其他实施例中，支撑组件300还可以是整体结构均设于躯干100的外部。

请一并参阅图6和图7，图6是图1实施例中机器人在支撑组件处于伸出状态的结构拆分示意图，图7是图1实施例中机器人在支撑组件处于伸出状态的结构剖视示意图。可选地，本实施例中的驱动装置310包括相互连接的驱动电机311和丝杆312，所述伸缩装置320包括伸缩杆321，所述伸缩杆321设有与所述丝杆312配合的内螺纹3210，所述丝杆312用于驱动所述伸缩杆321相对于所述躯干100伸缩移动。

请继续参阅图5，本实施例中的支撑组件300还包括导向支架330，所述伸缩杆321与所述导向支架330滑动支撑连接，并可沿所述导向支架330的延伸方向滑动。可选地，所述导向支架330可以是空心柱状结构，内部设有导向槽331，所述伸缩杆321的端部设有导向块322，所述导向块322与所述导向槽331配合，实现对伸缩杆321的导向作用。

可选地，本实施例中的机器人可以是包括多个所述支撑组件300的结构形式，所述多个支撑组件300分别与所述躯干100连接，并分别支撑于所述躯干100和承载面之间。

可选地，请继续参阅图3、图6以及图7，本实例中的伸缩装置320还包括支撑架323，所述支撑架323与所述伸缩杆321远离所述躯干100的一端连接，并可在所述驱动装置310的驱动下远离或者靠近所述躯干100移动。其中，支撑架323可以为板状结构，同时与多个伸缩装置320的伸缩杆321连接。具体而言，支撑架323可以是通过连接销324与伸缩杆321连接。请继续参阅图2和图7，所述支撑架323可在所述驱动装置310的驱动下与所述躯干100之间形成置物空间103。支撑架323上还可以设置有各种凹槽孔位，可以承载货物，比如：公文、手机等物件，起到运输的功能。需要说明的是，本申请实施例中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

其中，本实施例中给出了一种电机与丝杆的驱动结构，另外，在一些其他实施例中，还可以通过气压传动、液压传动以及直线电机驱动等方式实现，来顶持躯干100腹部的可升降支撑架323的升降及整机的站立功能。关于这部分详细的结构特征在本领域技术人员的理解范围内，此处亦不再详述。

可选地，请继续参阅图3至图7，本实施例中的机器人还包括导向组件400，所述导向组件400的两端分别与所述躯干100以及所述支撑架323连接，所述导向组件400的导向伸缩方向与伸缩支撑组件300的伸缩方向相同。在本实施例中，所述导向组件400包括导向柱410以及插设于所述导向柱410内的导向杆420，所述导向杆420可在所述导向柱410内沿所述导向柱410的轴线方向滑动，所述导向杆420的外端与所述支撑架323连接。在本实施例中的机器人，包括两个支撑组件300以及两个导向组件400的结构，两个支撑组件300和两个导向组件400呈对角设置，在一些其他实施例中，还可以是其他数量和设置位置关系的支撑组件300和导向组件400的结构形式，此处不再一一列举并详述。

本申请实施例中的机器人的运行原理为：当机器人正常运行(走路、跑步)时，腹部的支撑架323状态即为图1和图4中状态(收缩并贴近于躯干100的腹部位置)所示。当需要长期站立时，支撑组件300内的驱动电机311开始作用，输出端的丝杆312旋转，带动伸缩杆321沿着导向支架330的内孔移动，伸缩杆321再带动支撑架323移动，最终，支撑架323与地面相接触，实现站立状态时的支撑，此时，整机的髋关节电机、大腿电机、小腿电机不需要作用即可以，此时的躯干100状态如图2和图7中的状态所示。需要说明的是，本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

本申请实施例提供的机器人，通过在躯干的腹部位置设置电动式升降结构(支撑组件)，可以使机器狗在站立状态时，自动下降腹部的支撑架，使得髋关节电机、大腿电机、小腿电机不需要做功，即可保持站立状态，既能省去电机功耗，也可以延长寿命，也能保持站立稳定性。另外，腹部的支撑架高度可调，方便整机出现问题时调试。在支撑架上还可以装置货物，可以实现运输的作用。

以上所述仅为本发明的部分实施例，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。