一种基于 Schatz 机构的多足变形机器人
成果类型:: 发明专利,实用新型专利,新技术
发布时间: 2023-10-15 20:36:40
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。
探索与救援:基于Schatz机构的多足变形机器人可以应用于灾难现场的探索和救援任务。它们可以在狭小、复杂或危险的环境中进行行进和搜救工作,例如在地震、火灾或化学泄漏等灾难场景中。
工业检查与维护:这种机器人可以用于工业设备的检查和维护。它们可以在狭小或高风险的空间中进行检查、清洁和维修工作,提高工作效率和安全性。
农业与农业技术:基于Schatz机构的多足变形机器人可以在农业领域发挥重要作用。它们可以在农田中进行监测、播种、喷洒和采摘等任务,适应不同作物和地形需求。
建筑与基础设施:这种机器人可以在建筑施工或维护过程中发挥重要作用。它们可以在不平坦的地面上进行移动和操作,例如在建筑工地或桥梁维护中进行材料运输和检查工作。
医疗与康复:基于Schatz机构的多足变形机器人可以应用于医疗和康复领域。它们可以帮助患者进行康复训练和辅助行动,例如在康复中心或医院中进行步态训练和运动辅助。
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。
适应复杂环境:基于Schatz机构的多足变形机器人具有多足运动和变形能力,可以适应不同的地形和工作环境。它们可以在狭小、不平坦或复杂的地形中行进和操作,具有更广泛的应用范围和更高的适应性。
提高工作效率:这种机器人的多足运动和变形能力使其能够在不同的工作环境中进行灵活的移动和操作。它们可以在狭小的空间中进行检查、维修、搜救等工作,提高工作效率和生产力。
减少人力成本:基于Schatz机构的多足变形机器人可以代替人力进行一些重复、危险或费时的任务,从而降低了人力成本。它们可以在各种环境中进行工作,减少了人力资源的需求。
提升工作安全性:这种机器人可以承担危险、高风险或难以到达的任务,减少人员暴露在危险环境中的风险。它们可以在灾难现场、高空或高风险环境中进行行进、救援、维修等工作,降低了人身安全的风险。
改善数据采集和监测:基于Schatz机构的多足变形机器人可以携带各种传感器进行数据采集和监测任务。它们可以在不同的环境中收集数据,例如在地质勘探、水文研究或环境监测中,提供更准确和全面的数据支持。
技术合作、技术服务,具体可包括:
(1)自行投资实施转化
(2)向他人转让该科技成果
(3)许可他人使用该科技成果
(4)以该科技成果作为合作条件,与他人共同实施转化
(5)以该科技成果作价投资,折算股份或者出资比例
(6)其他协商确定的方式
此项技术成果转化方式,既可以是上述方式的组合,也可以是其它符合实际需要的任何方式。具体转化方式待商议确定。