一种模块化机器狗的制作方法

本发明涉及机器狗，具体为一种模块化机器狗。

背景技术：

1、机器狗是一种模仿真实狗的机器狗，通常具备运动、感知和互动能力，它们可以用于多种用途，例如陪伴、安保、搜索救援以及教育等。

2、市面上的机器狗在使用时，存在以下弊端：

3、一、由于使用的材料无法承受高强度的冲击，可能会导致在极端环境下容易发生结构损坏或疲劳失效；

4、二、未能充分考虑关节的灵活性，导致机器狗在面对突发冲击时无法快速调整姿态，从而增加翻倒的风险；

5、三、未能充分考虑不同地形和环境下的适应能力，使得机器狗在特定条件下的抗冲击性能不够理想；

6、四、采用多种材料和复杂结构的设计导致生产成本显著上升，限制了该技术的市场竞争力；

7、五、为了达到高功率密度，采用永磁同步电机作为驱动源，永磁同步电机的体积可能较大，这可能会影响到腿部执行器的整体尺寸，限制了机器狗的紧凑设计；永磁同步电机在高负载工作时会产生较多的热量，需要采取有效的散热措施，增加了设计复杂性，如果散热不佳，可能会影响电机的性能和使用寿命。

8、因此，迫切需要一种模块化机器狗，解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种模块化机器狗，具备抗冲击、灵活性好和性能好的优点，解决了上述背景技术提出的问题。

2、为达成上述目的，本发明提供如下技术方案：一种模块化机器狗，包括：框架组件。

3、所述框架组件包含有外层，所述外层的内腔设置有中间层一，所述中间层一的内腔设置有中间层二，所述中间层二的内腔设置有内层一，所述内层一的内腔设置有内层二，所述外层的内腔设置有载物框架，所述中间层一、中间层二、内层一、内层二均位于载物框架的内腔，所述框架组件的内腔设置有驱动组件。

4、所述驱动组件包含有位于载物框架内腔的电机一，所述电机一的表面固定连接有固定架一，所述电机一和固定架一的表面均设置有散热壳，所述散热壳的一侧与载物框架固定连接，所述电机一的输出轴固定连接有连动架，所述电机一的一侧设置有控制器。

5、所述连动架的内腔设置有关节组件。

6、所述关节组件包含有设置于连动架内腔的载物壳，所述载物壳的内腔固定连接有电机二，所述电机二的输出轴固定连接有固定块，所述固定块的一侧固定连接有电机三，所述电机三的一侧固定连接有膝关节，所述电机三的输出轴贯穿至电机三的内腔并固定连接有齿轮一，所述膝关节的内腔转动连接有齿轮二，所述齿轮二和齿轮一相啮合，所述齿轮二的一侧转动连接有连动板，所述连动板的内腔固定连接有连动轴，所述齿轮一的内腔转动连接有踝关节，且连动轴的一侧与踝关节转动连接。

7、所述外层的内腔设置有传感器组件。

8、所述传感器组件包含有位于外层内腔的驱动器，所述驱动器位于中间层一的上方，所述驱动器的一侧电性连接有能源管理模块，所述驱动器分别与电机一、电机二和电机三之间构成电性连接，所述载物框架的内腔设置有限元分析模块，所述中间层一的一侧设置有l形板，所述l形板的一侧设置有自适应控制算法模块和数据融合模块。

9、所述内层二的顶部和底部均固定连接有连接板，两个连接板的一侧共同设置有头部，所述头部的一侧设置有摄像头。

10、进一步的，作为本发明一种优选的，所述中间层一的一侧固定连接有若干个定位块，所述定位块和驱动器配合使用。

11、进一步的，作为本发明一种优选的，所述散热壳的表面开设有通孔，且通孔的内腔设置有若干个散热鳍片，所述电机一和散热鳍片配合使用。

12、进一步的，作为本发明一种优选的，所述内层一的两侧均设置有密封圈，所述密封圈与外层配合使用。

13、进一步的，作为本发明一种优选的，所述控制器的一侧设置有散热块。

14、进一步的，作为本发明一种优选的，所述膝关节和踝关节连接处设置有加速度计、陀螺仪。

15、进一步的，作为本发明一种优选的，所述框架组件、驱动组件、关节组件、传感器组件、连接板、头部和摄像头共同组成机器狗。

16、进一步的，作为本发明一种优选的，所述外层为聚碳酸酯制成的聚碳酸酯外层。

17、有益效果，本申请的技术方案具备如下技术效果：本发明具备抗冲击、灵活性好和性能好的优点，在实际的使用过程中，采用高强度材料和优化结构，能够有效吸收和分散冲击力，降低外部冲击对机器狗关节的损害；通过改进的关节设计，机器狗在行走和运动过程中能够更好地保持重心，防止因冲击而导致的倾覆；集成了先进的控制算法，能够实时调整关节运动，适应复杂和动态的环境，增强机器狗的灵活性和适应性；通过优化材料和结构，减少了机器狗的整体重量，提高了其续航能力和机动性；各个关节和组件可以独立更换，降低了维护的复杂性和成本，提高了机器狗的可用性；模块化设计使得关节的运动自由度更高，能够实现更复杂的运动模式，提升了机器狗的灵活性和机动性；能够根据不同的地形和环境条件自动调整运动策略，增强机器狗在多种环境下的适应能力，尤其是在不平坦或障碍物较多的场景中；选择高性能永磁材料(钕铁硼)作为电机的永磁体，永磁同步电机具有高达95％以上的效率，因其转子不需要进行励磁，降低了能量损耗。这使得四足机器狗在运行过程中能有效利用电能，提高整体能效；在相同体积下，永磁同步电机能够输出比异步电机更大的功率，允许设计更小、更轻的腿部驱动系统，这种高功率密度设计使得机器狗在保持强大动力的同时，减轻了整体重量；永磁同步电机的转子与磁场同步，能够实现高精度的速度和位置控制，适合需要高动态响应的应用场景。这种精确控制能力提高了机器狗的灵活性和稳定性；永磁同步电机的无刷设计和双层绕组结构有效减少了电磁噪声和机械噪声，适合在对噪声敏感的环境中使用，如医疗救援或家庭环境；永磁同步电机具有较快的启停时间和加减速能力，能够在0.1秒内实现任意加减速，提升了机器狗的动态表现和适应能力；由于永磁同步电机的结构简单，减少了易损件(如电刷和换向器)，因此其运行安全可靠，维护方便，降低了长期使用的维护成本；永磁同步电机的设计使其在功率密度上相较于传统电机更具优势，能够实现更小的体积和更轻的重量，适应四足机器狗对紧凑设计的需求。

1.一种模块化机器狗，包括：框架组件(1)，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种模块化机器狗，其特征在于：所述中间层一(12)的一侧固定连接有若干个定位块(8)，所述定位块(8)和驱动器(41)配合使用。

3.根据权利要求1所述的一种模块化机器狗，其特征在于：所述散热壳(23)的表面开设有通孔，且通孔的内腔设置有若干个散热鳍片(25)，所述电机一(21)和散热鳍片(25)配合使用。

4.根据权利要求1所述的一种模块化机器狗，其特征在于：所述内层一(14)的两侧均设置有密封圈(17)，所述密封圈(17)与外层(11)配合使用。

5.根据权利要求1所述的一种模块化机器狗，其特征在于：所述控制器(26)的一侧设置有散热块(27)。

6.根据权利要求1所述的一种模块化机器狗，其特征在于：所述膝关节(35)和踝关节(310)连接处设置有加速度计、陀螺仪。

7.根据权利要求1所述的一种模块化机器狗，其特征在于：所述框架组件(1)、驱动组件(2)、关节组件(3)、传感器组件(4)、连接板(5)、头部(6)和摄像头(7)共同组成机器狗。

8.根据权利要求1所述的一种模块化机器狗，其特征在于：所述外层(11)为聚碳酸酯制成的聚碳酸酯外层。