[發(fā)明專利]多自由度的雙足機器人下肢機構

有效

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• 申請日: 2007-09-07
• 公開（公告）號: CN101121424A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發(fā)明（設計）人: 王立權;俞志偉;孟慶鑫;焦鈺;何鋒;王文明;李恒楠
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032;A63H11/18;A61F2/60
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種多自由度的雙足機器人下肢機構，它包括腰部、大腿、小腿和足，大腿包括右大腿和左大腿，小腿包括右小腿和左小腿，足包括右足和左足；所述的腰部由右髖關節(jié)和左髖關節(jié)兩部分、通過腰部連接板連接組成；所述的右髖關節(jié)和左髖關節(jié)、右大腿和左大腿、右小腿和左小腿、右足和左足為左右對稱結構；髖關節(jié)與大腿通過虎克鉸鏈和兩根連桿并聯(lián)連接；大腿與小腿通過膝關節(jié)連桿和膝關節(jié)軸連接；小腿與足通過虎克鉸鏈和兩根踝關節(jié)連桿并聯(lián)連接；其特征是：所述的髖關節(jié)包括：髖關節(jié)從動齒輪、軸承端蓋、箱體、直流電機、虎克鉸鏈、髖關節(jié)主動齒輪、角接觸軸承、內六角螺釘、套筒、髖關節(jié)板、支撐板、渦輪、渦輪軸、平鍵、蝸桿、髖關節(jié)球關節(jié)座、電機支架和套筒；所述的渦輪和渦輪軸是通過平鍵相連；所述的支撐板和渦輪由螺釘固連，并通過角接觸軸承、軸承端蓋、套筒固定于箱體中；所述的髖關節(jié)從動齒輪和蝸桿通過平鍵相連；所述的蝸桿通過角接觸軸承、軸承端蓋、套筒固定于箱體中；所述的蝸桿與渦輪能嚙合；所述的箱體與髖關節(jié)板固連；所述的虎克鉸鏈、電機支架和髖關節(jié)球關節(jié)座一起與髖關節(jié)板固連；所述的直流電機與電機支架固連；所述的髖關節(jié)主動齒輪與直流電機通過銷釘連接，同時與髖關節(jié)從動齒輪嚙合。

2.根據(jù)權利要求1所述的多自由度的雙足機器人下肢機構，其特征是：所述的大腿包括：直流電機、髖關節(jié)連接塊、長導桿、長絲杠、角接觸軸承座、滾珠螺母連接塊、大腿板、滾針軸承座、電機座、短導桿、短絲杠、大腿膝關節(jié)連接塊、膝關節(jié)軸、球關節(jié)擋圈、角接觸軸承、聯(lián)軸器和滾針軸承；所述的電機座、滾針軸承座、角接觸軸承座、髖關節(jié)連接塊和大腿膝關節(jié)連接塊與大腿板固連；所述的長絲杠和短絲杠，分別與滾珠螺母連接塊固連；所述的長導桿與短導桿，分別與角接觸軸承座、滾針軸承座圓柱副連接，且分別與滾珠螺母連接塊固連；所述的短絲杠和長絲杠配合角接觸軸承，分別與角接觸軸承座、滾針軸承座轉動副連接；所述的直流電機與電機座固連；所述的長絲杠和短絲杠通過聯(lián)軸器與直流電機固連。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的多自由度的雙足機器人下肢機構，其特征是：所述的小腿包括：直流電機、長導桿、長絲杠、角接觸軸承座、滾珠螺母連接塊、小腿膝關節(jié)連接塊、小腿板、滾針軸承座、小腿踝關節(jié)連接塊、電機座、短導桿、短絲杠、球關節(jié)擋圈、角接觸軸承、聯(lián)軸器、滾針軸承和膝關節(jié)套筒；所述的小腿膝關節(jié)連接塊、小腿踝關節(jié)連接塊、角接觸軸承座、電機座和滾針軸承座一起與小腿板固連；所述的膝關節(jié)套筒與小腿板轉動副連接；所述的長絲杠與滾珠螺母連接塊固連；所述的長導桿與角接觸軸承座、滾針軸承座圓柱副運動連接，且與滾珠螺母連接塊固連；所述的長絲杠配合角接觸軸承，分別與角接觸軸承座、滾針軸承座轉動副連接；所述的直流電機與電機座固連；所述的長絲杠通過聯(lián)軸器與直流電機固連。

4.根據(jù)權利要求1或2所述的多自由度的雙足機器人下肢機構，其特征是：所述的足包括后足和前足，后足和前足通過傳動軸支架連接；所述的后足包括：直流電機、虎克鉸鏈、壓力傳感器、減振器、足底板、球關節(jié)擋圈、主動軸支撐架、普通平鍵、六角薄螺母、內六角沉頭螺釘、足底板球關節(jié)座、電機軸支架、主動軸、主動軸套筒、主動齒輪、軸套、支撐筒、六角螺母和支撐螺紋桿；所述的前足包括：足部從動齒輪、壓力傳感器、減振器、從動軸支架、從動軸、普通平鍵和足趾板；所述的虎克鉸鏈、主動軸支撐架、傳動軸支架、足底板球關節(jié)座和電機軸支架一起與足底板固連；所述的主動軸與主動齒輪通過普通平鍵相連，并配合主動軸套筒裝配到主動軸支撐架上；所述的直流電機與電機軸支架固連，并使電機軸與主動軸固連；所述的從動軸支架與足趾板固連；所述的從動軸與足部從動齒輪通過普通平鍵相連，并一起固連到從動軸支架上；所述的主動齒輪與足部從動齒輪嚙合；所述的足部六個相同的壓力傳感器左右對稱分部于足底板和足趾板上，每個壓力傳感器由兩個內六角沉頭螺釘固定于足底板或足趾板上；所述的軸套與支撐筒間隙配合；所述的支撐筒與減振器固連；所述的六個相同的軸套左右對稱分布于足底板和足趾板上，并與足底板或足趾板過盈配合；所述的每個支撐螺紋桿穿過每個壓力傳感器，上端與六角螺母螺紋連接，下端與六角薄螺母螺紋連接，支撐螺紋桿的下端與支撐筒上表面接觸。

5.根據(jù)權利要求3所述的多自由度的雙足機器人下肢機構，其特征是：所述的足包括后足和前足，后足和前足通過傳動軸支架連接；所述的后足包括：直流電機、虎克鉸鏈、壓力傳感器、減振器、足底板、球關節(jié)擋圈、主動軸支撐架、普通平鍵、六角薄螺母、內六角沉頭螺釘、足底板球關節(jié)座、電機軸支架、主動軸、主動軸套筒、主動齒輪、軸套、支撐筒、六角螺母和支撐螺紋桿；所述的前足包括：足部從動齒輪、壓力傳感器、減振器、從動軸支架、從動軸、普通平鍵和足趾板；所述的虎克鉸鏈、主動軸支撐架、傳動軸支架、足底板球關節(jié)座和電機軸支架一起與足底板固連；所述的主動軸與主動齒輪通過普通平鍵相連，并配合主動軸套筒裝配到主動軸支撐架上；所述的直流電機與電機軸支架固連，并使電機軸與主動軸固連；所述的從動軸支架與足趾板固連；所述的從動軸與足部從動齒輪通過普通平鍵相連，并一起固連到從動軸支架上；所述的主動齒輪與足部從動齒輪嚙合；所述的足部六個相同的壓力傳感器左右對稱分部于足底板和足趾板上，每個壓力傳感器由兩個內六角沉頭螺釘固定于足底板或足趾板上；所述的軸套與支撐筒間隙配合；所述的支撐筒與減振器固連；所述的六個相同的軸套左右對稱分布于足底板和足趾板上，并與足底板或足趾板過盈配合；所述的每個支撐螺紋桿穿過每個壓力傳感器，上端與六角螺母螺紋連接，下端與六角薄螺母螺紋連接，支撐螺紋桿的下端與支撐筒上表面接觸。