[實用新型]一種欠驅動的仿生四足機器人

有效

• 申請號: 201420399593.9
• 申請日: 2014-07-18
• 公開（公告）號: CN203996536U
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 孫容磊;聶華;余擁軍;蘇振東;陳文銳
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智

1.一種欠驅動的仿生四足機器人，由機身(100)以及前左腿組件(200)、前右腿組件(300)、后左腿組件(400)、后右腿組件(500)構成，前左腿組件(200)、前右腿組件(300)、后左腿組件(400)和后右腿組件(500)的結構相同，前左腿組件(200)、前右腿組件(300)左右對稱、分別連接于機身(100)前部的左右兩側，后左腿組件(400)、后右腿組件(500)左右對稱、分別連接于機身(100)后部的左右兩側，其特征在于：

A、所述機身(100為框架式盒體，盒體左側從前至后依次裝有前左髖關節軸承(110)、前左導線輪軸承(120)、后左導線輪軸承(130)、后左髖關節軸承(140)，盒體右側從前至后依次裝有前右髖關節軸承(150)、前右導線輪軸承(160)、后右導線輪軸承(170)、后右髖關節軸承(180)；

前左髖關節軸承(110)、前左導線輪軸承(120)、后左導線輪軸承(130)、后左髖關節軸承(140)和前右髖關節軸承(150)、前右導線輪軸承(160)、后右導線輪軸承(170)、后右髖關節軸承(180)一一對應，分別關于機身中軸線為對稱；

相應所述前左髖關節軸承(110)、前右髖關節軸承(150)位置，關于機身中軸線為對稱，機身(100)內左右部分分別固定有前左髖關節電機(111)和前右髖關節電機(151；相應所述前左導線輪軸承(120)、前右導線輪軸承(160)位置，關于盒體中軸線為對稱，機身(100)內左右部分分別固定有前左導線輪電機(121)和前右導線輪電機(161)；

前左導線輪(122)穿過前左導線輪軸承(120)并與其配合，同時通過螺釘與前左導線輪電機(121)的法蘭盤相連固定，所述前左導線輪(122)為兩槽滑輪，具有前左導線輪內側軌道(122A)和前左導線輪外側軌道(122B)；

前右導線輪(162)穿過前右導線輪軸承(160)并與其配合，同時通過螺釘與前右導線輪電機(161)的法蘭盤相連固定，所述前右導線輪(162)為兩槽滑輪，具有前右導線輪內側軌道(162A)和前右導線輪外側軌道(162B)；

相應所述后左導線輪軸承(130)、后右導線輪軸承(170)位置，關于盒體中軸線為對稱，機身(100)內左右部分分別固定有后左導線輪電機(131)和后右導線輪電機(171)；相應所述后左髖關節軸承(140)、后右髖關節軸承(180)位置，關于機身中軸線為對稱，機身(100)內左右部分分別固定有后左髖關節電機(141)和后右髖關節電機(181)；

后左導線輪(132)穿過后左導線輪軸承(130)并與其配合，同時通過螺釘與后左導線輪電機(131)的法蘭盤相連固定，所述后左導線輪(132)為兩槽滑輪，具有后左導線輪內側軌道(132A)和后左導線輪外側軌道(132B)；

后右導線輪(182)穿過后右導線輪軸承(180)并與其配合，同時通過螺釘與后右導線輪電機(181)的法蘭盤相連固定；所述后右導線輪(182)為兩槽滑輪，具有后右導線輪內側軌道(182A)和后右導線輪外側軌道(182B)；

B、所述前左腿組件(200)包括大腿部件(210)、小腿部件(220)、跖部件(230)和趾骨部件(240)；

B1、所述大腿部件(210)包括大腿頭(211)、大腿管(212)、髖關節軸(213)、髖滑輪(214)、髖軸承(215)，所述大腿頭(211)和大腿管(212)均為空心管狀，互相垂直且連為一體，大腿頭內固接有與大腿管的軸線垂直的髖關節軸(213)，髖滑輪(214)通過髖軸承(215)安裝于髖關節軸(213)上，能夠圍繞髖關節軸(213)轉動；所述大腿頭(211)穿過前左髖關節軸承(110)并與其配合，同時通過螺釘與前左髖關節電機(111)的法蘭盤相連固定，前左髖關節電機(111)轉動帶動大腿管(212)擺動；所述髖滑輪(214)為兩槽滑輪，具有髖滑輪內側軌道(214A)和髖滑輪外側軌道(214B)；

B2、所述小腿部件(220)包括小腿管(221)、膝關節軸(222)、膝滑輪(223)、膝軸承(224)，小腿管(221)的上端通過膝關節軸(222)與所述大腿部件(210)的大腿管(212)末端轉動連接，膝滑輪(223)通過膝軸承(224)安裝于小腿管(221)內的膝關節軸(222)上，能夠圍繞膝關節軸(222)轉動；所述膝滑輪(223)為兩槽滑輪，具有膝滑輪內側軌道(223A)和膝滑輪外側軌道(223B)；

B3、所述跖部件(230)包括跖管(231)、踝關節軸(232)、踝滑輪(233)、踝軸承(234)，跖管(231)的上端通過踝關節軸(232)與所述小腿部件(220)的小腿管(221)下端轉動連接，所述踝滑輪(233)通過踝軸承(234)安裝于跖管(231)內的踝關節軸(232)上，能夠圍繞踝關節軸(232)轉動；所述踝滑輪(233)為兩槽滑輪，具有踝滑輪內側軌道(233A)和踝滑輪外側軌道(233B)；

B4、所述趾骨部件(240)包括底腳(241)和腳軸(242)，底腳(241)通過腳軸(242)與所述跖部件(230)的跖管(231)轉動連接；

B5、第一導線(216一端固定在前左導線輪內側軌道(122A)的上邊，另一端進入大腿部件，沿髖滑輪內側軌道(214A)逆時針繞一周，引向膝滑輪(223)，沿膝滑輪內側軌道(223A)逆時針繞一周后引向踝滑輪(233)，沿踝滑輪內側軌道(233A)順時針繞一周后固定在跖管(231)上；

第二導線(217)一端固定在前左導線輪外側軌道(122B)的下邊，另一端進入大腿部件，沿髖滑輪外側軌道(214B)順時針繞一周，引向膝滑輪(223)，沿膝滑輪外側軌道(223B)順時針繞一周后引向踝滑輪(233)，沿踝滑輪外側軌道(233B)逆時針繞一周后固定在跖管(231)上；

C、所述前右腿組件(300)和前左腿組件(200)結構相同，區別僅在于，其位置和所述前左腿組件(200)右、左對稱，連接于機身(100)前部的右側，前右腿組件(300)的大腿頭穿過前右髖關節軸承(150)并與其配合，同時通過螺釘與前右髖關節電機(151)的法蘭盤相連固定；

所述前右導線輪(162)上以與前左腿組件(200)完全相同方式，固定并引出兩條導線，兩條導線另一端以與前左腿組件(200)完全相同的路徑，固定于前右腿組件(300)的跖部件的跖管上；

D、所述后左腿組件(400)和前左腿組件(200)結構相同，區別僅在于，其連接于機身(100)后部的左側，后左腿組件(400)的大腿頭穿過后左髖關節軸承(140)并與其配合，同時通過螺釘與后左髖關節電機(141)的法蘭盤相連固定；

所述后左導線輪(132)上以與前左腿組件(200)完全相同方式，固定并引出兩條導線，兩條導線另一端以與前左腿組件(200)完全相同的路徑，固定于后左腿組件(400)的跖部件的跖管上；

E、所述后右腿組件(500)和前左腿組件(200)結構相同，區別僅在于，其位置和所述后左腿組件(400)右、左對稱，連接于機身(100)后部的右側，后右腿組件(500)的大腿頭穿過后右髖關節軸承(180)并與其配合，同時通過螺釘與后右髖關節電機(181)的法蘭盤相連固定；

所述后右導線輪(182)上以與前左腿組件(200)完全相同方式，固定并引出兩條導線，兩條導線另一端以與前左腿組件(200)完全相同的路徑，固定于后右腿組件(500)的跖部件的跖管上。