[實用新型]一種足式機器人的腿部結構

有效

• 申請號: 201520498766.7
• 申請日: 2015-07-10
• 公開（公告）號: CN204801921U
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 劉翔宇
• 申請（專利權）人: 陜西九立機器人制造有限公司
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 李濟群

技術領域

本實用新型涉及足式機器人技術，具體為一種足式機器人的腿部結構。

背景技術

足式機器人憑借其在行走過程中與地面的非連續接觸特性表現出了很強的適應性，尤其在有障礙物的通道上或很難接近的工作場地上具有更廣闊的發展前景，因此被廣泛應用于搶險救災、排雷排爆、地址勘探、娛樂及民用等領域。機器人的腿(或機械腿)是機器人的重要組成部分，對足式機器人運動起著非常重要的作用。

現有報道的六足機器人主要有：哈爾濱工業大學張赫、趙杰等人設計的一種新型六足機器人(專利申請號：201310084564.3)以及西南大學張春設計的低能耗六足機器人(專利申請號：201410592518.9)。這些機器人負載能力較差，并且本身整體質量大，所用驅動電機數較多，結構復雜，控制也復雜，不利于實際應用；另一方面，足式機器人的足端軌跡不封閉，容易造成足端與地面產生摩擦力，嚴重時甚至導致足端卡死，機器人無法正常運作。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型擬解決的技術問題是，提出一種足式機器人的腿部結構。該腿部結構基于桿機構，結構簡單，質量較輕，通過本實用新型中桿的結構能夠巧妙的實現所需要的運動，并且能夠大幅度提升腿部和機器人的負載能力；另一方面，針對足端摩擦力較大，容易卡死的問題，本實用新型還可將機器人足端與地面的滑動摩擦轉變為滾動摩擦，有效的降低摩擦力，防止卡死現象的發生。

本實用新型解決所述技術問題的技術方案是，設計一種足式機器人的腿部結構。其特征在于該腿部結構基于桿機構，包括伺服電機、鏈條、輸入鏈輪、U型支撐架、1號軸承端蓋、弧形桿、轉輪、2號軸承端蓋、被動軸、萬向軸承、輸出桿、輸出鏈輪、2號軸承、3號軸承、3號軸承端蓋、1號軸承和短軸；

所述輸出鏈輪通過鍵和伺服電機連接，兩者同步旋轉；所述輸入鏈輪通過鏈條和輸出鏈輪連接，兩者同步旋轉；所述輸出桿通過鍵和輸入鏈輪連接，兩者同步旋轉，同時輸出桿通過軸承、軸承端蓋和U型支撐架非固定連接，兩者可相對旋轉；所述弧形桿通過萬向軸承和輸出桿非固定連接，由于萬向軸承的特性，弧形桿可以相對于輸出桿360度旋轉；所述被動軸兩端通過軸承、軸承端蓋和U型支撐架非固定連接，二者可相對旋轉；被動軸中部有兩個圓形孔，所述短軸兩端通過軸承、軸承端蓋和被動軸非固定連接，短軸可相對于被動軸旋轉；所述短軸穿過弧形桿上的一個小孔，弧形桿和短軸為非固定連接，弧形桿可以繞短軸在一定角度內旋轉。

與現有技術相比，本實用新型的新型足式機器人的腿部結構基于桿機構，具有以下優點及有益效果：

1、桿機構結構簡單、設計巧妙，能夠減輕機器人腿部的質量，降低能耗，同時能夠較大幅度的增大負載能力；

2、本實用新型采用萬向軸承，通過桿的傳遞，使足末端的運動軌跡變大，從而能夠實現機器人腿部的各種運動；

3、本實用新型只用了一個伺服電機，實現了機構的輕量化，低能耗；

4、可通過在足端安裝轉輪，將滑動摩擦轉為滾動摩擦，從而有效了防止卡死現象的產生，能耗也相應的進一步降低。

附圖說明

圖1為本實用新型足式機器人的腿部結構一種實施例的整體結構示意圖；

圖2為本實用新型足式機器人的腿部結構一種實施例的局部(圖1中的虛線部分)放大結構示意圖；

圖3為本實用新型足式機器人的腿部結構一種實施例的弧形桿立體形狀結構示意圖；

圖4為本實用新型足式機器人的腿部結構一種實施例的輸出桿立體形狀結構示意圖；

圖5為本實用新型足式機器人的腿部結構一種實施例的被動軸立體形狀結構示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例及其附圖進一步敘述本實用新型。但本申請的權利要求保護范圍不限于所述實施例的描述范圍。

本實用新型設計的一種足式機器人的腿部結構(簡稱腿部結構，參見圖1-5)，其特征在于該腿部結構基于桿機構，包括伺服電機1、鏈條2、輸入鏈輪3、U型支撐架4、1號軸承端蓋5、弧形桿6、轉輪7、2號軸承端蓋8、被動軸9、萬向軸承10、輸出桿11、輸出鏈輪12、2號軸承13、3號軸承14、3號軸承端蓋15、1號軸承16和短軸17。