[實用新型]仿人雙足行走機構

有效

• 申請號: 201621051567.2
• 申請日: 2016-09-13
• 公開（公告）號: CN206520675U
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 劉力
• 申請（專利權）人: 重慶文理學院
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司11129
• 代理人: 謝殿武

技術領域

本實用新型涉及機械自動化技術領域，特別涉及一種仿人雙足行走機構。

背景技術

隨著世界第一臺工業機器人1962年在美國誕生，機器人已經有了三十多年的發展史。三十多年來，機器人由工業機器人到智能機器人，成為21世紀具有代表性的高新技術之一，其研究涉及的學科涵蓋機械、電子、生物、傳感器、驅動與控制等多個領域。

世界著名機器人學專家，日本早稻田大學的加藤一郎教授說過：“機器人應當具有的最大特征之一是步行功能。”雙足機器人屬于類人機器人，典型特點是機器人的下肢以剛性構件通過轉動副聯接，模仿人類的腿及髖關節、膝關節和踝關節，并以執行裝置代替肌肉，實現對身體的支撐及連續地協調運動，各關節之間可以有一定角度的相對轉動。

雙足機器人不僅具有廣闊的工作空間，而且對步行環境要求很低，能適應各種地面且具有較高的逾越障礙的能力，其步行性能是其它步行結構無法比擬的。研究雙足行走機器人具有重要的意義，可以推動仿生學、人工智能、計算機圖形學、通訊等相關學科發展。隨著機器人的工作環境和工作任務的復雜化，雙足步行機器人因其體積相對較小，對非結構性環境具有較好的適應性，避障能力強，能耗小，移動盲區很小等優良的移動品質，格外引人注目。

本領域技術人員公知，仿人行走機構關節眾多，要很好地模擬人腿的行走動作，需要控制多個關節，且每個關節都需要電機或是其它驅動源進行驅動，這使得機構的重量變大精確控制變得很困難，現有的仿人行走機構走，液壓和氣動的驅動方式用得很多，因為不需要復雜的減速機構和傳動機構，但控制多個關節還是會有不精確的缺點，同時控制多個關節運動，每個關節的誤差累計起來最后輸出還是會有不小的誤差。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種仿人雙足行走機構，便于控制左足組件與右足組件的運動狀態，給雙足移動機器人的廣泛應用提供良好的基礎，降低雙足行走機構的生產成本。

本實用新型的仿人雙足行走機構，包括左足組件、右足組件及用于驅動左足組件與右足組件交替行走的驅動系統，所述驅動系統包括一具有兩輸出軸的驅動電機及分別與兩輸出軸連接的左轉盤和右轉盤，所述左轉盤上設有用于與左足組件相連的左轉軸，所述右轉盤上設有用于與右足組件相連的右轉軸；所述左轉盤通過左轉軸帶動左足組件行走，所述右轉盤通過右轉軸帶動右足組件行走。

進一步，所述左轉軸與右轉軸分別設在左轉盤與右轉盤的邊緣且兩軸關于兩轉盤的中心連線呈對稱設置。

進一步，所述左足組件包括左腿擺桿、左大腿桿件、左腿第一連桿、左腿三角小腿板、左腿第二連桿及左腿腳掌；所述左腿擺桿與左轉軸相連,且所述左腿擺桿、左腿第一連桿、左腿三角小腿板及左大腿桿件依次鉸接形成四連桿機構；所述左大腿桿件、左腿第二連桿、左腿腳掌依次鉸接形成四連桿機構；其中，左大腿桿件、左腿第一連桿及左腿腳掌與左腿三角小腿板的連接點分別位于左腿三角小腿板的三個邊角處。

進一步，所述右足組件包括右腿擺桿、右大腿桿件、右腿第一連桿、右腿三角小腿板、右腿第二連桿及右腿腳掌；所述右腿擺桿與右轉軸相連,且所述右腿擺桿、右腿第一連桿、右腿三角小腿板及右大腿桿件依次鉸接形成四連桿機構；所述右大腿桿件、右腿第二連桿、右腿腳掌依次鉸接形成四連桿機構；其中，右大腿桿件、右腿第一連桿及右腿腳掌與右腿三角小腿板的連接點分別位于右腿三角小腿板的三個邊角處。

進一步，仿人雙足行走機構還包括用于承托驅動電機的左側電機托架及右側電機托架，所述左大腿桿件的頂端與左側電機托架相鉸接，所述右大腿桿件的頂端與右側電機托架相鉸接。

進一步，所述左腿腳掌與右腿腳掌的底部均設有弧形的用于與地面接觸的接觸部。

本實用新型的有益效果：本實用新型的仿人雙足行走機構，驅動電機兩端的輸出軸輸出的轉矩帶動左足組件與右足組件運動，兩足組件做交替抬升和交替前進動作，能很好模擬人雙腿的步態，且由于以一個驅動電機作為動力源，便于控制左足組件與右足組件的運動狀態，減小了行走時的累積誤差，使得機構在一些精度要求較高的工況下也能滿足工作要求，給雙足移動機器人的廣泛應用提供了良好的基礎，降低了雙足行走機構的生產成本。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述：

圖1為本實用新型的立體結構示意圖。

具體實施方式