[發(fā)明專(zhuān)利]雙足半被動(dòng)對(duì)分上體行走機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710025056.6
• 申請(qǐng)日: 2017-01-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106741285B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱靜波
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳市行者機(jī)器人技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B62D57/032
• 分類(lèi)號(hào): B62D57/032
• 代理公司: 北京匯澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 武君

本發(fā)明公開(kāi)了一種雙足半被動(dòng)對(duì)分上體行走機(jī)器人，包括髖部和兩條腿部，髖部包括髖部支架和側(cè)向擺動(dòng)件，側(cè)向擺動(dòng)件旋轉(zhuǎn)配合安裝在髖部支架上，髖部支架上設(shè)有左右擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；兩個(gè)側(cè)向擺動(dòng)件的下方分別設(shè)有旋轉(zhuǎn)件，旋轉(zhuǎn)件上設(shè)有第一轉(zhuǎn)軸與對(duì)應(yīng)的側(cè)向擺動(dòng)件旋轉(zhuǎn)配合，且髖部支架與旋轉(zhuǎn)件之間設(shè)有腿部張開(kāi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；腿部包括大腿、小腿和擬足板，旋轉(zhuǎn)件上設(shè)有第二轉(zhuǎn)軸，大腿的上端設(shè)有旋轉(zhuǎn)配合套裝在第二轉(zhuǎn)軸上的大腿連接件，且旋轉(zhuǎn)件上設(shè)有前后擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；小腿與大腿鉸接連接，大腿和小腿之間設(shè)有膝關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；擬足板通過(guò)踝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)配合安裝在小腿的底部，且踝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸與第二轉(zhuǎn)軸平行，擬足板與髖部或腿部之間設(shè)有踝關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種行走器械，具體的為一種雙足半被動(dòng)對(duì)分上體行走機(jī)器人。

背景技術(shù)

目前，世界上大多數(shù)機(jī)器人是通過(guò)實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)，以模仿人類(lèi)行走形態(tài)，所以導(dǎo)致機(jī)器人行走動(dòng)作緩慢，且能耗超出人的十倍。這嚴(yán)重制約了機(jī)器人的續(xù)航、作業(yè)、載荷能力。被動(dòng)行走原理的提出為實(shí)現(xiàn)高效自然行走提供了一個(gè)可能的解決途徑。

被動(dòng)動(dòng)態(tài)行走是研究雙足（兩條腿）步行系統(tǒng)的一種方法，這個(gè)系統(tǒng)包括人類(lèi)或其他雙足動(dòng)物，或你想制作或控制的雙足步行機(jī)器人。被動(dòng)動(dòng)態(tài)行走是看待雙足步行的一種方式。與其把它作為一個(gè)持續(xù)不斷的努力保持平衡，不如把雙足行走看做一個(gè)在足部接觸變化的間歇干擾下的持續(xù)的被動(dòng)跌倒，我們可以對(duì)它有一個(gè)更好的理解。然后可以將一串穩(wěn)定持續(xù)的步子看做周期運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析。

被動(dòng)行走原理的提出為實(shí)現(xiàn)高效自然行走提供了一個(gè)可能的解決途徑，被動(dòng)行走系統(tǒng)是僅依靠重力來(lái)被動(dòng)地轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)器人各關(guān)節(jié)，有許多優(yōu)秀的基于被動(dòng)動(dòng)力學(xué)的雙足行走機(jī)器人被設(shè)計(jì)出來(lái), 包括荷蘭Delft 大學(xué)的機(jī)器人Leo ；美國(guó)密歇根大學(xué)的機(jī)器人MABEL；英國(guó)斯特靈大學(xué)的機(jī)器人Runbot 等。

公開(kāi)號(hào)為CN 105730551A的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種半被動(dòng)雙足對(duì)分上體行走裝置，公開(kāi)號(hào)為CN104512493A的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種齒輪傳動(dòng)對(duì)分上體節(jié)能被動(dòng)行走裝置及其控制方法，雖然均采用了“對(duì)分上體”的行走結(jié)構(gòu)，但是均是采用齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題，且行走中的穩(wěn)定性是需要克服的一大難題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種雙足半被動(dòng)對(duì)分上體行走機(jī)器人，能夠始終保持上體對(duì)分，以提高行走穩(wěn)定性。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種雙足半被動(dòng)對(duì)分上體行走機(jī)器人，包括髖部和兩條腿部，所述髖部包括髖部支架和分別設(shè)置在所述髖部支架左右兩端下方的側(cè)向擺動(dòng)件，所述側(cè)向擺動(dòng)件旋轉(zhuǎn)配合安裝在所述髖部支架上，且所述側(cè)向擺動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與機(jī)器人的前后移動(dòng)方向平行，所述髖部支架上設(shè)有用于分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)所述側(cè)向擺動(dòng)件繞其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線以相反的旋向同步旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的左右擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；兩個(gè)所述側(cè)向擺動(dòng)件的下方分別設(shè)有旋轉(zhuǎn)件，所述旋轉(zhuǎn)件上設(shè)有第一轉(zhuǎn)軸與對(duì)應(yīng)的所述側(cè)向擺動(dòng)件旋轉(zhuǎn)配合，所述第一轉(zhuǎn)軸與所述側(cè)向擺動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直，且所述髖部支架與所述旋轉(zhuǎn)件之間設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)件繞所述第一轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)進(jìn)而驅(qū)動(dòng)兩條腿部以相反的旋向同步扭動(dòng)的腿部張開(kāi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；

所述腿部包括大腿、小腿和擬足板，所述旋轉(zhuǎn)件上設(shè)有第二轉(zhuǎn)軸，所述第二轉(zhuǎn)軸分別與所述第一轉(zhuǎn)軸和所述側(cè)向擺動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直，所述大腿的上端設(shè)有旋轉(zhuǎn)配合套裝在所述第二轉(zhuǎn)軸上的大腿連接件，且所述旋轉(zhuǎn)件上設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)所述大腿繞所述第二轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的前后擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述小腿與所述大腿鉸接連接，所述大腿和小腿之間設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)所述小腿相對(duì)于大腿做彎曲伸直運(yùn)動(dòng)的膝關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述擬足板通過(guò)踝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)配合安裝在所述小腿的底部，且所述踝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸與所述第二轉(zhuǎn)軸平行，所述擬足板與所述髖部或腿部之間設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)所述擬足板相對(duì)于所述小腿旋轉(zhuǎn)的踝關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。