[實用新型]雙足機器人下肢結構

有效

• 申請號: 201721752952.4
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN207595102U
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 喬書杰;吳珍珍;王東霞;劉玲玲;劉一揚;張曉瑩;王雪梅;田海蘭;李想
• 申請（專利權）人: 鄭州財經學院
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 鄭州異開專利事務所(普通合伙) 41114
• 代理人: 韓華

本實用新型公開了一種雙足機器人下肢結構，包括左、右腿行走組件，左、右腿行走組件均包括髖關節、大腿、膝關節、小腿和腳掌，膝關節包括上安裝塊和下安裝座，下安裝座的兩側板上固連有第一電機，第一電機的電機軸上固連有驅動桿，驅動桿上鉸連有第一連桿，在下安裝座的兩側板前端部鉸連有一對第二連桿；上安裝塊的左右邊沿設置有一對第三連桿，第三連桿包括豎直段和傾斜段，第三連桿傾斜段下端部和第二連桿通過第四連桿鉸連為一體，第一連桿上端部滑動穿設在第四連桿上。本實用新型結構簡單，膝關節的速度瞬心實時改變，使得機器人雙腿運動自然、靈活，擬人性強、降低了能耗。

技術領域

本實用新型涉及仿生機器人領域，尤其是涉及一種雙足機器人下肢結構。

背景技術

與輪式、爬行式和履帶式機器人相比，雙足機器人具有更為靈活的運動能力，更強的環境適應性和擬人性，因而雙足機器人得到了廣泛的應用，如在有毒、粉塵等惡劣環境下進行代人作業、協助醫生進行手術、幫助殘疾病人進行有效的康復，代替真人開展與人類行走相關的實驗等。

下肢作為雙足擬人機器人的重要組成部分，其結構設計的好壞直接影響著整個擬人機器人的運動性能。目前，現有雙足機器人的膝關節結構復雜，占用空間大，如日本本田公司的ASIMO機器人，其復雜的驅動系統和控制系統使得該機器人能量利用率很低，且步態不自然、擬人性不強，維修難度大。因此，如何設計一種結構簡單、仿生性較好且步態自然的雙足機器人下肢結構是本領域技術人員研究的重要問題。

發明內容

本實用新型目的在于提供一種結構簡單、步態自然且擬人性強的雙足機器人下肢結構。

為實現上述目的，本實用新型采取下述技術方案：

本實用新型所述的雙足機器人下肢結構，包括左右間隔設置在軀干底部且結構相同的左腿行走組件和右腿行走組件，所述左腿行走組件和右腿行走組件均包括髖關節、大腿、膝關節、小腿和腳掌，所述膝關節包括固連在所述大腿底部的上安裝塊和固連在所述小腿頂部、呈U形結構的下安裝座，所述下安裝座兩側板的下端部固連有第一電機，所述第一電機的電機軸上固連有驅動桿，所述驅動桿上鉸連有向上延伸的第一連桿，下安裝座的側板頂邊為前高后低的斜邊，在下安裝座的兩側板頂邊邊沿的前端部鉸連有一對左右對應的第二連桿；所述上安裝塊的左右邊沿對應設置有一對第三連桿，所述第三連桿包括向下延伸的豎直段和固連在所述豎直段下端的傾斜段，與第三連桿傾斜段對應處的下安裝座的側板頂邊邊沿開設有限位槽，第三連桿傾斜段下端部和第二連桿一端部通過水平延伸的第四連桿鉸連為一體，所述第一連桿的上端部滑動穿設在所述第四連桿上；所述第三連桿的折彎處鉸連有向下延伸的第五連桿，所述第五連桿的下端部鉸連在所述下安裝座側板頂邊邊沿的后端部。

所述髖關節包括固連在所述軀干底部的安裝板，所述安裝板呈門字形結構，安裝板的兩側邊通過法蘭固連有第二電機，所述第二電機的電機軸與所述法蘭轉動連接，所述大腿頂部滑動穿設在所述法蘭上，大腿頂部通過固定銷與第二電機的電機軸相固連，法蘭上沿其周向開設有與所述固定銷相配合的長弧形通槽。

本實用新型優點在于結構簡單、步態靈活自然、擬人性強、降低了能耗。本實用新型的工作原理如下：第二電機驅動大腿前伸或后擺，第一電機通過驅動桿帶動第一連桿繞其電機軸轉動，第一連桿通過第四連桿帶動第二連桿上升或下降，實現小腿的抬起與伸直，膝關節的速度瞬心實時改變，使得機器人雙腿運動自然、靈活，同時還降低了能耗。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是圖1中膝關節的側視結構示意圖。

具體實施方式