[發明專利]一種四足機器人腿部

有效

• 申請號: 201910367229.1
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110155204B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 傘紅軍;李鵬飛;田年福;鐘步恩;姚國一;劉金鑫;賀瑋;王學軍;張道義;陳久朋
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 昆明人從眾知識產權代理有限公司 53204
• 代理人: 沈艷尼

本發明公開了一種四足機器人腿部，包括前骨架、后骨架、側擺總裝、大腿總裝、小腿總裝；所述前骨架、后骨架用于安裝側擺總裝；所述側擺總裝用于安裝大腿總裝、小腿總裝并用于帶動大腿總裝、小腿總裝進行側擺轉動；所述大腿總裝用于實現大腿轉動；所述小腿總裝用于實現小腿轉動。本發明采用伺服電機作為動力源，這種動力來源控制比較容易，算法和維修也比較簡單且三個伺服電機置于髖關節處，髖關節直接和骨架連接，因此可以減小腿部轉動慣量，并且也可以增加整機負載；采用簡單的桿件機構作為四足機器人腿部，原理簡單，減輕腿部和整機重量；腿部具有三個自由度，分別是前進方向的兩個轉動自由度以及側擺方向的一個轉動自由度。

技術領域

本發明涉及一種四足機器人腿部，屬于四足仿生機器人領域。

背景技術

足式機器人與輪式機器人相比有很好的優點，其既能很好適應非結構化的環境，而且腿部靈活度高。足式機器人中分為兩足、四足、六足幾種。其中四足機器人是應用范圍最廣，實用性最高的。因為四足機器人在抗援救災、日常搬運東西、娛樂玩耍等領域有著很廣的應用。

四足機器人的腿部設計關系到四足機器人的控制，穩定行走等。因此在設計四足機器人的過程中，四足機器人的腿部設計就尤為重要。目前市面中大多數的四足機器人采用舵機、步進電機和伺服電機。因為這種動力來源控制比較容易，算法也比較簡單。相對于液壓驅動來講其維修簡單，結構也比較簡單。四足機器人的關節自由度也關系到其運動靈活性和控制算法，故合適的關節自由度會在保證運動靈活性的基礎上減輕其整機重量和控制算法。

發明內容

本發明提供了一種四足機器人腿部，以用于實現大腿轉動、小腿轉動，實現大小腿側擺動作。

本發明的技術方案是：一種四足機器人腿部，包括前骨架1、后骨架2、側擺總裝3、大腿總裝4、小腿總裝5；所述前骨架1、后骨架2用于安裝側擺總裝3；所述側擺總裝3用于安裝大腿總裝4、小腿總裝5并用于帶動大腿總裝4、小腿總裝5進行側擺轉動；所述大腿總裝4用于實現大腿轉動；所述小腿總裝5用于實現小腿轉動。

所述前骨架1與側擺總裝3中一端的帶凸臺圓形座外球面球軸承13用螺栓和墊圈連接，后骨架2與側擺總裝3中另外一端側擺電機外殼9用螺栓連接。

所述側擺總裝3包括側擺電機編碼器6、側擺電機7、減速機8、側擺電機外殼9、減速機法蘭板連接板10、軸承固定套11、電機外殼主殼12、帶凸臺圓形座外球面球軸承13、軸端擋圈Ⅰ14、電機外殼固定軸15、電機外殼套筒16、深溝球軸承Ⅰ17、聯軸器18、螺栓19、側擺零點開關圓盤20、零點開關21；其中側擺電機編碼器6一端、側擺電機7、減速機8通過螺栓一端依次連接，減速機8另一端和減速機法蘭板連接板10通過螺栓19固定，側擺電機外殼9一端、減速機法蘭板連接板10、軸承固定套11一端通過螺栓依次連接，側擺電機外殼9另一端連接后骨架2，電機外殼固定軸15從一端往另一端依次套裝用于定位帶凸臺圓形座外球面球軸承13內圈的軸端擋圈Ⅰ14、通過間隙配合安裝帶凸臺圓形座外球面球軸承13、通過鍵連接電機外殼主殼12、套裝用于定位深溝球軸承Ⅰ17內圈的電機外殼套筒16、通過間隙配合安裝深溝球軸承Ⅰ17，深溝球軸承Ⅰ17的外圈通過軸承固定套11另一端固定，減速機8輸出軸通過鍵帶動側擺零點開關圓盤20的轉動，經安裝在軸承固定套11上的零點開關21檢測減速機8輸出軸轉動角度，減速機8輸出軸和電機外殼固定軸15另一端通過聯軸器18連接，電機外殼主殼12分為上下兩層：上層裝有小腿總裝5中的小腿電機編碼器減速器總裝22，下層裝有大腿總裝4中的大腿電機編碼器減速機總裝23。