[發明專利]一種基于多關節耦合的準直驅腿足超動態機器人

有效

• 申請號: 201910913108.2
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN110525536B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 黃強;孟非;王磊;劉華欣;范徐笑
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 北京卓唐知識產權代理有限公司 11541
• 代理人: 唐海力

1.機器人支腿，其特征在于，所述機器人支腿包括：

髖關節驅動裝置(10)；

大腿機構(20)；所述髖關節驅動裝置(10)與所述大腿機構(20)的上端鉸接形成為髖關節(13)，并通過第一減速傳動機構(30)傳動連接；

膝關節驅動裝置(40)；所述膝關節驅動裝置(40)設置于所述大腿機構(20)上；

小腿機構(50)；所述小腿機構(50)的上端與所述大腿機構(20)的下端鉸接形成為膝關節(14)；并且，所述膝關節驅動裝置(40)通過第二減速傳動機構(60)與所述小腿機構(50)傳動連接；

腿足機構(70)；所述腿足機構(70)的中部與所述小腿機構(50)的下端鉸接形成為踝關節(15)；并且，在所述腿足機構(70)的上端與所述大腿機構(20)之間設置有彈性連接機構(80)，使得所述大腿機構(20)、所述小腿機構(50)、所述腿足機構(70)和所述彈性連接機構(80)形成為彈性四連桿機構(16)；

以及

關節耦合組件(90)；所述關節耦合組件(90)包括第一拉繩(91)、第一彈性連接件(92)和第二拉繩(93)；

在安裝狀態下，所述第一彈性連接件(92)位于髖關節(13)與膝關節(14)之間；所述第一拉繩(91)的下端與所述第一彈性連接件(92)的上端相連接，所述第一拉繩(91)的上端繞過所述膝關節驅動裝置(40)連接在所述髖關節驅動裝置(10)；所述第二拉繩(93)的上端與所述第一彈性連接件(92)的下端相連接，所述第二拉繩(93)的下端繞過設置在膝關節(14)處的滑輪(94)連接在所述腿足機構(70)的上端；

大腿機構(20)，包括內腿板(210)和外腿板(220)；內腿板(210)和外腿板(220)相對設置，內腿板(210)和外腿板(220)的下端之間通過緊固銷(230)連接固定并隔開；內腿板(210)和外腿板(220)的上端之間設置軸承，使內腿板(210)和外腿板(220)上端連接固定并隔開；在內腿板(210)和外腿板(220)的中部設置支撐板(240)，使內腿板(210)和外腿板(220)中部連接在一起；

在所述腿足機構(70)的下端還設置有防滑腳趾機構(100)；

所述防滑腳趾機構(100)包括腳趾主體(1010)、前爪趾(1020)和后爪趾(1030)；

在所述腳趾主體(1010)的前端設置有限位連接部(1011)，兩個所述前爪趾(1020)以鉸接的方式連接在所述限位連接部(1011)兩側；

所述后爪趾(1030)以鉸接的方式連接在所述腳趾主體(1010)后端，并且在所述后爪趾(1030)與所述腳趾主體(1010)之間還設置有第二彈性連接件(1040)；

兩個呈爪狀的前爪趾(1020)通過連接軸(1050)可轉動的連接在腳趾主體(1010)前端的限位連接部(1011)兩側；限位連接部(1011)呈V型，以防止前爪趾(1020)向下或向上過度轉動；后爪趾(1030)通過銷軸可轉動的連接在腳趾主體(1010)后端，在腳趾主體(1010)上設置有固定銷(1060)，后爪趾(1030)通過第二彈性連接件(1040)與固定銷固定連接，使得防滑腳趾機構(100)形成為三段式的結構。

2.根據權利要求1所述的機器人支腿，其特征在于，所述第一減速傳動機構(30)為帶傳動機構；

所述帶傳動機構包括設置在所述髖關節驅動裝置(10)的輸出軸上的第一帶輪(31)、設置在所述大腿機構(20)上的第二帶輪(32)及連接所述第一帶輪(31)和所述第二帶輪(32)的傳動帶(33)；

其中，所述第二帶輪(32)的直徑大于所述第一帶輪(31)，使得所述第一帶輪(31)、所述第二帶輪(32)和所述傳動帶(33)形成為減速傳動機構。

3.根據權利要求1所述的機器人支腿，其特征在于，所述第一減速傳動機構(30)為齒輪傳動機構；

所述齒輪傳動機構包括設置在所述髖關節驅動裝置(10)的輸出軸上的第一齒輪和設置在所述大腿機構(20)上并與所述第一齒輪嚙合的第二齒輪；

其中，所述第二齒輪的直徑大于所述第一齒輪，使得所述第一齒輪和所述第二齒輪形成為減速傳動機構。