[實用新型]一種并聯式四足機器人腿部結構

有效

• 申請號: 201920978024.2
• 申請日: 2019-06-26
• 公開（公告）號: CN210364124U
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 崔俊文;劉自紅;鄧明洋;陽碧慰
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 董艷奇;管高峰

本實用新型公開了一種并聯式四足機器人腿部結構，其特征在于：包括前置和后置的兩套桿結構，桿結構包括驅動機構和傳動機構，驅動機構包括電機和減速機，傳動機構包括一級連桿和二級連桿；每套桿結構中，電機和減速機連接，減速機的輸出端與一級連桿的一端通過法蘭盤鉸接，一級連桿的另一端與二級連桿的一端通過活動關節鉸接；兩套桿結構中，后置的二級連桿的另一端通過約束關節鉸接在前置的二級連桿上。本實用新型中通過設計同側并聯式的五邊形連桿結構，使得腿部結構有較大的運動幅度來適應復雜地面實現較大的運動起伏，非常容易實現跳躍前進的功能。

技術領域

本實用新型涉及機械機器人領域，尤其涉及一種并聯式四足機器人腿部結構。

背景技術

多足哺乳動物因其獨特的身體結構具備高動力性、高穩定性、高適應性的運動能力。借鑒仿生學研發的具備仿生特征的多足機器人，既可實現動態步行，又能高速移動。現有的輪式和履帶式等傳統移動機器人移動時需與地面始終保持接觸，但足式機器人可利用孤立的地面支撐而不是連續支撐，并在復雜的地形中選擇最優的支撐點，實現更強的機動性和適應性。

四足機器人在特殊場合，防災救援等復雜環境中起著重要作用，因為腿式結構在四足的機動性上有很大的優越性。現有的腿式機器人基本都采用串級關節結構，是歸屬于仿生機器人一類，該類對現有的機電關節硬件要求高，且不易實現四足機器人跳躍等。因此，在崎嶇路面上行走需要腿部結構有著較大的運動范圍，還要能實現科學最優的步態；同時，關節處的電機也要能適應腿部力量分部提供足夠加速度的要求，才能躍過崎嶇地面。

實用新型內容

本實用新型針對上述存在的問題，提供一種并聯式四足機器人腿部結構，可以有效提高四足行走的穩定性，協調性和承載能力。

本實用新型采用的技術方案如下：

一種并聯式四足機器人腿部結構，包括前置和后置的兩套桿結構，桿結構包括驅動機構和傳動機構，驅動機構包括電機和減速機，傳動機構包括一級連桿和二級連桿；每套桿結構中，電機和減速機連接，減速機的輸出端與一級連桿的一端通過法蘭盤鉸接，一級連桿的另一端與二級連桿的一端通過活動關節鉸接；兩套桿結構中，后置的二級連桿的另一端通過約束關節鉸接在前置的二級連桿上；前置的一級連桿與后置的一級連桿的長度比為1:0.8～1.2，后置的一級連桿與后置的二級連桿的長度比為1：0.75～1，前置和后置的活動關節分別到約束關節的距離之比為1:1.2～1.5。

進一步地，前置的一級連桿與后置的一級連桿的長度比為1:1，后置的一級連桿與后置的二級連桿的長度比為11:9，前置和后置的活動關節分別到約束關節的距離之比為3:4。

進一步地，減速機通過兩個法蘭盤與一級連桿鉸接，減速機的輸出端為D形軸，法蘭盤和一級連桿通過D形孔套設在D形軸上，一級連桿固定地包夾在兩個法蘭盤中間；

更進一步地，D形軸上設有鎖銷孔，用于防止D形軸與一級連桿打滑；

更進一步地，法蘭盤的形狀與一級連桿貼合，法蘭盤通過螺絲或螺栓與一級連桿固定連接。

進一步地，活動關節和約束關節均為通過穿孔的配合形成；

更進一步地，一級連桿和二級連桿在活動關節處分別設有穿孔，穿孔內分別設有滾珠軸承，兩個滾珠軸承通過圓柱軸承連接；

更進一步地，兩個二級連桿在約束關節處分別設有穿孔，穿孔內分別設有滾珠軸承，兩個滾珠軸承通過圓柱軸承連接；

再更進一步地，圓柱軸承穿過兩個滾珠軸承，圓柱軸承的兩端分別設有卡槽，卡槽內設有卡簧。

進一步地，電機為無刷電機，減速機為行星減速機。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是：