[發明專利]一種四足仿生機器人單腿機構

在審

• 申請號: 202010461052.4
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111591371A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 董超;李顯軍;石超;張方雙;吳幫普
• 申請（專利權）人: 貴州航天天馬機電科技有限公司
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 貴州派騰知識產權代理有限公司 52114
• 代理人: 宋妍麗

1.一種四足仿生機器人單腿機構，包括驅動模塊(1)、髖關節單元(2)、液壓缸(3)、大腿單元(4)、膝關節(5)、小腿單元(6)，其特征在于：所述驅動模塊(1)、髖關節單元(2)、大腿單元(4)、膝關節(5)、小腿單元(6)依次可轉動連接，驅動模塊(1)和大腿單元(4)直接連接有液壓缸(3)；大腿單元(4)和膝關節(5)構成轉動副，膝關節(5)和小腿單元(6)構成轉動副；液壓缸(3)驅動大腿單元(4)繞髖關節單元(2)和大腿單元(4)的連接點轉動；驅動模塊(1)驅動髖關節單元(2)旋轉。

2.如權利要求1所述的四足仿生機器人單腿機構，其特征在于：所述驅動模塊(1)包括液壓馬達(7)、液壓馬達安裝支座(8)、安裝螺栓(9)、液壓馬達聯軸塊(10)、平鍵(11)，液壓馬達(7)通過安裝螺栓(9)固定在液壓馬達安裝支座(8)上，液壓馬達安裝支座(8)通過平鍵(11)聯接于髖關節單元(2),安裝在液壓馬達聯軸塊(10)的鍵槽中，液壓馬達(7)通過液壓馬達安裝支座(8)、平鍵(11)帶動髖關節單元(2)旋轉。

3.如權利要求1所述的四足仿生機器人單腿機構，其特征在于：所述髖關節單元(2)包括橫擺軸(12)、連接塊Ⅰ(13)、連接塊Ⅱ(15)、髖關節軸Ⅰ(20)、髖關節軸Ⅱ(23)，橫擺軸(12)前端轉動限位于驅動模塊(1)，橫擺軸(12)緊固于連接塊Ⅰ(13)和連接塊Ⅱ(15)，髖關節軸Ⅰ(20)固定在連接塊Ⅰ(13)下端位置，髖關節軸Ⅱ(23)固定在連接塊Ⅱ(15)下端位置，液壓缸(3)可轉動安裝在髖關節軸Ⅰ(20)上，大腿單元(4)可轉動安裝在髖關節軸Ⅱ(23)上。

4.如權利要求3所述的四足仿生機器人單腿機構，其特征在于：所述髖關節軸Ⅰ(20)和髖關節軸Ⅱ(23)通過滾針推力軸承(17)和深溝球軸承(19)分別安裝液壓缸(3)和大腿單元(4)，在滾針推力軸承(17)和深溝球軸承(19)之間有無油襯套(18)套在髖關節軸Ⅰ(20)和髖關節軸Ⅱ(23)上，髖關節軸Ⅰ(20)和髖關節軸Ⅱ(23)上安裝液壓缸(3)和大腿單元(4)的位置兩側還套裝有軸向擋圈(21)和O型密封圈(22)；所述連接塊Ⅰ(13)和連接塊Ⅱ(15)均通過六角頭螺栓(14)安裝緊固；在髖關節軸Ⅰ(20)和髖關節軸Ⅱ(23)的兩端裝有端蓋(16)。

5.如權利要求1所述的四足仿生機器人單腿機構，其特征在于：所述大腿單元(4)包括銷軸Ⅰ(25)、一體化液壓缸(26)、銷軸Ⅱ(31)、連接桿(32)、小腿轉動軸(34)，銷軸Ⅰ(25)上安裝液壓缸(3)，銷軸Ⅰ(25)固定于一體化液壓缸(26)，一體化液壓缸(26)一端固定于髖關節單元(2)，另一端動作端固定有銷軸Ⅱ(31)，連接桿(32)一端安裝在銷軸Ⅱ(31)上、另一端安裝于小腿轉動軸(34)，小腿轉動軸(34)可轉動固定于小腿單元(6)；銷軸Ⅱ(31)固定在直線軸承定位套筒(29)上，直線軸承定位套筒(29)固定在殼體(28)端部，殼體(28)通過螺栓Ⅰ(27)固定于一體化液壓缸(26)，殼體(28)下端、小腿轉動軸(34)和膝關節(5)構成多連桿機構。

6.如權利要求5所述的四足仿生機器人單腿機構，其特征在于：所述銷軸Ⅰ(25)通過關節軸承Ⅰ(24)安裝液壓缸(3)；銷軸Ⅱ(31)通過關節軸承Ⅱ(30)安裝連接桿(32)；小腿轉動軸(34)通過關節軸承Ⅲ(33)安裝。

7.如權利要求1所述的四足仿生機器人單腿機構，其特征在于：所述小腿單元(6)包括小腿外筒(41)、小腿(42)、腳踝(47)、足端(48)，小腿外筒(41)、小腿(42)、腳踝(47)、足端(48)依次連接安裝，在腳踝(47)和小腿外筒(41)之間有六維力傳感器(45)固定于腳踝(47)，在小腿外筒(41)和六維力傳感器(45)之間有圓柱螺旋壓縮彈簧(44)套裝在小腿外筒(41)上，小腿(42)固定于六維力傳感器(45)；小腿外筒(41)上端套裝在膝關節(5)上。

8.如權利要求1所述的四足仿生機器人單腿機構，其特征在于：所述膝關節(5)包括膝關節轉動軸(35)、膝關節軸卡片(36)，膝關節轉動軸(35)兩端有膝關節轉動軸端蓋(38)，膝關節轉動軸端蓋(38)通過螺栓Ⅱ(39)固定于大腿單元(4)的殼體(28)，膝關節轉動軸(35)通過膝關節滾針軸承(37)安裝于小腿單元(6)；膝關節軸卡片(36)設置于膝關節轉動軸(35)上靠端部內側的位置，用于限位。