[發(fā)明專(zhuān)利]踝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)及機(jī)器人

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011432487.2
• 申請(qǐng)日: 2020-12-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112643660A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁宏鈺;胡毅森;李建
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳市優(yōu)必選科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B25J9/10
• 分類(lèi)號(hào): B25J9/10;B25J17/02
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 袁哲

本申請(qǐng)屬于類(lèi)人形服務(wù)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種踝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)及機(jī)器人。該踝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)中，小腿部設(shè)有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與腳部之間分別通過(guò)不同的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括相鉸接的擺臂與連桿。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)能驅(qū)動(dòng)擺臂擺動(dòng)以帶動(dòng)連桿移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)連桿與腳部的連接處移動(dòng)。小腿部與腳部之間鉸接，配合兩組驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，可在三個(gè)連接位調(diào)節(jié)腳部，實(shí)現(xiàn)踝關(guān)節(jié)的各向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)兩個(gè)連桿與腳部的連接處向同一方向移動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)踝關(guān)節(jié)俯仰運(yùn)動(dòng)。當(dāng)兩個(gè)連桿與腳部的連接處分別向上與向下移動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)踝關(guān)節(jié)翻滾運(yùn)動(dòng)。該踝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)集成較高，體積小，重量輕，實(shí)現(xiàn)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)方式，傳動(dòng)剛性好，能減小小腿轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，提升對(duì)腿部的控制性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)屬于類(lèi)人形服務(wù)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種踝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)及機(jī)器人。

背景技術(shù)

目前機(jī)器人踝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)主要以串聯(lián)驅(qū)動(dòng)布局方式為主，這樣導(dǎo)致腿部重量很重，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大。另外，也有一部分是采用并聯(lián)驅(qū)動(dòng)的方式，但是這些并聯(lián)驅(qū)動(dòng)的踝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)集成度不高，重量重，體積大。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例的目的在于提供一種踝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)及機(jī)器人，以解決現(xiàn)有踝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)重量重、體積大的技術(shù)問(wèn)題。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種踝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，包括：小腿部、腳部、兩個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與兩個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述小腿部與所述腳部之間鉸接；

兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝于所述腳部；

兩個(gè)所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一一對(duì)應(yīng)設(shè)置；每個(gè)所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括由與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)的所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的擺臂，以及兩端分別鉸接于所述擺臂與所述腳部的連桿；

所述腳部與所述小腿部的連接處、兩個(gè)所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的所述連桿分別與所述腳部的連接處呈三角形三端點(diǎn)分布，兩個(gè)所述連桿分別與所述腳部的連接處沿所述腳部的左右方向布置。

可選地，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)組件、傳動(dòng)組件與減速組件，所述傳動(dòng)組件連接于所述電機(jī)組件與所述減速組件之間，所述減速組件的輸出端與所述擺臂連接。

可選地，所述電機(jī)組件的軸線(xiàn)與所述減速組件的輸出端軸線(xiàn)平行間隔設(shè)置；

在兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，兩個(gè)所述電機(jī)組件的輸出端相面對(duì)設(shè)置，兩個(gè)所述減速組件的輸入端相面對(duì)設(shè)置，兩個(gè)所述減速組件的輸出端相背對(duì)設(shè)置，兩個(gè)所述傳動(dòng)組件位于兩個(gè)所述電機(jī)組件的輸出端之間。

可選地，每個(gè)所述電機(jī)組件包括安裝于所述小腿部上的安裝座、轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于所述安裝座的電機(jī)軸、固定于所述安裝座的定子，以及固定于所述電機(jī)軸的轉(zhuǎn)子，所述定子與所述轉(zhuǎn)子同軸設(shè)置，所述傳動(dòng)組件的輸入端與所述電機(jī)軸連接。

可選地，所述安裝座包括機(jī)殼與設(shè)于所述機(jī)殼內(nèi)的筒狀體；

所述電機(jī)軸包括軸部及連接于所述軸部的盤(pán)狀部；所述軸部通過(guò)第一軸承支承在所述筒狀體內(nèi)，所述定子固定于所述筒狀體的外周，所述轉(zhuǎn)子套設(shè)于所述定子的外周，所述轉(zhuǎn)子的一端固定于所述盤(pán)狀部。

可選地，所述電機(jī)軸的一端設(shè)有第一被感應(yīng)件，所述安裝座設(shè)有第一感應(yīng)件，所述第一被感應(yīng)件與所述第一感應(yīng)件配合以檢測(cè)所述電機(jī)軸的角位移。

可選地，所述傳動(dòng)組件為齒輪傳動(dòng)組件、同步帶傳動(dòng)組件、鏈條傳動(dòng)組件中的其中一種。

可選地，所述減速組件為諧波減速組件、行星減速組件或者擺線(xiàn)針減速組件中的其中一種。

可選地，所述減速組件包括由所述傳動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)的太陽(yáng)輪、固定于所述小腿部的內(nèi)齒圈、轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于所述小腿部的行星架，以及轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于所述行星架的行星輪，所述行星輪同時(shí)與所述太陽(yáng)輪、所述內(nèi)齒圈嚙合傳動(dòng)，所述太陽(yáng)輪作為所述減速組件的輸入端，所述行星架作為所述減速組件的輸出端。

可選地，所述腳部與所述小腿部之間通過(guò)十字鉸鏈組件鉸接，以使所述腳部能夠相對(duì)所述小腿部在兩個(gè)自由度方向轉(zhuǎn)動(dòng)。