[發明專利]關節模組及機器人腿部

在審

• 申請號: 202110875779.1
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113548128A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 丁宏鈺;汪文廣;黃亮;胡毅森
• 申請（專利權）人: 深圳市優必選科技股份有限公司
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 劉艷

本發明提供了一種關節模組及機器人腿部，關節模組包括髖前舵機、膝前舵機、大腿結構件以及大腿連桿結構，髖前舵機和膝前舵機均設于髖關節處且相互固定，髖前舵機和膝前舵機的輸出軸同軸設置，大腿結構件固定于髖前舵機的輸出軸，大腿連桿結構固定于膝前舵機的輸出軸，且大腿連桿結構用于驅動小腿結構件前后擺動。本發明提供的關節模組及機器人腿部，髖前舵機和膝前舵機均設于髖關節處，無需將膝前舵機設置于膝關節處，提高了關節模組的質心。髖前舵機和膝前舵機的輸出軸同軸且相互固定設置，使得結構盡可能地緊湊，且髖前舵機和膝前舵機能夠相互支撐，相應能夠承受更大的彎矩。

技術領域

本發明屬于智能機械技術領域，更具體地說，是涉及一種關節模組及機器人腿部。

背景技術

機器人腿部可用于人形機器人、工業機器人等各種應用場景中。傳統機器人腿部多是通過串聯方案把各個舵機順序連接起來組成機器人的一條腿，導致了傳統機器人腿部的膝關節舵機設置在膝關節處，腳踝舵機設置于腳踝處，如此導致機器人的質心低、轉動慣量大、舵機力矩大、運動控制困難等問題。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種關節模組，以解決現有技術中存在的機器人質心低、舵機力矩大的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：提供一種關節模組，包括髖前舵機、膝前舵機、大腿結構件以及大腿連桿結構，所述髖前舵機和所述膝前舵機均設于髖關節處且相互固定，所述髖前舵機和所述膝前舵機的輸出軸同軸設置，所述大腿結構件固定于所述髖前舵機的輸出軸，所述大腿連桿結構固定于所述膝前舵機的輸出軸，且所述大腿連桿結構用于驅動小腿結構件前后擺動。

在一個實施例中，所述髖前舵機和所述膝前舵機的輸出軸朝向同一方向設置。

在一個實施例中，所述髖前舵機的輸出軸背向所述膝前舵機設置，所述大腿結構件的數量為兩個且同步運動，所述大腿連桿結構設于兩個所述大腿結構件之間，所述髖前舵機的外殼和其中一個所述大腿結構件之間通過第一軸承支撐，所述膝前舵機的外殼和另一個所述大腿結構件之間通過第二軸承支撐。

在一個實施例中，所述膝前舵機的輸出軸和所述髖前舵機的外殼通過支撐軸承連接。

在一個實施例中，所述髖前舵機的輸出軸面向所述膝前舵機設置，所述大腿連桿結構的數量為兩個且同步運動，所述大腿結構件設于兩個所述大腿連桿結構之間，所述髖前舵機的外殼和其中一個大腿連桿結構之間通過第三軸承支撐，所述膝前舵機的外殼和另一個所述大腿連桿結構之間通過第四軸承支撐。

在一個實施例中，所述髖前舵機和所述膝前舵機的輸出軸朝向相反方向設置，且所述髖前舵機的輸出軸背向所述膝前舵機設置，所述膝前舵機的輸出軸背向所述髖前舵機設置；所述髖前舵機的外殼與所述大腿結構件之間通過第五軸承支撐，所述膝前舵機的外殼和所述大腿連桿結構之間通過第六軸承支撐。

在一個實施例中，所述關節模組還包括U形固定架，所述U形固定架具有兩個相對設置的固定部，兩個所述固定部分別與所述髖前舵機的外殼和所述膝前舵機的外殼固定連接。

在一個實施例中，所述大腿連桿結構包括第一曲軸和第一連桿，所述第一曲軸的一端固定于所述膝前舵機的輸出軸，所述第一曲軸的另一端與所述第一連桿轉動連接，所述第一連桿的遠離所述第一曲軸的一端用于與所述小腿結構件轉動連接。

本發明還提供一種機器人腿部，包括上述的關節模組。