[發明專利]一種雙足機器人下肢結構及其運動方法

在審

• 申請號: 202111369010.9
• 申請日: 2021-11-10
• 公開（公告）號: CN114044065A
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 吳萬毅;劉芳華;王政;狄澄;孫天圣;邵佳偉
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032;F16F15/067
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 徐澍

1.一種雙足機器人下肢結構，其特征在于：包括大腿部(1)、小腿部(6)、足部、減震部、平衡部、伸膝限位部、棘輪棘爪部、曲柄搖桿部，大腿部(1)的底端與小腿部(6)的頂端以及小腿部(6)的底端與足部分別鉸接，伸膝限位部安裝于大腿部(1)與小腿部(6)的連接處之間，棘輪棘爪部安裝于大腿部(1)內并與伸膝限位部連接，曲柄搖桿部安裝于小腿部(6)與足部的連接處之間，減震部、平衡部分別安裝于足部的內部。

2.根據權利要求1所述的一種雙足機器人下肢結構，其特征在于：伸膝限位部包括驅動電機(3)、固定接頭一(12)、長連接桿(13)、固定接頭二(14)、短連接桿(15)、擋塊(16)、同步帶輪(24)、諧波減速器(25)，驅動電機(3)安裝于大腿部(1)的內部，同步帶輪(24)穿設于大腿部(1)的一側面，其一端與驅動電機(3)連接，諧波減速器(25)設置于同步帶輪(24)下方，其輸入端穿設于大腿部(1)的一側面并與同步帶輪(24)帶連接，輸出端與小腿部(6)的上部連接，長連接桿(13)的一端通過固定接頭一(12)與小腿部(6)上部的正面連接，短連接桿(15)的一端通過固定接頭二(14)與大腿部(1)的下部連接，長連接桿(13)的另一端與短連接桿(15)的另一端鉸接，短連接桿(15)靠近大腿部(1)的一側面上設有擋塊(16)，短連接桿(15)與長連接桿(13)連接的一端與棘輪棘爪部連接。

3.根據權利要求1所述的一種雙足機器人下肢結構，其特征在于：棘輪棘爪部包括懸臂(17)、棘爪(18)、彈簧一(19)、棘輪(20)、減速電機一(21)、圓錐齒輪一(22)、圓錐齒輪二(23)，減速電機一(21)電機軸朝下安裝于大腿部(1)上，圓錐齒輪一(22)與減速電機一(21)連接，棘輪(20)安裝于大腿部(1)上，圓錐齒輪二(23)與棘輪(20)通過連接軸連接并與圓錐齒輪一(22)嚙合，懸臂(17)的一端通過彈簧一(19)與棘爪(18)連接，棘爪(18)與棘輪(20)配合，懸臂(17)的另一端與伸膝限位部連接。

4.根據權利要求1所述的一種雙足機器人下肢結構，其特征在于：曲柄搖桿部包括減速電機二(5)、曲柄(8)、固定接頭三(10)、連桿(11)、圓錐齒輪三(261)、圓錐齒輪四(262)、驅動軸(263)，減速電機二(5)電機軸朝下安裝于小腿部(6)的上部，圓錐齒輪三(261)與減速電機二(5)連接，驅動軸(263)水平設置，其一端與小腿部(6)的一側面連接，另一端與曲柄(8)連接，錐齒輪四(262)安裝于驅動軸(263)上并與圓錐齒輪三(261)嚙合，連桿(11)的一端與曲柄(8)鉸接，另一端通過固定接頭三(10)與足部連接。

5.根據權利要求1所述的一種雙足機器人下肢結構，其特征在于：足部包括腳本體(9)、腳后跟(7)，兩者組成完整的腳部形狀，足底的腳后跟(7)的底面相對于腳本體(9)的底面向下凸出，是腳后跟(7)頂面與腳后跟(7)之間具有間隔。

6.根據權利要求5所述的一種雙足機器人下肢結構，其特征在于：減震部包括彈簧二(27)、減震器活塞缸(31)、活塞(32)、活塞環(33)，減震器活塞缸(31)安裝于腳本體(9)內，活塞環(33)安裝于腳后跟(7)內，活塞(32)豎直設置，其一端與減震器活塞缸(31)連接，另一端與活塞環(33)連接，彈簧二(27)套設于活塞環(33)上，其兩端分別與減震器活塞缸(31)、活塞環(33)接觸。

7.根據權利要求5所述的一種雙足機器人下肢結構，其特征在于：平衡部包括連桿組件、拉簧(30)、固定柱(34)，固定柱(34)豎直安裝于腳本體(9)內的下部，拉簧(30)在固定柱(34)的周向至少間隔均布有兩根，拉簧(30)水平放置，其一端與固定柱(34)的外周面固定，另一端通過連桿組件與腳本體(9)連接。