[發明專利]并聯驅動的腿部可折展四足機器人

有效

• 申請號: 202210440384.3
• 申請日: 2022-04-25
• 公開（公告）號: CN114701584B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 聶振國;劉辛軍;徐漢鼎;孟齊志;謝福貴
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

1.一種并聯驅動的腿部可折展四足機器人，其特征在于，包括：

機身；

四個腿足機構，四個所述腿足機構分布在所述機身的四角處，用于支撐所述機身；每個所述腿足機構包括并聯驅動機構、折展腿部和足部，其中，所述并聯驅動機構設置在所述機身上，所述折展腿部的上端與所述并聯驅動機構相連，所述折展腿部的下端與所述足部相連，所述并聯驅動機構和所述折展腿部共同運動使所述足部具有空間三個移動自由度；

在每個所述腿足機構中，所述并聯驅動機構包括定平臺、三個驅動支鏈和動平臺，所述定平臺固定在所述機身上，所述動平臺位于所述定平臺的下方，三個所述驅動支鏈沿所述定平臺的周向間隔布置，三個所述驅動支鏈的兩端分別與所述定平臺和所述動平臺相連，所述折展腿部分別與所述定平臺和所述動平臺相連；三個所述驅動支鏈與所述定平臺之間、三個所述驅動支鏈與所述動平臺之間、所述折展腿部與所述定平臺之間以及所述折展腿部與所述動平臺之間分別各具有相互垂直的兩個轉動自由度，所述相互垂直的兩個轉動自由度的轉動中心線方向分別為前后方向和左右方向，三個所述驅動支鏈與所述定平臺之間還分別具有一個豎向的移動自由度；

所述折展腿部包括大腿支鏈、折展支鏈和小腿支鏈；所述大腿支鏈包括第一大腿支鏈和第二大腿支鏈，所述第一大腿支鏈的上端通過第三轉動桿與所述定平臺相連，所述第三轉動桿在前后方向上延伸且與所述定平臺轉動相連，所述第三轉動桿的一端與所述第一大腿支鏈的上端鉸接；所述第二大腿支鏈的下端通過第四轉動桿與所述動平臺相連，所述第四轉動桿在前后方向上延伸且與所述動平臺轉動相連，所述第四轉動桿的一端與所述第二大腿支鏈的下端鉸接，所述第二大腿支鏈的上端與所述第一大腿支鏈的中部鉸接；所述小腿支鏈通過所述折展支鏈與所述第一大腿支鏈和所述第二大腿支鏈相連。

2.根據權利要求1所述的并聯驅動的腿部可折展四足機器人，其特征在于，三個所述驅動支鏈中的其中兩個所述驅動支鏈呈左右相對布置，三個所述驅動支鏈中的其中另一個所述驅動支鏈與所述折展腿部呈前后相對布置。

3.根據權利要求2所述的并聯驅動的腿部可折展四足機器人，其特征在于，在每個所述腿足機構中，所述定平臺上設有三個第一耳，所述動平臺上設有三個第二耳；三個所述驅動支鏈均包括滑塊和支鏈桿，三個所述滑塊分別可豎向滑動對應地設置在三個所述第一耳上，三個所述支鏈桿的上端對應地與三個所述滑塊相連且下端對應地與三個所述第二耳相連，所述支鏈桿與所述滑塊之間、所述支鏈桿與所述第二耳之間分別具有所述相互垂直的兩個轉動自由度。

4.根據權利要求3所述的并聯驅動的腿部可折展四足機器人，其特征在于，每一所述驅動支鏈中還包括第一轉動桿、第二轉動桿，所述支鏈桿有兩根；所述第一轉動桿與所述滑塊轉動相連，所述第二轉動桿與所述第二耳轉動相連，兩根所述支鏈桿的上端分別對應地與所述第一轉動桿的兩端轉動連接，兩根所述支鏈桿的下端分別對應地與所述第二轉動桿的兩端轉動連接，兩根所述支鏈桿、所述第一轉動桿和所述第二轉動桿構成一個平行四邊形。

5.根據權利要求3所述的并聯驅動的腿部可折展四足機器人，其特征在于，每一所述驅動支鏈中還包括上虎克鉸和下虎克鉸，所述支鏈桿為單根；所述上虎克鉸安裝在所述滑塊上，所述下虎克鉸安裝在所述第二耳上，所述支鏈桿的上端和下端分別對應地與所述上虎克鉸和所述下虎克鉸相連。

6.根據權利要求1-5中任意一項所述的并聯驅動的腿部可折展四足機器人，其特征在于，所述折展支鏈包括第一折展支鏈和第二折展支鏈，所述小腿支鏈包括第一小腿支鏈和第二小腿支鏈；所述第一折展支鏈的上端與所述第一大腿支鏈的下端鉸接，所述第二折展支鏈的上端與所述第二大腿支鏈的下端鉸接，所述第一折展支鏈和所述第二折展支鏈呈X型交叉鉸接；所述第一小腿支鏈的上端與所述第一折展支鏈的下端鉸接，所述第二小腿支鏈的上端與所述第二折展支鏈的下端鉸接，所述第一小腿支鏈的下端與所述第二小腿支鏈的中部鉸接，所述第二小腿支鏈的下端與所述足部固定。

7.根據權利要求6所述的并聯驅動的腿部可折展四足機器人，其特征在于，四個所述腿足機構中，位于前面兩個所述腿足機構呈膝式布置，位于后面兩個所述腿足機構呈肘式布置。

8.根據權利要求1所述的并聯驅動的腿部可折展四足機器人，其特征在于，所述定平臺上設有一個第三耳，所述動平臺上設有一個第四耳，所述第三轉動桿與所述第三耳相連，所述第四轉動桿與所述第四耳相連。