The invention belongs to the related technical field of robot body structure, and discloses a multi-degree-of-freedom trunk mechanism suitable for biped robots, which comprises upper half, pelvis and hip joint components and two hip joint pitch direction drive components, which are connected to the upper half, and two hip joint pitch direction drive components are connected to the pelvis and hip. The upper part and the pitch direction driving component of the hip joint are driven by an oil cylinder, and the pelvis and hip joint components are driven by an electric motor; the upper part of the robot is driven by three oil cylinders to achieve forward and backward pitch, left and right roll and vertical movement; the pelvis and hip joint components are coordinated with the pitch direction driving component of the hip joint to realize the pelvis and hip of the robot. The movement of hip joint in yaw direction, roll direction and pitch direction. The invention improves the space utilization ratio, has simple structure and good motion performance.
【技术实现步骤摘要】
一种适用于双足机器人的多自由度躯干机构
本专利技术属于机器人本体结构相关
，更具体地，涉及一种适用于双足机器人的多自由度躯干机构。
技术介绍
双足机器人作为一个高度综合的复杂系统，涉及到机构学、仿生学、人工智能和几何方法等众多学科。近年来，国内外的研究学者和科研机构对双足机器人进行了大量研究。但在目前双足机器人躯干结构的设计中，大多数只对髋关节处的三个自由度进行了设计，这样给机器人在稳定行走的过程中的控制增加了难度，减小了机器人的活动空间，并且目前双足机器人要么为纯液压式驱动机器人，要么为纯电机式驱动机器人，这样没有充分利用这两种驱动方式在各个关节的驱动优势。人在行走的过程中，髋关节处三个自由度很重要，但躯干其他部位的自由度也有着不可替代的作用，骨盆和腰部关节是一个承上启下的关键部位，具有调节身体重心的波动和承载上肢躯干与手臂的作用，能够保证系统负重运动的稳定性和上肢任意抓取的灵活性。比如，有研究机构采用髋关节来实现双足机器人的俯仰、翻滚运动，但是这种机构的结构复杂，质量过大，不利于提高机器人的运动性能。而且，在行走运动过程中，重心在上下、左右两个方向都会产...
【技术保护点】
1.一种适用于双足机器人的多自由度躯干机构，其特征在于：所述多自由度躯干机构包括上半部、骨盆和髋关节组件以及两个髋关节pitch方向驱动组件，所述骨盆和髋关节组件连接于所述上半部；两个所述髋关节pitch方向驱动组件连接于所述骨盆和髋关节组件；所述上半部及所述髋关节pitch方向驱动组件是由油缸驱动的，所述骨盆和髋关节组件是由电机驱动的；所述上半部通过三个油缸来实现双足机器人的前俯后仰、左右翻滚及在竖直方向的移动；所述骨盆和髋关节组件与所述髋关节pitch方向驱动组件相配合来实现所述双足机器人的骨盆及髋关节在yaw方向、roll方向、pitch方向的运动。
【技术特征摘要】
1.一种适用于双足机器人的多自由度躯干机构，其特征在于：所述多自由度躯干机构包括上半部、骨盆和髋关节组件以及两个髋关节pitch方向驱动组件，所述骨盆和髋关节组件连接于所述上半部；两个所述髋关节pitch方向驱动组件连接于所述骨盆和髋关节组件；所述上半部及所述髋关节pitch方向驱动组件是由油缸驱动的，所述骨盆和髋关节组件是由电机驱动的；所述上半部通过三个油缸来实现双足机器人的前俯后仰、左右翻滚及在竖直方向的移动；所述骨盆和髋关节组件与所述髋关节pitch方向驱动组件相配合来实现所述双足机器人的骨盆及髋关节在yaw方向、roll方向、pitch方向的运动。2.如权利要求1所述的适用于双足机器人的多自由度躯干机构，其特征在于：所述上半部包括胸腔外壳、第一伺服油缸、三个十字轴、第一连接板及两个第二伺服油缸，所述胸腔外壳形成有通槽，所述通槽用于收容所述第一连接板；三个所述十字轴中的一个设置在所述第一连接板的一端上，另外两个所述十字轴设置在所述第一连接板的另一端上；位于所述第一连接板的同一端的两个所述十字轴间隔设置，且两者分别连接于两个所述第二伺服油缸，所述第一伺服油缸连接于另外一个所述十字轴。3.如权利要求2所述的适用于双足机器人的多自由度躯干机构，其特征在于：两个所述第二伺服油缸的液压杆分别转动地连接于所述胸腔外壳；所第一伺服油缸连接于所述胸腔外壳；所述第一伺服油缸及所述第二伺服油缸分别位于所述胸腔外壳的前部及后部。4.如权利要求2所述的适用于双足机器人的多自由度躯干机构，其特征在于：所述第一伺服油缸的运动行程为40mm；所述第二伺服油缸的运动行程为60mm。5.如权利要求2-4任一项所述的适用于双足机器人的多自由度躯干机构，其特征在于：所述骨盆和髋关节组件包括骨盆yaw方向驱动模块、骨盆roll方向驱动模块、两个髋关节yaw方向驱动模块、两个髋关节roll方向驱动模块、骨盆大板及骨盆摆动件，所述骨盆yaw方向驱动模块连接于所述第一连接板的中部，其外壳固定连接于所述骨盆摆动板件...
【专利技术属性】
技术研发人员：高亮，胡成颢，王美思，宋志涛，卢盛雨，钟浩然，董昊臻，李培根，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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