基于低减速比电机技术的模块化足式单腿及摆线规划方法技术

技术编号:24338718 阅读:53 留言:0更新日期:2020-06-02 23:31
本发明专利技术公开了一种基于低减速比电机技术的模块化足式单腿及摆线规划方法,涉及驱动行走推进装置技术领域,包括足式单腿和髋关节驱动模块,所述足式单腿包括膝关节驱动电机、大腿结构模块、小腿结构模块,所述膝关节驱动电机安装在所述大腿结构模块的顶端一侧,所述小腿结构模块的顶端转动连接在所述大腿结构模块的底端;为了获取高效平滑可实时调节的小腿足端运动轨迹,小腿足端的运动轨迹采用摆线规划算法。本发明专利技术采用模块化设计理念,髋关节驱动模块、膝关节驱动电机、行星齿轮减速器等传动机构分别采用标准化、模块化设计,易于拆卸和更换。

Modular foot type single leg and cycloid planning method based on low reduction ratio motor technology

【技术实现步骤摘要】
基于低减速比电机技术的模块化足式单腿及摆线规划方法
本专利技术涉及驱动行走推进装置
,具体涉及一种基于低减速比电机技术的模块化足式单腿及控制系统。
技术介绍
足式机器人是目前特种机器人领域研究的热点,足式机器人主要分为双足机器人,四足机器人和多足机器人。其中以美国BostonDynamics研发的SpotMini系列机器狗代表着四足机器人的较高水平。四足机器人的腿部结构及足式腿运动控制是四足机器人设计研发的核心内容之一,为使足式腿的转动惯量更小,增强腿部运动控制的鲁棒性,目前绝大部分足式腿的髋关节电机及膝关节电机都置于大腿结构的上端。其膝关节的电机传动普遍采用连杆传动机构,连杆传动具有传动效率较低、运动空间较小、传动力矩不稳定,当传动角为0°时,驱动力对从动件的有效回转力矩为零,连杆传动的缺点将对足式机器人的运动性能造成不利影响。因此研发出传动力矩稳定,膝关节运动空间大,控制算法简单的腿部传动机构可以提高足式机器人的运动性能。申请号为CN201910172037.5,公开日为2019年06月28日的专利技术专利申请公开了一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于低减速比电机技术的模块化足式单腿,其特征在于,包括:/n足式单腿,所述足式单腿包括膝关节驱动电机、大腿结构模块、小腿结构模块,所述膝关节驱动电机安装在所述大腿结构模块的顶端一侧,所述小腿结构模块的顶端转动连接在所述大腿结构模块的底端;所述膝关节驱动电机包括膝关节底面外壳和膝关节正面外壳,所述膝关节底面外壳和所述膝关节正面外壳配合安装形成有膝关节壳体内腔,所述膝关节壳体内腔同轴固定安装有膝关节电机定子,所述膝关节电机定子同轴转动套装有膝关节电机转子,所述膝关节电机转子通过传动组件驱动所述小腿结构模块转动;/n髋关节驱动模块,所述髋关节驱动模块包括髋关节驱动电机和行星齿轮减速器,所述髋...

【技术特征摘要】
1.一种基于低减速比电机技术的模块化足式单腿,其特征在于,包括:
足式单腿,所述足式单腿包括膝关节驱动电机、大腿结构模块、小腿结构模块,所述膝关节驱动电机安装在所述大腿结构模块的顶端一侧,所述小腿结构模块的顶端转动连接在所述大腿结构模块的底端;所述膝关节驱动电机包括膝关节底面外壳和膝关节正面外壳,所述膝关节底面外壳和所述膝关节正面外壳配合安装形成有膝关节壳体内腔,所述膝关节壳体内腔同轴固定安装有膝关节电机定子,所述膝关节电机定子同轴转动套装有膝关节电机转子,所述膝关节电机转子通过传动组件驱动所述小腿结构模块转动;
髋关节驱动模块,所述髋关节驱动模块包括髋关节驱动电机和行星齿轮减速器,所述髋关节驱动电机同轴安装在所述膝关节驱动电机的一侧,所述髋关节驱动电机用于驱动所述足式单腿绕髋关节驱动电机的轴心运动,所述膝关节驱动电机和所述髋关节驱动电机之间还同轴安装有所述行星齿轮减速器。


2.根据权利要求1所述的基于低减速比电机技术的模块化足式单腿,其特征在于,所述膝关节底面外壳内侧上固定安装有膝关节磁编码器,所述膝关节电机转子上固定安装有膝关节感应磁铁粘接板,所述膝关节感应磁铁粘接板上固定安装有膝关节感应磁铁。


3.根据权利要求1所述的基于低减速比电机技术的模块化足式单腿,其特征在于,所述大腿结构模块形成有空腔,所述传动组件设置在所述大腿结构模块的空腔内,所述传动组件包括膝关节主动同步轮、膝关节同步带、膝关节从动同步轮;所述膝关节主动同步轮固定连接在所述膝关节电机转子上,所述大腿结构模块的底端设置有膝关节转轴,所述膝关节从动同步轮安装在所述膝关节转轴上,所述膝关节主动同步轮和所述膝关节从动同步轮通过上述膝关节同步带啮合传动。


4.根据权利要求3所述的基于低减速比电机技术的模块化足式单腿,其特征在于,所述大腿结构模块的空腔内设置有至少一组同步带张紧约束器,所述同步带张紧约束器上连接有约束滚轮,所述约束滚轮抵接在所述膝关节同步带上。


5.根据权利要求1所述的基于低减速比电机技术的模块化足式单腿,其特征在于,所述髋关节驱动电机包括髋关节底面外壳和髋关节正面外壳,所述髋关节底面外壳和所述髋关节正面外壳配合安装形成有髋关节壳体内腔,所述髋关节壳体内腔同轴安装有髋关节电机定子,所述髋关节电机定子...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐智浩文享龙唐观荣周雪峰苏泽荣鄢武蔡奕松
申请(专利权)人:广东省智能制造研究所
类型:发明
国别省市:广东;44

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