机器人及其腿部结构制造技术

本申请属于机器人技术领域，提供了一种机器人及其腿部结构，包括：大腿部、小腿部、第一驱动机构、第一传动机构、第二驱动机构以及第二传动机构。本申请通过将机器人大腿部的第一驱动机构上移到髋部支架，小腿部的第二驱动机构上移到大腿部，使腿部的整体质量重心整体上移并更靠近机器人的腰部；通过将腿部结构中的部分质量承载于髋部支架来降低腿部在整个机器人中的质量配比并优化整个机器人的质量分布，从而能够降低机器人行走过程中因腿部摆动产生的旋转惯量，进而增强机器人整体运动能力，使机器人在摆腿过程中不容易偏离给定路线或跌倒。

【技术实现步骤摘要】
机器人及其腿部结构
本申请属于机器人
，更具体地说，是涉及机器人及其腿部结构。
技术介绍
机器人的结构和传动设计是机器人系统中非常重要的一环，尤其是仿人机器人，它能高度模仿人的动作和行为，一般分别或同时具有仿人的四肢和头部，对结构和传动设计要求非常高。目前，以伺服舵机模组作为驱动单元的机器人，其腿部质量普遍相对较大，会增大机器人在摆腿过程中产生的惯量，导致机器人容易绕支撑脚偏转，使机器人在摆腿过程中容易偏离给定路线或跌倒。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种机器人腿部结构，以解决机器人在摆腿过程中容易偏离给定路线或跌倒的技术问题。为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：一种机器人腿部结构，包括：大腿部；铰接于所述大腿部的小腿部；安装在一髋部支架上的第一驱动机构；用于将所述第一驱动机构的动力传递至所述大腿部以驱动所述大腿部相对于所述髋部支架运动的第一传动机构；安装在所述大腿部上的第二驱动机构；以及用于将所述第二驱动机构的动力传递至所述小腿部以驱动所述小腿部相对于所述大腿部运动的第二传动机构。进一步地，还包括：铰接于所述小腿部的脚部；安装在所述大腿部上的第三驱动机构；以及用于将所述第三驱动机构的动力传递至所述脚部以驱动所述脚部相对于所述小腿部运动的第三传动机构。进一步地，所述第一驱动机构通过所述第一传动机构连接所述大腿部并驱动所述大腿部相对于所述髋部支架运动。进一步地，所述第一驱动机构包括分别固定在所述髋部支架上的第一驱动部件和两个第二驱动部件，所述第一传动机构包括两组第一连杆组件；所述第一驱动部件通过双向旋转铰链连接所述大腿部并驱动所述大腿部相对于所述髋部支架旋转；其中一个所述第二驱动部件通过其中一组所述第一连杆组件连接所述大腿部，另一个所述第二驱动部件通过另一组所述第一连杆组件连接所述大腿部，两个所述第二驱动部件通过两组所述第一连杆组件驱动所述大腿部相对于所述髋部支架摆动。进一步地，所述第一连杆组件包括第一杆件和第二杆件；所述第二驱动部件与所述第一杆件的一端连接并驱动所述第一杆件相对于所述髋部支架摆动，所述第一杆件的另一端通过球形铰链与所述第二杆件的一端连接，所述第二杆件的另一端通过双向旋转铰链连接所述大腿部。进一步地，所述第二驱动机构通过所述第二传动机构连接所述小腿部并驱动所述小腿部相对于所述大腿部运动。进一步地，所述第二驱动机构包括固定在所述大腿部上的第三驱动部件，所述第二传动机构包括第三杆件和第四杆件；所述大腿部通过单向铰链连接所述小腿部，所述第三驱动部件与所述第三杆件的一端连接并驱动所述第三杆件相对于所述大腿部摆动，所述第三杆件的另一端通过单向铰链与所述第四杆件的一端连接，所述第四杆件的另一端通过单向铰链与所述小腿部连接。进一步地，所述第三驱动机构通过所述第三传动机构连接所述脚部并驱动所述脚部相对于所述小腿部运动。进一步地，所述第三驱动机构包括分别固定在所述大腿部上的两个第四驱动部件，所述第三传动机构包括两组第二连杆组件；所述小腿部通过双向旋转铰链连接所述脚部，其中一个所述第四驱动部件通过其中一组所述第二连杆组件连接所述脚部，另一个所述第四驱动部件通过另一组所述第二连杆组件连接所述脚部，两个所述第四驱动部件通过两组所述第二连杆组件驱动所述脚部相对于所述小腿部摆动。进一步地，所述第二连杆组件包括第五杆件和第六杆件；所述第四驱动部件与所述第五杆件的一端连接并驱动所述第五杆件相对于所述小腿部摆动，所述第五杆件的另一端通过球形铰链与所述第六杆件的一端连接，所述第六杆件的另一端通过双向旋转铰链连接所述脚部。本申请还提供一种机器人，包括上述机器人腿部结构。本申请的有益效果在于：通过不同的驱动机构和传动机构分别驱动大腿部和小腿部，使大腿部和小腿部能够分别单独运动也能够复合运动，进而使机器人腿部的动作更加灵活，能够高度模仿人的动作和行为。通过将机器人大腿部的第一驱动机构上移到髋部支架，小腿部的第二驱动机构上移到大腿部，使腿部的整体质量重心整体上移并更靠近机器人的腰部；通过将腿部结构中的部分质量(第一驱动机构的质量)承载于髋部支架来降低腿部在整个机器人中的质量配比并优化整个机器人的质量分布，能够降低机器人行走过程中因腿部摆动产生的旋转惯量，进而增强机器人整体运动能力，使机器人在摆腿过程中不容易偏离给定路线或跌倒。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例中机器人腿部结构的整体结构示意图；图2为本申请实施例中机器人腿部结构的大腿部相对于髋部支架前后摆动时的结构示意图；图3为本申请实施例中机器人腿部结构的大腿部相对于髋部支架左右摆动时的结构示意图；图4为本申请实施例中机器人腿部结构的侧面结构示意图；图5为本申请实施例中机器人腿部结构的小腿部相对于大腿部前后摆动时的结构示意图；图6为本申请实施例中机器人腿部结构的脚部相对于小腿部前后摆动时的结构示意图；图7为本申请实施例中机器人腿部结构的脚部相对于小腿部左右摆动时的结构示意图。其中，图中各标记为：101、大腿部；102、小腿部；103、脚部；104、髋部支架；200、第一驱动机构；201、第一驱动部件；202、第二驱动部件；300、第一传动机构；301、第一杆件；302、第二杆件；400、第二驱动机构；401、第三驱动部件；500、第二传动机构；501、第三杆件；502、第四杆件；600、第三驱动机构；601、第四驱动部件；700、第三传动机构；701、第五杆件；702、第六杆件；801、双向旋转铰链；802、球形铰链；803、单向铰链。具体实施方式为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人腿部结构，其特征在于，包括：/n大腿部；/n铰接于所述大腿部的小腿部；/n安装在一髋部支架上的第一驱动机构；/n用于将所述第一驱动机构的动力传递至所述大腿部以驱动所述大腿部相对于所述髋部支架运动的第一传动机构；/n安装在所述大腿部上的第二驱动机构；以及/n用于将所述第二驱动机构的动力传递至所述小腿部以驱动所述小腿部相对于所述大腿部运动的第二传动机构。/n

【技术特征摘要】
1.一种机器人腿部结构，其特征在于，包括：
大腿部；
铰接于所述大腿部的小腿部；
安装在一髋部支架上的第一驱动机构；
用于将所述第一驱动机构的动力传递至所述大腿部以驱动所述大腿部相对于所述髋部支架运动的第一传动机构；
安装在所述大腿部上的第二驱动机构；以及
用于将所述第二驱动机构的动力传递至所述小腿部以驱动所述小腿部相对于所述大腿部运动的第二传动机构。


2.根据权利要求1所述的机器人腿部结构，其特征在于，还包括：
铰接于所述小腿部的脚部；
安装在所述大腿部上的第三驱动机构；以及
用于将所述第三驱动机构的动力传递至所述脚部以驱动所述脚部相对于所述小腿部运动的第三传动机构。


3.根据权利要求1所述的机器人腿部结构，其特征在于，所述第一驱动机构通过所述第一传动机构连接所述大腿部并驱动所述大腿部相对于所述髋部支架运动。


4.根据权利要求1或3所述的机器人腿部结构，其特征在于，所述第一驱动机构包括分别固定在所述髋部支架上的第一驱动部件和两个第二驱动部件，所述第一传动机构包括两组第一连杆组件；所述第一驱动部件通过双向旋转铰链连接所述大腿部并驱动所述大腿部相对于所述髋部支架旋转；其中一个所述第二驱动部件通过其中一组所述第一连杆组件连接所述大腿部，另一个所述第二驱动部件通过另一组所述第一连杆组件连接所述大腿部，两个所述第二驱动部件通过两组所述第一连杆组件驱动所述大腿部相对于所述髋部支架摆动。


5.根据权利要求4所述的机器人腿部结构，其特征在于，所述第一连杆组件包括第一杆件和第二杆件；所述第二驱动部件与所述第一杆件的一端连接并驱动所述第一杆件相对于所述髋部支架摆动，所述第一杆件的另一端通过球形铰链与所述第二杆件的一端连接，所述第二杆件的另一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘益彰，葛利刚，陈春玉，丁宏钰，谢铮，庞建新，熊友军，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44