一种轻量化微小型四足机器人制造技术

本发明专利技术提供一种轻量化微小型四足机器人，包括躯干组件、髋关节动力总成、膝关节动力总成、大腿动力总成和小腿动力总成；躯干组件包括躯干和第一电机模组，第一电机模组固定安装在躯干上；髋关节动力总成包括髋关节电机安装板和第二电机模组；膝关节动力总成包括膝关节电机安装板和第三电机模组；大腿动力总成的一端与膝关节电机安装板的另一侧固定连接，大腿动力总成的另一端与小腿动力总成的一端转动连接以形成膝关节，小腿动力总成的一端与第三电机模组通过带传动连接。本轻量化微小型四足机器人采用镂空、打孔套筒式的电机模组安装方式对机器人进行了轻量化设计，有效提高了本机器人的可负载能力。

【技术实现步骤摘要】
一种轻量化微小型四足机器人
本专利技术涉及四足机器人机构设计领域，特别涉及一种轻量化微小型四足机器人。
技术介绍
目前，电驱动四足机器人的可负载能力一直是研究的热点与难点，而降低四足机器人自身重力是提高机器人可负载能力的重要举措，其中，电驱动四足机器人电机模组的安装方式是机器人轻量化设计的重点，但电驱动四足机器人电机模组的安装方式也是对机器人进行轻量化设计的难点。比如需要更换电机型号时，现有的结构需要同时更换电机安装套筒，成本较大，花费时间较长。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种轻量化微小型四足机器人，本轻量化微小型四足机器人采用镂空、打孔套筒式的电机模组安装方式对四足机器人进行了轻量化设计，有效提高了本机器人的可负载能力。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种轻量化微小型四足机器人，包括躯干组件、髋关节动力总成、膝关节动力总成、大腿动力总成和小腿动力总成；所述躯干组件包括躯干和第一电机模组，所述第一电机模组固定安装在所述躯干上，所述躯干的两端分别安装有两个所述第一电机模组，每个所述第一电机模组上固定连接有一个所述髋关节动力总成；所述髋关节动力总成包括髋关节电机安装板和第二电机模组，所述第二电机模组固定安装在所述髋关节电机安装板的一侧；所述膝关节动力总成包括膝关节电机安装板和第三电机模组，所述第三电机模组固定安装在所述膝关节电机安装板的一侧，所述膝关节电机安装板的一侧与所述髋关节动力总成固定连接；所述大腿动力总成的一端与所述膝关节电机安装板的另一侧固定连接，所述大腿动力总成的另一端与所述小腿动力总成的一端转动连接以形成膝关节，所述小腿动力总成的一端与所述第三电机模组通过带传动连接；所述轻量化微小型四足机器人的机身结构件采用镂空或打孔方式加工而成。进一步地，所述躯干组件还包括Ab/Ad电机安装套筒，所述第一电机模组通过所述Ab/Ad电机安装套筒固定安装在所述躯干上；优选地，所述髋关节动力总成还包括髋关节电机安装套筒，所述髋关节电机安装板的另一侧与所述髋关节电机安装套筒的一侧固定连接；所述膝关节电机安装板的一侧固定安装在所述髋关节电机安装套筒的另一侧，且所述第三电机模组位于所述述髋关节电机安装套筒内。进一步地，所述大腿动力总成包括大腿上肢、大腿下肢和大腿上肢侧封板；所述大腿上肢为套筒结构，所述大腿上肢的一侧与所述膝关节电机安装板的另一侧固定连接，所述大腿上肢侧封板固定设置在所述大腿上肢的另一侧；所述大腿下肢的一端与所述大腿上肢固定连接，且所述大腿下肢的中心线与所述大腿上肢的轴线垂直，所述大腿下肢的另一端与所述小腿动力总成的一端转动连接以形成所述膝关节；优选地，所述髋关节电机安装板、所述髋关节电机安装套筒和所述膝关节电机安装板均为环形结构；优选地，所述轻量化微小型四足机器人的机身结构件中镂空或打孔去掉的重量占总重量30％-50％。进一步地，所述膝关节动力总成还包括同步带轮安装轴、第一同步带轮和同步带；所述同步带轮安装轴与所述第三电机模组的输出端固定连接，所述第一同步带轮固定安装在所述同步带轮安装轴上，且所述第一同步带轮设置在所述大腿上肢内；所述同步带穿过所述大腿上肢将所述第一同步带轮和所述小腿动力总成的一端传动连接。进一步地，所述小腿动力总成包括小腿和第二同步带轮；所述小腿的一端与所述大腿下肢的另一端转动连接以形成所述膝关节；所述第二同步带轮固定设置在所述小腿的一端，所述第一同步带轮通过所述同步带与所述第二同步带轮传动连接；优选地，所述同步带为5M圆弧齿形带；优选地，所述小腿动力总成还包括膝关节轴，所述小腿的一端与所述大腿下肢的另一端通过所述膝关节轴转动连接。进一步地，还包括拉压力传感器，所述拉压力传感器设置在所述小腿上；优选地，所述轻量化微小型四足机器人还包括足端组件，所述足端组件包括足部、足芯和足端软垫；所述足部与所述小腿的另一端固定连接，所述足芯固定设置在所述足部上，所述足端软垫包覆在所述足芯的外表面。进一步地，所述髋关节动力总成还包括L形板；所述L形板包括第一固定板和第二固定板，所述第一固定板的一端和所述第二固定板的一端固定连接，且所述第一固定板和所述第二固定板垂直设置；所述第一固定板与所述髋关节电机安装板的一侧固定连接，且所述第一固定板位于所述髋关节电机安装板和所述第二电机模组之间，所述第二固定板与所述第一电机模组的输出端固定连接，所述第一电机模组的轴线与所述第二电机模组的轴线垂直。进一步地，还包括第一锁扣、第二锁扣和膝关节锁扣；所述第一锁扣和所述第二锁扣均固定设置在所述小腿上，所述第一锁扣和所述第二锁扣用于固定所述拉压力传感器，且所述拉压力传感器位于所述第一锁扣和所述第二锁扣之间；所述膝关节锁扣设置在所述膝关节处，所述膝关节锁扣用于约束所述膝关节的运动。进一步地，所述躯干包括支架、上侧盖板、下侧盖板和侧法兰；所述支架为长方体框架结构，所述上侧盖板、所述下侧盖板和所述侧法兰均为镂空结构；所述上侧盖板和所述下侧盖板分别固定安装在所述支架的上下两侧，所述支架的两端分别固定安装有一个所述侧法兰；每个所述第一电机模组通过所述Ab/Ad电机安装套筒固定安装在所述侧法兰上，且四个所述第一电机模组对称设置；优选地，所述躯干组件还包括把手，所述把手固定设置在所述侧法兰上，且所述把手位于所述侧法兰上的上表面。进一步地，还包括前脸盖板和后脸盖板；所述前脸盖板包括第一前盖板和第二前盖板，所述第一前盖板和所述第二前盖板固定连接呈L形结构，所述前脸盖板连接在所述躯干的一端的两个所述髋关节动力总成之间，且所述第一前盖板的一端与所述躯干的一端的一个所述侧法兰的上端固定连接；所述后脸盖板包括第一后盖板和第二后盖板，所述第一后盖板为长方形板状结构，所述第二后盖板为弧形板状结构，所述第一后盖板的一端与所述第二后盖板的一端固定连接，所述后脸盖板连接在所述躯干的另一端的两个所述髋关节动力总成之间，且所述第一后盖板的另一端与所述躯干的另一端的一个所述侧法兰的上端固定连接。分析可知，本专利技术公开一种轻量化微小型四足机器人的实施例实现了如下技术效果：本轻量化微小型四足机器人每条腿各采用三个电机模组驱动腿部、即采用一个第一电机模组、一个第二电机模组和一个第三电机模组来驱动腿部实现髋关节横摆运动、髋关节前后摆运动与膝关节前后摆运动，本机器人共有十二个电机模组，具有十二个运动自由度。小腿绕膝关节前后摆运动采用5M圆弧齿形带传动，可降低机器人腿部惯性。第一电机模组、第二电机模组和第三电机模组的安装件采用镂空、打孔套筒式安装，降低了本轻量化微小型四足机器人的自重，提高了本轻量化微小型四足机器人的可负载能力。另外，本专利技术中套筒式的电机模组安装方式可以满足常用电机模组的安装，当需要更换电机模组型号时，由于已在电机安装套筒上设计了足够排列组合的安装孔位，可直接安装更换电机模组；或者该套筒式安装方式只需要根据所选电机模组的尺寸来设计套筒安装孔位的分布即可，便于在本机器人本体上更换电机模组。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻量化微小型四足机器人，其特征在于，包括躯干组件、髋关节动力总成、膝关节动力总成、大腿动力总成和小腿动力总成；/n所述躯干组件包括躯干和第一电机模组，所述第一电机模组固定安装在所述躯干上，所述躯干的两端分别安装有两个所述第一电机模组，每个所述第一电机模组上固定连接有一个所述髋关节动力总成；/n所述髋关节动力总成包括髋关节电机安装板和第二电机模组，所述第二电机模组固定安装在所述髋关节电机安装板的一侧；/n所述膝关节动力总成包括膝关节电机安装板和第三电机模组，所述第三电机模组固定安装在所述膝关节电机安装板的一侧，所述膝关节电机安装板的一侧与所述髋关节动力总成固定连接；/n所述大腿动力总成的一端与所述膝关节电机安装板的另一侧固定连接，所述大腿动力总成的另一端与所述小腿动力总成的一端转动连接以形成膝关节，所述小腿动力总成的一端与所述第三电机模组通过带传动连接；/n所述轻量化微小型四足机器人的机身结构件采用镂空或打孔方式加工而成。/n

【技术特征摘要】
1.一种轻量化微小型四足机器人，其特征在于，包括躯干组件、髋关节动力总成、膝关节动力总成、大腿动力总成和小腿动力总成；
所述躯干组件包括躯干和第一电机模组，所述第一电机模组固定安装在所述躯干上，所述躯干的两端分别安装有两个所述第一电机模组，每个所述第一电机模组上固定连接有一个所述髋关节动力总成；
所述髋关节动力总成包括髋关节电机安装板和第二电机模组，所述第二电机模组固定安装在所述髋关节电机安装板的一侧；
所述膝关节动力总成包括膝关节电机安装板和第三电机模组，所述第三电机模组固定安装在所述膝关节电机安装板的一侧，所述膝关节电机安装板的一侧与所述髋关节动力总成固定连接；
所述大腿动力总成的一端与所述膝关节电机安装板的另一侧固定连接，所述大腿动力总成的另一端与所述小腿动力总成的一端转动连接以形成膝关节，所述小腿动力总成的一端与所述第三电机模组通过带传动连接；
所述轻量化微小型四足机器人的机身结构件采用镂空或打孔方式加工而成。


2.根据权利要求1所述的轻量化微小型四足机器人，其特征在于，所述躯干组件还包括Ab/Ad电机安装套筒，所述第一电机模组通过所述Ab/Ad电机安装套筒固定安装在所述躯干上；
优选地，所述髋关节动力总成还包括髋关节电机安装套筒，所述髋关节电机安装板的另一侧与所述髋关节电机安装套筒的一侧固定连接；
所述膝关节电机安装板的一侧固定安装在所述髋关节电机安装套筒的另一侧，且所述第三电机模组位于所述述髋关节电机安装套筒内。


3.根据权利要求2所述的轻量化微小型四足机器人，其特征在于，所述大腿动力总成包括大腿上肢、大腿下肢和大腿上肢侧封板；
所述大腿上肢为套筒结构，所述大腿上肢的一侧与所述膝关节电机安装板的另一侧固定连接，所述大腿上肢侧封板固定设置在所述大腿上肢的另一侧；
所述大腿下肢的一端与所述大腿上肢固定连接，且所述大腿下肢的中心线与所述大腿上肢的轴线垂直，所述大腿下肢的另一端与所述小腿动力总成的一端转动连接以形成所述膝关节；
优选地，所述髋关节电机安装板、所述髋关节电机安装套筒和所述膝关节电机安装板均为环形结构；
优选地，所述轻量化微小型四足机器人的机身结构件中镂空或打孔去掉的重量占总重量30％-50％。


4.根据权利要求3所述的轻量化微小型四足机器人，其特征在于，所述膝关节动力总成还包括同步带轮安装轴、第一同步带轮和同步带；
所述同步带轮安装轴与所述第三电机模组的输出端固定连接，所述第一同步带轮固定安装在所述同步带轮安装轴上，且所述第一同步带轮设置在所述大腿上肢内；
所述同步带穿过所述大腿上肢将所述第一同步带轮和所述小腿动力总成的一端传动连接。


5.根据权利要求4所述的轻量化微小型四足机器人，其特征在于，所述小腿动力总成包括小腿和第二同步带轮；
所述小腿的一端与所述大腿下肢的另一端转动连接以形成所述膝关节；
所述第二同步带轮固定设置在所述小腿的一端，所述第一同...

【专利技术属性】
技术研发人员：马保平，王春雷，杨亚，范春辉，金伟祺，芮岳峰，邵海存，彭长武，张志鹏，
申请(专利权)人：上海微电机研究所中国电子科技集团公司第二十一研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31