机器人的腿部机构和四足机器人制造技术

本申请提供了一种机器人的腿部机构和四足机器人，机器人的腿部机构，包括：大腿、大腿驱动电机、小腿、小腿驱动电机、足部、铰接轴和传动组件，传动组件包括主动齿轮、第一传动齿轮、第二传动齿轮、被动齿轮和传动轴，传动组件用于将小腿驱动电机产生的扭矩传递至小腿。本申请能够有效的降低腿部的机构冗余，降低腿部运动时的运动惯量，使机器人的运动更加平稳，提高机器人的控制精度。同时，还可以降低大腿驱动电机的输出力矩，使大腿驱动电机可以采用更小的尺寸，或者，相同尺寸的大腿驱动电机更有利于机器人的腿部运动。

【技术实现步骤摘要】
机器人的腿部机构和四足机器人
本申请涉及机器人
，特别涉及一种机器人的腿部机构和四足机器人。
技术介绍
四足机器人近几年逐渐成为国内外学者研究的热点，目前的四足机器人腿部机构的驱动主要是通过电机直驱的方式，该方式的控制系统较为简单可靠，但是小腿驱动电机设置在大腿上，成为大腿驱动电机的负担，整体结构冗余累赘。因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种机器人的腿部机构和四足机器人，以解决或缓解上述现有技术中存在的问题。为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：机器人的腿部机构，包括：大腿；大腿驱动电机，所述大腿驱动电机固定于机器人的机身，用于驱动所述大腿绕所述大腿驱动电机的输出端摆动；小腿，所述大腿的下端部与所述小腿的上端部通过铰接轴铰接；小腿驱动电机，所述小腿驱动电机用于驱动所述小腿绕所述铰接轴摆动；传动组件，包括主动齿轮、第一传动齿轮、第二传动齿轮、被动齿轮和传动轴，所述主动齿轮固定在所述小腿驱动电机的输出端，所述被动齿轮固定在所述小腿上且与所述铰接轴同轴；所述传动轴转动设置在所述大腿上，所述第一传动齿轮与所述第二传动齿轮分别固定在所述传动轴的两端，所述第一传动齿轮与所述主动齿轮啮合，所述第二传动齿轮与所述被动齿轮啮合，所述传动组件用于将所述小腿驱动电机产生的扭矩传递至所述小腿。进一步的，所述主动齿轮、所述第一传动齿轮、所述第二传动齿轮、所述被动齿轮均为伞齿轮。进一步的，所述小腿驱动电机的壳体与所述大腿驱动电机的输出端固定连接，所述大腿的上端部与所述小腿驱动电机的壳体固定连接；所述大腿的上端部具有侧向开口，所述侧向开口用于避让所述小腿驱动电机的输出端。进一步的，所述大腿包括：大腿壳体，所述大腿壳体具有内部空腔，所述传动组件设置在所述内部空腔中；安装耳板，所述安装耳板设置在所述内部空腔中，所述安装耳板上设有传动轴安装孔，所述传动轴通过轴承转动安装在所述传动轴安装孔中。进一步的，所述大腿壳体包括内侧壳体和外侧壳体，所述内部空腔由所述内侧壳体和所述外侧壳体对合形成，所述内侧壳体处于所述机身与所述外侧壳体之间；优选的，所述铰接轴的头部具有径向膨大部，所述径向膨大部通过螺纹紧固件固定在所述内侧壳体上。进一步的，所述铰接轴的尾端设有安装螺纹孔，所述安装螺纹孔的轴线与所述铰接轴的轴线共线，所述螺纹安装孔中设置有挡止螺栓，所述挡止螺栓的螺栓头与所述外侧壳体挡止配合。进一步的，所述小腿的上端部为U形件，所述U形件包括内侧板、外侧板和底板，所述被动齿轮固定在所述外侧板上。进一步的，所述被动齿轮与所述铰接轴之间设有第一轴承、第二轴承和第一套筒，所述第一套筒、所述第一轴承、所述第二轴承套设在所述铰接轴上，所述第二轴承位于所述第一轴承的外侧，所述第一套筒设置在所述第一轴承与所述第二轴承之间，且所述第一套筒的两端分别与所述第一轴承的内圈、第二轴承的内圈挡止配合。进一步的，所述内侧板、所述外侧板上均设有铰轴过孔，所述铰轴过孔供所述铰接轴穿过，所述铰接轴通过第三轴承转动设置在所述内侧板的所述铰轴过孔中；优选的，所述铰接轴上还套设有第二套筒，所述第二套筒位于所述第三轴承与所述第一轴承之间，且所述第二套筒的两端分别与所述第一轴承的内圈的内侧、第三轴承的内圈的外侧挡止；所述铰接轴上设有环形台阶，所述环形台阶与所述第三轴承的内圈的内侧挡止。四足机器人，包括：前肢和后肢，所述前肢和所述后肢沿所述机器人的前后方向连接于所述机器人的机身上，所述前肢和所述后肢分别具有两个机器人的腿部结构，机器人的腿部机构，包括：大腿；大腿驱动电机，所述大腿驱动电机固定于机器人的机身，用于驱动所述大腿绕所述大腿驱动电机的输出端摆动；小腿，所述大腿的下端部与所述小腿的上端部通过铰接轴铰接；小腿驱动电机，所述小腿驱动电机用于驱动所述小腿绕所述铰接轴摆动；传动组件，包括主动齿轮、第一传动齿轮、第二传动齿轮、被动齿轮和传动轴，所述主动齿轮固定在所述小腿驱动电机的输出端，所述被动齿轮固定在所述小腿上且与所述铰接轴同轴；所述传动轴转动设置在所述大腿上，所述第一传动齿轮与所述第二传动齿轮分别固定在所述传动轴的两端，所述第一传动齿轮与所述主动齿轮啮合，所述第二传动齿轮与所述被动齿轮啮合，所述传动组件用于将所述小腿驱动电机产生的扭矩传递至所述小腿；所述前肢的两个所述腿部结构、所述后肢的两个所述腿部结构均分别沿所述机器人的左右方向对称布置在所述机器人的机身两侧。进一步的，所述主动齿轮、所述第一传动齿轮、所述第二传动齿轮、所述被动齿轮均为伞齿轮。进一步的，所述小腿驱动电机的壳体与所述大腿驱动电机的输出端固定连接，所述大腿的上端部与所述小腿驱动电机的壳体固定连接；所述大腿的上端部具有侧向开口，所述侧向开口用于避让所述小腿驱动电机的输出端。进一步的，所述大腿包括：大腿壳体，所述大腿壳体具有内部空腔，所述传动组件设置在所述内部空腔中；安装耳板，所述安装耳板设置在所述内部空腔中，所述安装耳板上设有传动轴安装孔，所述传动轴通过轴承转动安装在所述传动轴安装孔中。进一步的，所述大腿壳体包括内侧壳体和外侧壳体，所述内部空腔由所述内侧壳体和所述外侧壳体对合形成，所述内侧壳体处于所述机身与所述外侧壳体之间；优选的，所述铰接轴的头部具有径向膨大部，所述径向膨大部通过螺纹紧固件固定在所述内侧壳体上。进一步的，所述铰接轴的尾端设有安装螺纹孔，所述安装螺纹孔的轴线与所述铰接轴的轴线共线，所述螺纹安装孔中设置有挡止螺栓，所述挡止螺栓的螺栓头与所述外侧壳体挡止配合。进一步的，所述小腿的上端部为U形件，所述U形件包括内侧板、外侧板和底板，所述被动齿轮固定在所述外侧板上。进一步的，所述被动齿轮与所述铰接轴之间设有第一轴承、第二轴承和第一套筒，所述第一套筒、所述第一轴承、所述第二轴承套设在所述铰接轴上，所述第二轴承位于所述第一轴承的外侧，所述第一套筒设置在所述第一轴承与所述第二轴承之间，且所述第一套筒的两端分别与所述第一轴承的内圈、第二轴承的内圈挡止配合。进一步的，所述内侧板、所述外侧板上均设有铰轴过孔，所述铰轴过孔供所述铰接轴穿过，所述铰接轴通过第三轴承转动设置在所述内侧板的所述铰轴过孔中；优选的，所述铰接轴上还套设有第二套筒，所述第二套筒位于所述第三轴承与所述第一轴承之间，且所述第二套筒的两端分别与所述第一轴承的内圈的内侧、第三轴承的内圈的外侧挡止；所述铰接轴上设有环形台阶，所述环形台阶与所述第三轴承的内圈的内侧挡止。与最接近的现有技术相比，本申请实施例的技术方案具有如下有益效果：1)有效的降低腿部的机构冗余，降低腿部运动时的运动惯量，使机器人的运动更加平稳，提高机器人的控制精度。同时，还可以降低大腿驱动电机的输出力矩，使大腿驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.机器人的腿部机构，其特征在于，包括：/n大腿；/n大腿驱动电机，所述大腿驱动电机固定于机器人的机身，用于驱动所述大腿绕所述大腿驱动电机的输出端摆动；/n小腿，所述大腿的下端部与所述小腿的上端部通过铰接轴铰接；/n小腿驱动电机，所述小腿驱动电机用于驱动所述小腿绕所述铰接轴摆动；/n传动组件，包括主动齿轮、第一传动齿轮、第二传动齿轮、被动齿轮和传动轴，所述主动齿轮固定在所述小腿驱动电机的输出端，所述被动齿轮固定在所述小腿上且与所述铰接轴同轴；/n所述传动轴转动设置在所述大腿上，所述第一传动齿轮与所述第二传动齿轮分别固定在所述传动轴的两端，所述第一传动齿轮与所述主动齿轮啮合，所述第二传动齿轮与所述被动齿轮啮合，所述传动组件用于将所述小腿驱动电机产生的扭矩传递至所述小腿。/n

【技术特征摘要】
1.机器人的腿部机构，其特征在于，包括：
大腿；
大腿驱动电机，所述大腿驱动电机固定于机器人的机身，用于驱动所述大腿绕所述大腿驱动电机的输出端摆动；
小腿，所述大腿的下端部与所述小腿的上端部通过铰接轴铰接；
小腿驱动电机，所述小腿驱动电机用于驱动所述小腿绕所述铰接轴摆动；
传动组件，包括主动齿轮、第一传动齿轮、第二传动齿轮、被动齿轮和传动轴，所述主动齿轮固定在所述小腿驱动电机的输出端，所述被动齿轮固定在所述小腿上且与所述铰接轴同轴；
所述传动轴转动设置在所述大腿上，所述第一传动齿轮与所述第二传动齿轮分别固定在所述传动轴的两端，所述第一传动齿轮与所述主动齿轮啮合，所述第二传动齿轮与所述被动齿轮啮合，所述传动组件用于将所述小腿驱动电机产生的扭矩传递至所述小腿。


2.根据权利要求1所述的机器人的腿部机构，其特征在于，所述主动齿轮、所述第一传动齿轮、所述第二传动齿轮、所述被动齿轮均为伞齿轮。


3.根据权利要求1所述的机器人的腿部机构，其特征在于，所述小腿驱动电机的壳体与所述大腿驱动电机的输出端固定连接，所述大腿的上端部与所述小腿驱动电机的壳体固定连接；
所述大腿的上端部具有侧向开口，所述侧向开口用于避让所述小腿驱动电机的输出端。


4.根据权利要求1所述的机器人的腿部机构，其特征在于，所述大腿包括：
大腿壳体，所述大腿壳体具有内部空腔，所述传动组件设置在所述内部空腔中；
安装耳板，所述安装耳板设置在所述内部空腔中，所述安装耳板上设有传动轴安装孔，所述传动轴通过轴承转动安装在所述传动轴安装孔中。


5.根据权利要求4所述的机器人的腿部机构，其特征在于，所述大腿壳体包括内侧壳体和外侧壳体，所述内部空腔由所述内侧壳体和所述外侧壳体对合形成，所述内侧壳体处于所述机身与所述外侧壳体之间；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭长武，王春雷，杨亚，范春辉，金伟祺，侯晓楠，马保平，
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