一种腿足式机器人的腿部动力系统机构及腿足式机器人技术方案

技术编号:29380010 阅读:45 留言:0更新日期:2021-07-23 22:09
本发明专利技术公开了一种腿足式机器人的腿部动力系统机构及腿足式机器人,其中该系统机构包括髋关节动力单元、大腿动力单元、小腿动力单元和躯干单元。其中髋关节电机带动大腿连杆及小腿连杆在身体两侧一定范围内的摆动,大腿电机带动大腿连杆在身体前后一定范围内的摆动,小腿电机驱动均衡动力传动机构实现小腿连杆在身体前后一定范围内的摆动。本发明专利技术的一种腿足式机器人的腿部动力系统机构及腿足式机器人其腿部动力系统机构在运动过程中无奇异位置,实现动力系统的平稳均衡扭矩输出且精准可控、提升整体承载能力。并且提升腿足式机器人的腿部动力系统控制位置的精准性及轨迹运动的可靠性。具有良好的刚性、抗冲击能力、长寿命、易维护。

【技术实现步骤摘要】
一种腿足式机器人的腿部动力系统机构及腿足式机器人
本专利技术涉及腿足式机器人领域,尤其涉及一种腿足式机器人的腿部动力系统机构及腿足式机器人。
技术介绍
现有腿足式机器人的腿部动力系统机构,主要有同步带式、链条式及平面四连杆式;其中同步带式腿部动力系统机构在耐久性、动力承载能力、结构刚度、可维护性方面均较差,不适合商业化应用;链条式腿部动力系统机构虽然动力承载能力大,但由于链条重量大、造成腿部的惯量大、不利于运动控制,链条传动也会造成运动噪声大、不适用轻量化腿足式机器人;而平面四连杆式腿部动力系统机构存在奇异位置的特性,动力扭矩传输波动大,可维护性方面均较差,在接近小腿动作两端的极限位置(靠近奇异位置)处,所传输扭矩最小,而在中间某个位置处,所传输扭矩最大,这就造成无法充分发挥小腿关节电机的效能,降低整体承载能力、动作爆发能力及越障能力,并且机构控制位置的精准性较差,轨迹运动误差较大。本专利技术专利的腿部动力系统机构采用精准可控式“均衡动力传动机构”,能很好的解决上述两种腿足式机器人的腿部动力系统机构的不足。通过对现有专利技术方案检索,同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种腿足式机器人的腿部动力系统机构,该系统机构包括髋关节动力单元(1)、大腿动力单元(2)、小腿动力单元(3)和躯干单元(4),其特征在于,所述髋关节动力单元(1)包括髋关节电机(1.1)和髋关节法兰(1.2),所述髋关节电机(1.1)通过躯干法兰(4.1)与躯干单元(4)连接,所述髋关节法兰(1.2)一端与髋关节电机(1.1)固定连接,所述髋关节法兰(1.2)另一端与大腿电机(2.1)固定连接,所述髋关节法兰(1.2)外表面一侧设置有髋关节法兰限位结构A(1.2.1),所述髋关节法兰(1.2)上表面和下表面分别设置有髋关节法兰限位结构B(1.2.2),所述髋关节法兰限位结构A(1.2.1...

【技术特征摘要】
1.一种腿足式机器人的腿部动力系统机构,该系统机构包括髋关节动力单元(1)、大腿动力单元(2)、小腿动力单元(3)和躯干单元(4),其特征在于,所述髋关节动力单元(1)包括髋关节电机(1.1)和髋关节法兰(1.2),所述髋关节电机(1.1)通过躯干法兰(4.1)与躯干单元(4)连接,所述髋关节法兰(1.2)一端与髋关节电机(1.1)固定连接,所述髋关节法兰(1.2)另一端与大腿电机(2.1)固定连接,所述髋关节法兰(1.2)外表面一侧设置有髋关节法兰限位结构A(1.2.1),所述髋关节法兰(1.2)上表面和下表面分别设置有髋关节法兰限位结构B(1.2.2),所述髋关节法兰限位结构A(1.2.1)与躯干法兰限位结构(4.1.1)配合连接;
所述大腿动力单元(2)包括大腿电机(2.1)、大腿法兰(2.2)和大腿连杆(2.3),所述大腿电机(2.1)与大腿法兰(2.2)连接,所述大腿法兰(2.2)与小腿电机(3.1)固定连接,所述大腿法兰限位结构(2.2.1)与髋关节法兰限位结构B(1.2.2)配合连接;
所述小腿动力单元(3)包括小腿电机(3.1)、均衡动力传动机构(3.2)和小腿连杆(3.3),所述小腿电机(3.1)与大腿连杆(2.3)固定连接,所述小腿电机(3.1)通过均衡动力传动机构(3.2)与小腿连杆(3.3)连接。


2.根据权利要求1所述的一种腿足式机器人的腿部动力系统机构,其特征在于,所述髋关节电机(1.1)、大腿电机(2.1)及小腿电机(3.1)为一体式集成电机。


3.根据权利要求1所述的一种腿足式机器人的腿部动力系统机构,其特征在于,所述大腿连杆(2.3)与小腿连杆(3.3)通过膝关节连接轴(3.3.2)形成转动副,所述大腿连杆(2.3)内部安装有第一上限位块(2.3.1)和第一下限位块(2.3.2)。


4.根据权利要求1所述的一种腿足式机器人的腿部动力系统机构,其特征在于,所述均衡动力传动机构(3.2)包括主动力齿轮法兰(3.2.1)、主传动齿轮(3.2.2)、齿条(3.2.3)、从动力齿轮组件(3.2.4)、小腿驱动齿轮组件(3.2.5)、导轨组件(3.2.6)和导向轮组件(3.2.7),所述主动力齿轮法兰(3.2.1)与主传动齿轮(3.2.2)固定连接,所述主动力齿轮(3.2.2)与齿条(3.2.3)一端啮合,...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨继伦陈涛晁祥珍郭圳
申请(专利权)人:国铁工建北京科技有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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