本申请公开了一种双四连杆机构的机械腿及仿生宠物狗，包括侧摆组件、大腿四连杆组件、小腿四连杆组件、足部；所述大腿驱动单元的电机输出轴与大腿驱动轴连杆的前转副固接，所述大腿驱动轴连杆的后转副和所述大腿的前转副通过大腿连杆铰接，所述大腿的转轴和大腿支撑轴通过滚轴连接，所述大腿支撑轴和所述的侧摆组件固接在支架上；所述小腿四连杆组件的小腿驱动单元的电机输出轴与所述小腿驱动轴连杆的前转副固接，所述小腿驱动轴连杆的后转副和所述小腿的前转副通过小腿连杆铰接，所述小腿的转轴铰接在大腿的后转副上，所述的足部固接在所述小腿的后转副上；所述的大腿的转轴、所述小腿驱动轴连杆的前转副和小腿驱动单元的电机输出轴同轴。电机输出轴同轴。电机输出轴同轴。
【技术实现步骤摘要】
一种双四连杆机构的机械腿和仿生宠物狗
[0001]本专利技术涉及机器人领域，具体涉及一种双四连杆机构的机械腿和仿生宠物狗。
技术介绍
[0002]常见的机械狗根据电机驱动源分为舵机型和无刷电机型。无刷电机型机械狗采用无刷电机驱动机械腿，具有驱动力大、负载能力强的特点，并且制作成本比较高，而舵机型机械狗采用舵机作为机械腿的驱动源，具有成本低，负载能力较强，电池供电即可，常应用于娱乐性陪伴机器人领域，如仿生宠物狗，因而多自由度、具有仿生功能且结构简化、安全、成本低和重量轻巧是娱乐性陪伴机械狗的关键技术之一。
[0003]设计紧凑的双四连杆机构机械腿能够更好的实现娱乐性陪伴机械狗仿生、结构简化、安全、成本低和重量轻的目标。
[0004]然而，现有的舵机型机械狗，其腿部机构采用串联设计，即控制腿部大腿运动的舵机安装在大腿上，控制小腿运动的舵机也安装在大腿上，这样造成大腿的舵机需要承受较大的负载，整个腿部机构臃肿。
[0005]另外有机械狗的腿部机构采用齿轮传动设计，由于齿轮间隙，经过腿长的放大，机械狗腿部间隙更大，即使通过软件算法也很难修正因齿轮间隙造成的机械误差。
[0006]还有的机械狗的腿部虽采用四边形连杆机构设计，如论文”Design and Control of a Novel Single Leg Structure of Electrically Driven Quadruped Robot”,Mingfang Chen,Hao Chen,Xuejun Wang,JiangXuan Yu,YongXia Zhang,Hindawi,Hindawi,Mathematical Problems in Engineering,Volume 2020, Article ID 3943867,该装置的大腿直接采用电机驱动，小腿采用双四边形连杆驱动，小腿结构复杂，控制小腿的角度是非线性变化，电机在某个角度会出现无力的现象，增加了控制算法的难度；此外装置的四连杆机构在运行时，连杆机构缺乏保护外壳等安全考虑，容易被其它物品卡住。
技术实现思路
[0007]本专利技术为了克服上述技术的不足，设计腿部机构采用双四连杆机构，即一组四连杆机构驱动大腿，另一组连杆机构驱动小腿，实现了一种双四连杆机构的机械腿和仿生宠物狗。
[0008]本专利技术通过以下技术方案实现：一种双四连杆机构的机械腿，主要包括侧摆组件、大腿四连杆组件、小腿四连杆组件、足底；所述大腿驱动单元的电机输出轴与大腿驱动轴连杆的前转副固接，所述大腿驱动轴连杆的后转副和所述大腿的前转副通过大腿连杆铰接，所述大腿的转轴和大腿支撑轴通过滚轴连接，所述大腿支撑轴固接在支架上；所述小腿四连杆组件的小腿驱动单元的电机输出轴与所述小腿驱动轴连杆的前
转副固接，所述小腿驱动轴连杆的后转副和所述小腿的前转副通过小腿连杆铰接，所述小腿的转轴铰接在大腿的后转副上，所述的足底固接在所述小腿的后转副上；所述的大腿的转轴和所述小腿驱动轴连杆的前转副同轴于滚轴，所述滚轴和小腿驱动单元的电机输出轴同轴；所述的侧摆组件固接在支架上。
[0009]进一步的，所述小腿驱动单元、所述大腿驱动单元上下依次并行排列并设置于所述支架内，所述支架和所述支架盖板固接，所述的大腿驱动单元和所述小腿驱动单元的电机输出轴均贯穿所述支架盖板。
[0010]进一步的，所述小腿驱动单元、所述大腿驱动单元和侧摆组件均包括电机。
[0011]进一步的，所述小腿包括小腿前转副、小腿后转副和小腿轴，所述的小腿前转副和小腿后转副通过小腿轴进行固接，所述小腿轴采用空心薄壁管，所述小腿前转副上设有小腿转轴。
[0012]进一步的，所述小腿连杆包括小腿连杆前转副、小腿连杆后转副和小腿连杆轴，所述的小腿连杆前转副和小腿连杆后转副通过小腿连杆轴进行固接，小腿连杆轴采用空心薄壁管。
[0013]进一步的，所述小腿的前转副、所述大腿保护壳和所述大腿的转轴同轴铰接，所述大腿保护壳设有安装孔同所述大腿固接。
[0014]进一步的，所述大腿的转轴中镶套有滚轴，所述滚轴镶套在大腿支撑轴上，所述的滚轴包括轴承。
[0015]进一步的，所述足底设有小缝隙触碰开关，所述足底同地面接触位置设有触地，所述触地采用弹性材料。
[0016]本专利技术还提供一种仿生宠物狗，其特征在于：该仿生宠物狗包括所述机械腿。
[0017]本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：本专利技术的大小腿部的结构均采用四连杆机构，大小腿具有同轴效果，将大小腿的角度变化转换成线性变化，减小了角度解算的工作量，进一步达到简化算法的效果；并且小腿和小腿连杆部件采用了空心管件，具有重量轻的特点；双四连杆机构设计，结构简化，使整个机械腿惯性小；足底采用弹性材料和小缝隙触碰开关设计，结合控制算法使机械腿更动作敏捷；连杆机构的保护外壳，保证了宠物狗的安全性。
附图说明
[0018]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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0019]图1是本申请一个示例性实施例提供的一种双四连杆机构机械腿的结构示意图。
[0020]图2是本申请一个示例性实施例提供的一种双四连杆机构机械腿的大腿四连杆组件局部剖视图。
[0021]图3是本申请一个示例性实施例提供的一种双四连杆机构机械腿的小腿四连杆组件结构示意图。
[0022]图4是本申请一个示例性实施例提供的一种双四连杆机构机械腿的爆炸立体图。
[0023]图5是本申请一个示例性实施例提供的一种双四连杆机构机械腿的小腿连杆结构示意图。
[0024]图6是本申请一个示例性实施例提供的一种双四连杆机构机械腿的小腿结构示意图。
[0025]图7是本申请一个示例性实施例提供的一种双四连杆机构机械腿的足底结构示意图。
[0026]图8是本申请一个示例性实施例提供的一种双四连杆机构机械腿和仿生宠物狗的结构示意图。
[0027]附图中的各个标号说明如下： 1
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大腿四连杆组件、 11
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大腿驱动单元、110
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大腿驱动单元电机输出轴、12
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大腿驱动轴连杆、121
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大腿驱动轴连杆前转副、122
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大腿驱动轴连杆后转副、13
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大腿连杆、131
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大腿连杆前转副、132
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大腿连杆后转副、14
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大腿、140
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大腿转轴、141
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大腿前转副、142
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大腿后转副、15
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滚轴、16
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大腿支撑轴、101
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支架、102
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支本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种双四连杆机构的机械腿，其特征在于，所述的双四连杆机构的机械腿主要包括侧摆组件(4)、大腿四连杆组件(1)、小腿四连杆组件(2)、足底(3)；所述大腿驱动单元(11)的电机输出轴(110)与大腿驱动轴连杆(12)的前转副(121)固接，所述大腿驱动轴连杆(12)的后转副(122)和所述大腿(14)的前转副(141)通过大腿连杆(13)铰接，所述大腿(14)的转轴(140)和大腿支撑轴(16)通过滚轴(15)连接，所述大腿支撑轴(16)固接在支架(101)上；所述小腿四连杆组件(2)的小腿驱动单元(21)的电机输出轴(210)与所述小腿驱动轴连杆(22)的前转副(221)固接，所述小腿驱动轴连杆(22)的后转副(222)和所述小腿(24)的前转副(241)通过小腿连杆(23)铰接，所述小腿(24)的转轴(240)铰接在大腿(14)的后转副(142)上，所述的足底(3)固接在所述小腿(24)的后转副(242)上；所述的大腿(14)的转轴(140)和所述小腿驱动轴连杆(22)的前转副(221)同轴于滚轴(15)，所述滚轴(15)和小腿驱动单元(21)的电机输出轴(210)同轴；所述的侧摆组件(4)固接在支架(101)上。2.根据权利1所述的一种双四连杆机构的机械腿，其特征在于：所述小腿驱动单元(21)、所述大腿驱动单元(11)上下依次并行排列并设置于所述支架(101)内，所述支架(101)和所述支架盖板(102)固接，所述的大腿驱动单元(11)的电机输出轴(110)和所述小腿驱动单元(21)的电机输出轴(210)均贯穿所述支架盖板(102)。3.根据权利2所述的一种双四连杆机构的机...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐雄仕，龙腾俊，渡边桂吾，刘桂英，
申请(专利权)人：成都新途未来科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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