可自锁的腿足模块及机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种可自锁的腿足模块及机器人，属于机器人技术领域，其包括驱动单元、下肢、传动单元和挡块，所述驱动单元包括第一电机、第二电机和第三电机，所述第一电机的输出端安装有电机安装架，所述电机安装架上安装有所述第二电机和所述第三电机，所述第二电机的输出端与所述第三电机连接；所述下肢包括腿部和足部，所述腿部的一端与所述第三电机连接，所述腿部的另一端与所述足部连接；所述传动单元设置在所述腿部内，并与所述第三电机的输出端连接，用于控制所述腿部的运动；所述挡块设置在所述腿部内，用于限制所述传动单元的转动行程。本发明专利技术具有解决腿足式机器人在站立作业时电机续航能力弱，不适合长时间作业的问题的效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
可自锁的腿足模块及机器人


[0001]本专利技术涉及机器人
，尤其是涉及一种可自锁的腿足模块及具有该可自锁的腿足模块的机器人。

技术介绍

[0002]本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
[0003]各式各样的机器人正不断出现在大众面前，相比于轮式机器人，腿足式机器人具有更强的地形适应力和更为广泛的应用场景。现有的四足机器人主要通过在其背上安装不同的扩展结构及传感器来达到目的，这种方式可以极大拓展四足机器人的应用范围，但是在四足机器人背上加装各种扩构会很大程度改变四足机器人的重心位置，并且必须购买厂家设计好的扩展结构，不易于用户个人自由开发。同时安装在四足机器人背上的扩展结构以及各种传感器得不到身体外壳的保护，在四足机器人摔倒时易受到磕碰而损坏。另一方面，需要单独制作安装支架等外加结构去固定相关扩展结构及传感器，会大大增加四足机器人的重量，不具有普适性。
[0004]其次，由于腿足式机器人在作业时，需要保持站立不动的姿态，站立时间较长。在站立过程中，小腿关节支撑整个机器人的重量，电机输出扭矩最大，功率高发烫严重，对续航时间影响较大，不适合长时间作业。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是至少解决腿足式机器人在站立作业时电机续航能力弱，不适合长时间作业的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：
[0006]本专利技术的第一方面提出了一种可自锁的腿足模块，包括：
[0007]驱动单元，所述驱动单元包括第一电机、第二电机和第三电机，所述第一电机的输出端安装有电机安装架，所述电机安装架上安装有所述第二电机和所述第三电机，所述第二电机的输出端与所述第三电机连接；
[0008]下肢，所述下肢包括腿部和足部，所述腿部的一端与所述第三电机连接，所述腿部的另一端与所述足部连接；
[0009]传动单元，所述传动单元设置在所述腿部内，并与所述第三电机的输出端连接，用于控制所述腿部的运动；
[0010]挡块，所述挡块设置在所述腿部内，用于限制所述传动单元的转动。
[0011]根据本专利技术的可自锁的腿足模块，驱动单元控制下肢运动，并通过在腿部内设置传动单元及挡块，在机器人站立不动时，传动单元转动到自锁位置，被挡块挡住，达到自锁的目的，此时可在驱动单元不输出扭矩的情况下，依然保持站立姿态并继续作业，降低了电机的耗能，增加了电机的使用寿命和续航能力，从而解决了腿足式机器人在站立作业时电机续航能力弱，不适合长时间作业的问题。
[0012]另外，根据本专利技术的一种可自锁的腿足模块，还可具有如下附加的技术特征：
[0013]在本专利技术的一些实施例中，所述腿部包括大腿和小腿，所述大腿的一端与所述第三电机连接，所述大腿的另一端与所述小腿连接，所述小腿远离所述大腿的一端与所述足部连接。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，所述传动单元安装在所述大腿的内部，所述传动单元包括主动齿轮、主动连杆和从动连杆，所述主动齿轮安装在所述第三电机的输出端，所述主动连杆安装在所述大腿上，且所述主动连杆的一端与所述主动齿轮啮合连接，所述主动连杆的另一端与所述从动连杆铰接，所述从动连杆远离所述主动连杆的一端与所述小腿铰接。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，所述挡块设置在所述大腿内部，所述挡块用于限制所述主动连杆的转动。
[0016]本专利技术的另一方面还提出了一种机器人，包括：
[0017]身体模块，所述身体模块包括外壳，所述外壳内设有容纳腔；
[0018]传感器模块，所述传感器模块包括第一传感器单元和第二传感器单元，所述第一传感器单元和所述第二传感器单元分别对称安装在所述外壳的两侧；
[0019]以及具有上述任一项所述的可自锁的腿足模块，所述可自锁的腿足模块设置有四个，四个所述可自锁的腿足模块安装在所述外壳上，且四个所述可自锁的腿足模块沿所述身体模块的轴线方向对称布置。
[0020]在本专利技术的一些实施例中，所述容纳腔内设有主机、上位机、陀螺仪、电池和电源控制模块，所述主机与所述上位机和所述电池电连接；所述上位机与所述陀螺仪电连接；所述电池与所述电源控制模块和所述驱动单元电连接。
[0021]在本专利技术的一些实施例中，所述身体模块还包括激光雷达，所述激光雷达设置在所述外壳顶部的表面，且所述激光雷达与所述主机电连接。
[0022]在本专利技术的一些实施例中，所述身体模块还包括语音识别模块，所述语音识别模块设置在所述外壳上，且所述语音识别模块与所述主机电连接。
[0023]在本专利技术的一些实施例中，所述第一传感器单元包括第一支架和深度相机，所述第一支架的两侧分别设置有所述可自锁的腿足模块，所述深度相机设置在所述第一支架上，且所述深度相机与所述主机电连接。
[0024]在本专利技术的一些实施例中，所述第二传感器单元包括第二支架和控制面板，所述第二支架的两侧分别设置有所述可自锁的腿足模块，所述控制面板设置在所述第二支架上，且所述控制面板与所述电源控制模块连接。
附图说明
[0025]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
[0026]图1为可自锁的腿足模块的整体结构示意图；
[0027]图2为可自锁的腿足模块的另一方向的整体结构示意图；
[0028]图3为可自锁的腿足模块的腿部自锁原理结构示意图；
[0029]图4为可自锁的腿足模块的腿部自锁状态的局部放大结构示意图；
[0030]图5为机器人的整体结构示意图；
[0031]图6为机器人的主视图；
[0032]图7为机器人的侧视图；
[0033]图8为机器人的身体模块的内部结构示意图。
[0034]附图标记：
[0035]1、可自锁的腿足模块；10、驱动单元；100、第一电机；101、第二电机；102、第三电机；103、电机安装架；11、下肢；110、腿部；1100、大腿；1101、小腿；111、足部；12、传动单元；120、主动齿轮；121、主动连杆；122、从动连杆；13、挡块；2、机器人；20、身体模块；200、外壳；201、主机；202、上位机；203、陀螺仪；204、电池；205、电源控制模块；206、激光雷达；207、语音识别模块；208、输出端口；209、风扇；2010、支撑块；21、传感器模块；210、第一传感器单元；2100、第一支架；2101、深度相机；211、第二传感器单元；2110、第二支架；2111、控制面板。
具体实施方式
[0036]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可自锁的腿足模块，其特征在于，包括：驱动单元，所述驱动单元包括第一电机、第二电机和第三电机，所述第一电机的输出端安装有电机安装架，所述电机安装架上安装有所述第二电机和所述第三电机，所述第二电机的输出端与所述第三电机连接；下肢，所述下肢包括腿部和足部，所述腿部的一端与所述第三电机连接，所述腿部的另一端与所述足部连接；传动单元，所述传动单元设置在所述腿部内，并与所述第三电机的输出端连接，用于控制所述腿部的运动；挡块，所述挡块设置在所述腿部内，用于限制所述传动单元的转动。2.根据权利要求1所述的可自锁的腿足模块，其特征在于，所述腿部包括大腿和小腿，所述大腿的一端与所述第三电机连接，所述大腿的另一端与所述小腿连接，所述小腿远离所述大腿的一端与所述足部连接。3.根据权利要求2所述的可自锁的腿足模块，其特征在于，所述传动单元安装在所述大腿的内部，所述传动单元包括主动齿轮、主动连杆和从动连杆，所述主动齿轮安装在所述第三电机的输出端，所述主动连杆安装在所述大腿上，且所述主动连杆的一端与所述主动齿轮啮合连接，所述主动连杆的另一端与所述从动连杆铰接，所述从动连杆远离所述主动连杆的一端与所述小腿铰接。4.根据权利要求3所述的可自锁的腿足模块，其特征在于，所述挡块设置在所述大腿内部，所述挡块用于限制所述主动连杆的转动。5.一种机器人，其特征在于，包括：身体模块，所述身体模块包括外壳，所述外壳内设有容纳腔；传感器模块，所述传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱晓，江微杰，赵锴，叶发萍，王韬，
申请(专利权)人：浙江省北大信息技术高等研究院，
类型：发明
国别省市：