一种多自由度腰髋部结构的双足机器人制造技术

本实用新型专利技术公开一种多自由度腰髋部结构的双足机器人，包括腰髋部结构，包括具有至少三个自由度，该三个自由度分别对应第一转动轴线、第二转动轴线和第三转动轴线，三个转动轴线两两相互垂直或两两相互近似垂直，且在空间中相交于一点或近似相交于一点；还包括具有第一转动轴线的腰板承力件、具有第二转动轴线的下肢承力件和具有第三转动轴线的下肢连接件，所述下肢连接件和下肢承力件可跟随腰板承力件绕第一转动轴线转动，所述下肢连接件可跟随下肢承力件绕第二转动轴线转动，本实用新型专利技术可实现水平扭腿、前后摆腿和侧抬腿或并拢腿部等动作，还可实现腿部间距的调整，设有限位结构保护人体，体积小巧，重量轻盈，大大提高腰髋部运动的灵活性。运动的灵活性。运动的灵活性。

【技术实现步骤摘要】
一种多自由度腰髋部结构的双足机器人


[0001]本技术涉及双足机器人领域，具体为一种多自由度腰髋部结构的双足机器人。

技术介绍

[0002]现今机器人技术愈加进步，在医疗康复、建筑和军工等领域对机器人的需求大大提高，由于双足机器人更加贴近人体结构，所以双足机器人的市场更加广泛。现有的许多双足机器人厂商多把研究重心放在动力优化和提高负载强度上，忽视了机器人的灵活性，许多机器人无法进行灵活和复杂的下肢动作。
[0003]申请号201610678285.3的专利技术公开了一种下肢外骨骼机器人，包括控制盒、背架、髋关节组件、大腿杆、膝关节组件、小腿杆、支撑足组件，该外骨骼的特点是刚度调节电机实时改变调节膝关节刚度，减少了地面振动冲击并减少了能源消耗，虽然膝关节处设计提高了柔顺性，但是髋部结构以刚性固定连接为主，部件结构自由度匮乏，腰髋部部件无法调节，下肢无法跟随扭动和侧抬腿，腿部动作被局限为单一的前后摆动，导致肢体活动十分生硬，行走不便，忽视了灵活性和舒适性。
[0004]申请号201910720196.4的专利技术公开了一种下肢外骨骼机器人，包括胸腹依靠板、左部和右部；左部和右部结构完全相同，均包括髋关节部分、踝关节部分、膝关节锁死部分、足底辅助支撑部分、大腿依靠板、小腿倚靠板和膝关节轴。该专利技术可实现在任意姿势为下肢提供稳定支撑，且具有良好的负载性能和持久的续航能力，同时也兼具高自由度的优点，但是结构过于复杂，进行复杂下肢动作时，各个结构之间也易发生干涉的现象，虽然已经做了简化设计，零部件过多的情况依旧存在，整机重量和体积依旧过大，活动时笨重的问题依旧没有很好的解决。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本技术的目的在于提供一种多自由度腰髋部结构的双足机器人，可实现水平扭动腿部、前后腿部摆动和侧抬腿或并拢腿部等动作，还可实现腿部间距的调整。
[0006]为解决以上技术问题，本技术提供一种多自由度腰髋部结构的双足机器人，包括腰髋部结构，包括具有至少三个自由度，该三个自由度分别对应第一转动轴线、第二转动轴线和第三转动轴线；第一转动轴线、第二转动轴线和第三转动轴线两两相互垂直或两两相互近似垂直；第一转动轴线、第二转动轴线和第三转动轴线在空间中相交于一点或近似相交于一点；
[0007]还包括包裹佩戴者腰部的腰板承力部，所述第一转动轴线位于所述腰板承力部正下方的空间内；
[0008]所述第一转动轴线与所述第二转动轴线不相交，所述第二转动轴线和第三转动轴线相交于第一点且共同位于一平面内，所述第一转动轴线和第三转动轴线不相交。
[0009]作为进一步地优选技术方案，所述一点可与所述佩戴者的髋关节重合或近似重合。
[0010]作为进一步地优选技术方案，所述第一转动轴线、第二转动轴线和第三转动轴线近似相交于一点，则一点与第一转动轴线、第二转动轴线和第三转动轴线任一者之间的最小距离小于或等于3cm。
[0011]作为进一步地优选技术方案，还包括具有第一转动轴线的腰板承力件、具有第二转动轴线的下肢承力件和具有第三转动轴线的下肢连接件，所述下肢连接件和下肢承力件可跟随腰板承力件绕第一转动轴线转动，所述下肢连接件可跟随下肢承力件绕第二转动轴线转动。
[0012]作为进一步地优选技术方案，还包括背部支架和下肢结构；
[0013]所述腰板承力部为背部支架的一部分；
[0014]所述腰板承力件为背部支架的一部分；
[0015]所述腰板承力件为所述腰板承力部的一部分；
[0016]所述下肢承力件为下肢结构的一部分；
[0017]所述下肢连接件为下肢的一部分。
[0018]作为进一步地优选技术方案，所述腰板承力部包括一调节机构，，所述调节机构具体为滑槽滑块机构，滑块与腰板承力件一端铰接连接，使得腰板承力件跟随滑块水平方向可移动而形成有一移动副，下肢连接件和下肢承力件可跟随腰板承力件水平移动。
[0019]作为进一步地优选技术方案，所述腰板承力件呈L型，所述腰板承力件水平弯折前伸环绕于腰部两侧，使得下肢摆动轨迹所在的平面无法与所述腰板承力部发生干涉。
[0020]作为进一步地优选技术方案，所述腰板承力部包括一第一限位块；
[0021]所述第一限位块为U型结构，所述第一限位块的U型开口端固定连接于腰板承力部一侧，所述第一限位块的套接于腰板承力件外端并将其包覆，用以限制所述腰板承力件的回转角度。
[0022]作为进一步地优选技术方案，所述下肢承力件上端设置有第二限位件，所述第二限位件为U型结构，所述第二限位件的U型开口处套于腰板承力件一端上，所述第二限位件另一端与所述下肢连接件的一端铰接连接，所述第二限位件用于限制所述下肢和所述下肢连接件形成的整体的转动角度。
[0023]与现有技术相比，本技术的实施例的有益效果有：
[0024]腰髋部结构拥有至少三个转动自由度：下肢连接件控制下肢的前后回转，可实现下肢前后摆动踢腿动作；所述下肢承力件控制下肢绕腿轴水平回转，实现扭动腿部的动作；整个下肢结构围绕着腰板承力件回转，实现侧抬腿动作和腿部并拢动作。
[0025]腰板承力件呈L型，水平弯折前伸环绕于所述腰部本体两侧，下肢摆动轨迹所在的平面不会与腰部本体发生干涉；腰板承力部设有一调节机构，可实现左右腿部的腿间距的调节；腰板承力件上包覆有限位块以及下肢承力件的U型限位设计，可防止下肢活动角度超过人体极限造成伤害；本技术结构简单，体积小巧，重量轻盈，大大提高下肢运动的灵活性。
附图说明
[0026]图1为本技术的实施例的多自由度腰髋部结构的双足机器人的腰髋部立体结构示意图；
[0027]图2为本技术的实施例的多自由度腰髋部结构的双足机器人的整体立体结构示意图；
[0028]图3为本技术的实施例的多自由度腰髋部结构的双足机器人的背部支架正视立体结构示意图；
[0029]图4为本技术的实施例的多自由度腰髋部结构的双足机器人的背部支架后视立体结构示意图；
[0030]图5为本技术的实施例的多自由度腰髋部结构的双足机器人的下肢结构部分立体结构示意图；
[0031]图6为本技术的实施例的多自由度腰髋部结构的双足机器人的下肢结构部分侧视立体结构示意图；
[0032]图7为本技术的实施例的多自由度腰髋部结构的双足机器人的三个转动轴线相交于一点的下肢承力件立体结构示意图；
[0033]图8为本技术的实施例的多自由度腰髋部结构的双足机器人的三个转动轴线近似相交于一点髋部结构立体结构示意图；
[0034]图9为本技术的实施例的多自由度腰髋部结构的双足机器人的三个转动轴线近似相交于一点髋部结构另一立体结构示意图。
具体实施方式
[0035]为了使本技术实施例所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合图1至图9及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多自由度腰髋部结构的双足机器人，包括腰髋部结构，其特征在于，包括具有至少三个自由度，该三个自由度分别对应第一转动轴线、第二转动轴线和第三转动轴线；第一转动轴线、第二转动轴线和第三转动轴线两两相互垂直或两两相互近似垂直；第一转动轴线、第二转动轴线和第三转动轴线在空间中相交于一点或近似相交于一点；还包括包裹佩戴者腰部的腰板承力部，所述第一转动轴线位于所述腰板承力部正下方的空间内；所述第一转动轴线与所述第二转动轴线不相交，所述第二转动轴线和第三转动轴线相交于第一点且共同位于一平面内，所述第一转动轴线和第三转动轴线不相交。2.根据权利要求1所述的一种多自由度腰髋部结构的双足机器人，其特征在于，所述一点可与所述佩戴者的髋关节重合或近似重合。3.根据权利要求1所述的一种多自由度腰髋部结构的双足机器人，其特征在于，所述第一转动轴线、第二转动轴线和第三转动轴线近似相交于一点，则一点与第一转动轴线、第二转动轴线和第三转动轴线任一者之间的最小距离小于或等于3cm。4.根据权利要求1所述的一种多自由度腰髋部结构的双足机器人，其特征在于，还包括具有第一转动轴线的腰板承力件、具有第二转动轴线的下肢承力件和具有第三转动轴线的下肢连接件，所述下肢连接件和下肢承力件可跟随腰板承力件绕第一转动轴线转动，所述下肢连接件可跟随下肢承力件绕第二转动轴线转动。5.根据权利要求4所述的一种多自由度腰髋部结构的双足机器人，其特征在于，还包括背部支架和下...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢孙耘翰，赵忠乾，梁林超，
申请(专利权)人：杭州太希智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：