一种机器人用仿人体腿部结构制造技术

本实用新型专利技术公开一种机器人用仿人体腿部结构，它包括从上至下顺次相连的髋关节、大腿部、膝关节、小腿部、踝关节和足部，所述髋关节包括一轴向水平横向设置且用于驱动大腿部进行升降运动的气动关节；膝关节包括轴向竖直设置的摆动机构、以及与摆动机构底部连接且轴向水平横向设置的气动关节；所述踝关节包括一轴向水平纵向设置且用于驱动足部向左右两侧摆动的气动关节、以及一轴向水平横向设置且用于驱动足部前后摆动的气动关节；它采用气动关节来控制大腿部、小腿部的升降运动和足部前后摆动，结合膝关节包括设有摆动机构控制小腿部向左右两侧摇摆的结构，能够实现完成各种复杂的工作任务，便于满足用户的需求；它广泛适用于智能机器人配套使用。智能机器人配套使用。智能机器人配套使用。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人用仿人体腿部结构


[0001]本技术涉及智能机械设备，尤其涉及一种机器人用仿人体腿部结构。

技术介绍

[0002]随着人工智能技术的日益提高，仿生机器人应用领域的不断发展，机器人在灾难救援运用、商业服务、工业产品制造等方面都有巨大的需求；在仿生机器人研发中，要使一款仿生机器人具有类人的灵活度，给其配备一条仿生下肢是必不可少的；目前，机器人中应用仿生下肢的比较少，主要是因为现有腿部结构的功能不够灵活，自由度较小，无法实现人体腿部结构可以上下升降和左右摆动的动作，导致工作应用场合受限，并且现有腿部结构控制比较复杂，制作成本高，不能满足用户的需求。

技术实现思路

[0003]针对上述情况，本技术的目的在于提供一种机器人用仿人体腿部结构，它采用气动关节来控制大腿部、小腿部的升降运动和足部的前后摆动，结合膝关节包括设有摆动机构控制小腿部向左右两侧摇摆的结构，从而克服了现有技术腿部结构灵活性较差、自由度较小的缺陷，能够实现完成各种复杂的工作任务，便于满足用户的需求，同时整体结构科学合理、简单紧凑，安装和操作方便，市场前景广阔，便于推广使用。
[0004]为了实现上述目的，一种机器人用仿人体腿部结构，它包括从上至下顺次相连的髋关节、大腿部、膝关节、小腿部、踝关节和足部，所述髋关节包括一轴向水平横向设置且用于驱动大腿部进行升降运动的气动关节；所述膝关节包括轴向竖直设置的摆动机构、以及与摆动机构底部连接且轴向水平横向设置的气动关节，所述摆动机构用于驱动小腿部向左右两侧摇摆，所述摆动机构底部设有的气动关节用于驱动小腿部进行升降运动；所述踝关节包括一轴向水平纵向设置且用于驱动足部向左右两侧摆动的气动关节、以及一轴向水平横向设置且用于驱动足部前后摆动的气动关节。
[0005]为了实现结构、效果优化，其进一步的措施是：所述气动关节包括机座，固定连接于机座上的外壳，套装于外壳外表面上的弹簧，外壳的轴向中心同轴设有转轴，且所述转轴可相对外壳转动，与转轴两端固定连接的摆杆，以及外壳与转轴之间的空腔内上下对称设有气囊，所述气囊充气膨胀可推动转轴转动并带动摆杆摆动。
[0006]所述外壳的端面上设有摆幅限位机构、泄气槽和弧形槽。
[0007]所述气囊设有呈波纹状的折叠伸缩段，且所述气囊折叠伸缩段的大径外表面套装有耐磨环。
[0008]所述摆动机构包括固定座和摆动板，外壳与固定座固定连接，且外壳位于固定座与摆动板之间，弹簧套装于外壳的外表面上，外壳的轴向中心同轴连接转轴，且所述转轴可相对外壳转动，摆动板与转轴的一端紧固连接，外壳与转轴之间的空腔内上下对称设有气囊，所述气囊充气膨胀可推动转轴转动并带动摆动板摆动。
[0009]所述大腿部和小腿部中内置有气压储能器，所述气压储能器经输气管道与气动关
节中的气囊联通，所述气压储能器与气囊之间的输气管道上设有流量控制阀和电磁换向阀。
[0010]所述气压储能器经输气管道还与高压储气罐联通，所述高压储气罐与气压储能器之间的输气管道上设有气路块、电磁控制器和中压储气罐，所述高压储气罐设于机器人体的腹部内。
[0011]所述足部的底面呈弓形结构并设有若干脚趾。
[0012]本技术相比现有技术所产生的有益效果：
[0013](Ⅰ)本技术中采用轴向水平横向设置的气动关节来控制大腿部、小腿部的升降运动和足部的前后摆动，轴向水平纵向设置的气动关节来控制足部向左右两侧摆动，以及轴向竖直设置的摆动机构控制小腿向左右两侧摇摆，可使腿部结构整体运动灵活，有利于腿部完成各种复杂的工作任务，并且控制简单，协调性好，便于适应各种工作场合的使用，能满足用户的需求；
[0014](Ⅱ)本技术采用多个气动关节组合实现腿部髋关节与踝关节的功能，以及通过气动关节与摆动机构组合实现腿部膝关节的功能，整体结构简单紧凑，协调控制性好，操作方便，制作成本低，并且各种动作均能独立完成，不会发生相互干扰，运动可靠性高；
[0015](Ⅲ)本技术采用气动关节来控制大腿部、小腿部的升降运动和足部的前后摆动，结合膝关节包括设有摆动机构控制小腿部向左右两侧摇摆的结构，从而克服了现有技术腿部结构灵活性较差、自由度较小的缺陷，能够实现完成各种复杂的工作任务，便于满足用户的需求，同时整体结构科学合理、简单紧凑，安装和操作方便，具有显著的经济效益和社会效益。
[0016]本技术广泛适用于智能机器人配套使用。
[0017]下面结合附图和实施例对本技术作进一步详细说明。
附图说明
[0018]构成本申请一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
[0019]图1为本技术的整体安装结构示意图。
[0020]图2为图1的侧视图。
[0021]图3为本技术中气动关节的主视图。
[0022]图4为本技术中气动关节的侧视图。
[0023]图5为本技术中气动关节的立体示意图。
[0024]图6为本技术中气囊的安装结构示意图。
[0025]图7为本技术中气囊的截面结构图。
[0026]图8为本技术中摆动机构的立体示意图。
[0027]图9为本技术中气动工作原理图。
[0028]图中：1
‑
髋关节，2
‑
大腿部，3
‑
膝关节，4
‑
小腿部，5
‑
踝关节，6
‑
足部，61
‑
脚趾，7
‑
气动关节，71
‑
摆杆，72
‑
转轴，73
‑
摆幅限位机构，74
‑
机座，75
‑
外壳，76
‑
弹簧，77
‑
气囊，771
‑
气孔，772
‑
耐磨环，78
‑
泄气槽，79
‑
弧形槽，8
‑
摆动机构，81
‑
摆动板，82
‑
固定座。
具体实施方式
[0029]参照图1～图9，本技术是这样实现的：一种机器人用仿人体腿部结构，它包括从上至下顺次相连的髋关节1、大腿部2、膝关节3、小腿部4、踝关节5和足部6，所述髋关节1包括一轴向水平横向设置且用于驱动大腿部2进行升降运动的气动关节7；所述膝关节3包括轴向竖直设置的摆动机构8、以及与摆动机构8底部连接且轴向水平横向设置的气动关节7，所述摆动机构8用于驱动小腿部4向左右两侧摇摆，所述摆动机构8底部设有的气动关节7用于驱动小腿部4进行升降运动；所述踝关节5包括一轴向水平纵向设置且用于驱动足部6向左右两侧摆动的气动关节7、以及一轴向水平横向设置且用于驱动足部6前后摆动的气动关节7，安装踝关节5时，一般轴向水平纵向设置的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人用仿人体腿部结构，其特征在于包括从上至下顺次相连的髋关节(1)、大腿部(2)、膝关节(3)、小腿部(4)、踝关节(5)和足部(6)，所述髋关节(1)包括一轴向水平横向设置且用于驱动大腿部(2)进行升降运动的气动关节(7)；所述膝关节(3)包括轴向竖直设置的摆动机构(8)、以及与摆动机构(8)底部连接且轴向水平横向设置的气动关节(7)，所述摆动机构(8)用于驱动小腿部(4)向左右两侧摇摆，所述摆动机构(8)底部设有的气动关节(7)用于驱动小腿部(4)进行升降运动；所述踝关节(5)包括一轴向水平纵向设置且用于驱动足部(6)向左右两侧摆动的气动关节(7)、以及一轴向水平横向设置且用于驱动足部(6)前后摆动的气动关节(7)。2.根据权利要求1所述机器人用仿人体腿部结构，其特征在于所述气动关节(7)包括机座(74)，固定连接于机座(74)上的外壳(75)，套装于外壳(75)外表面上的弹簧(76)，外壳(75)的轴向中心同轴设有转轴(72)，且所述转轴(72)可相对外壳(75)转动，与转轴(72)两端固定连接的摆杆(71)，以及外壳(75)与转轴(72)之间的空腔内上下对称设有气囊(77)，所述气囊(77)充气膨胀可推动转轴(72)转动并带动摆杆(71)摆动。3.根据权利要求2所述机器人用仿人体腿部结构，其特征在于所述外壳(75)的端面上设有摆幅限位机构(73)、泄气槽(78)和弧形槽(79)。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁勇智，
申请(专利权)人：梁勇智，
类型：新型
国别省市：