腿部装置以及双足机器人制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种腿部装置以及双足机器人。该腿部装置包括小腿机构以及大腿机构。小腿机构包括足部组件以及小腿传动组件。足部组件包括足部组件包括足跟部、与足跟部间隔设置的足尖部以及设置于足跟部与足尖部之间的第一连接部，足跟部设有与第一连接部间隔设置的第二连接部；小腿传动组件包括小腿支撑杆、小腿驱动杆以及小腿传动杆，小腿支撑杆与第一连接部转动连接，小腿驱动杆的一端可转动设置于小腿支撑杆，小腿驱动杆的另一端与小腿传动杆的一端转动连接，小腿传动杆的另一端与第二连接部转动连接。大腿机构包括与小腿机构连接的大腿传动组件。该腿部装置的地形适应能力好，能够提高双足机器人的运动性能。能够提高双足机器人的运动性能。能够提高双足机器人的运动性能。

【技术实现步骤摘要】
腿部装置以及双足机器人


[0001]本公开涉及机器人
，特别是涉及一种腿部装置以及双足机器人。

技术介绍

[0002]双足机器人是先进机器人技术的高级发展阶段，它综合体现了高级机器人的机构学、运动和动力学等诸多方面的研究和发展水平，是一个很复杂的综合系统。其中，双足机器人腿部躯体结构是双足机器人设计中的重要环节。目前双足机器人的腿部连接结构设计要求在能够满足运动和作业的条件下尽可能的精简，以达到减少控制复杂度和提高控制精度的要求。双足机器人腿部既要实现灵活的旋转功能，又要在运动碰撞中具有一定的强度，同时要具有重量轻的特性。
[0003]但在相关技术中，双足机器人的腿部装置的地形适应能力差，不利于提高双足机器人的运动性能。

技术实现思路

[0004]本公开提供一种腿部装置以及双足机器人。该腿部装置的地形适应能力好，能够提高双足机器人的运动性能。
[0005]其技术方案如下：
[0006]根据本公开实施例的第一方面，提供一种腿部装置，包括小腿机构以及大腿机构。小腿机构包括足部组件以及小腿传动组件。足部组件包括足部组件包括足跟部、与足跟部间隔设置的足尖部以及设置于足跟部与足尖部之间的第一连接部，足跟部设有与第一连接部间隔设置的第二连接部；小腿传动组件包括小腿支撑杆、小腿驱动杆以及小腿传动杆，小腿支撑杆与第一连接部转动连接，小腿驱动杆的一端可转动设置于小腿支撑杆，小腿驱动杆的另一端与小腿传动杆的一端转动连接，小腿传动杆的另一端与第二连接部转动连接。大腿机构包括大腿传动组件。大腿传动组件包括大腿安装件、大腿支撑杆、第一板簧以及大腿传动杆，大腿安装件包括与大腿支撑杆的一端转动连接的第一安装部、与第一安装部间隔设置的第二安装部，大腿支撑杆的另一端与小腿支撑杆转动连接，第一板簧的一端固设于小腿支撑杆，第一板簧的另一端与大腿传动杆的一端转动连接，大腿传动杆的另一端与第二安装部转动连接。其中，第一板簧朝足跟部至足尖部方向前倾设置。
[0007]本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0008]该腿部装置使用时，大腿支撑杆以及第一板簧通过小腿支撑杆与小腿机构连接，大腿支撑杆相对于大腿安装件转动，使得大腿传动杆与大腿支撑杆联动配合，使得小腿支撑杆相对于大腿支撑杆转动，并带动小腿机构相对大腿支撑杆转动，第一板簧朝足跟部至足尖部方向前倾，使得小腿机构相对于大腿机构转动时，可以仿人腿膝关节进行运动。而小腿驱动杆驱动小腿传动杆摆动，使得小腿传动杆与小腿支撑杆联动配合，使得足跟部运动或者足尖部运动，实现足部组件的仿人脚运动。进而使得腿部装置可以仿人腿进行运动，能够更好地适应复杂地形，模拟人类进行相关运动。此过程中，由于小腿传动杆的一端与小腿
驱动杆的另一端转动连接，小腿传动杆的另一端与第二连接部转动连接，传动距离短，使得小腿传动杆在足跟部上方进行摆动的摆幅较小，进而使小腿机构的传动结构更加紧凑，能够减少运动干涉，有利于提高腿部装置的可靠性。
[0009]下面进一步对本公开的技术方案进行说明：
[0010]在其中一个实施例中，小腿传动组件与足部组件的第一连接部和第二连接部构成平行四边形连杆机构，且第一连接部的转动中心与第二连接部的转动中心之间的间距为L1，小腿传动杆的一端的转动中心与小腿传动杆的另一端的转动中心之间的间距为L2；其中， L1：L2＝11:70。
[0011]和/或，大腿传动组件构成平行四边形连杆机构，且第一安装部的转动中心与第三安装部的转动中心之间的间距为L3，大腿传动杆的一端的转动中心与大腿传动杆的另一端的转动中心之间的间距为L4；其中，L3：L4＝45:236。
[0012]在其中一个实施例中，小腿传动杆的长度可调。和/或，大腿传动杆的长度可调。
[0013]在其中一个实施例中，小腿传动杆包括第一杆体、设置于第一杆体的一端的第一连接体以及设置于第一杆体的第二连接体，第一连接体与第二连接体之间至少一者与第一杆体螺纹连接，以使小腿传动杆的长度可调。
[0014]在其中一个实施例中，第一杆体的两端均设有第一内螺纹孔，第一连接体设有与第一内螺纹孔连接配合的第一螺杆以及设置于第一螺杆的端部的第一限位体，第二连接体设有与第一内螺纹孔连接配合的第二螺杆以及设置于第二螺杆的端部的第二限位体。
[0015]和/或，第一杆体的外侧设有第一施力缺口。
[0016]在其中一个实施例中，大腿传动杆包括第二杆体、设置于第二杆体的一端的第三连接体以及设置于第二杆体的第四连接体，第三连接体与第四连接体之间至少一者与第二杆体螺纹连接，以使大腿传动杆的长度可调。
[0017]在其中一个实施例中，第二杆体的两端均设有第三内螺纹孔，第三连接体设有与第三内螺纹孔连接配合的第三螺杆以及设置于第三螺杆的端部的第三限位体，第四连接体设有与第三内螺纹孔连接配合的第四螺杆以及设置于第四螺杆的端部的第四限位体。
[0018]和/或，第二杆体的外侧设有第二施力缺口。
[0019]在其中一个实施例中，小腿机构还包括设置于小腿支撑杆的小腿驱动组件，小腿驱动组件与小腿驱动杆的一端传动连接，并通过小腿驱动杆驱动小腿传动杆摆动。
[0020]和/或，大腿机构还包括设置于大腿安装件的大腿驱动组件，大腿驱动组件用于驱动大腿支撑杆转动。
[0021]在其中一个实施例中，大腿机构还包括小腿连接件，小腿连接件的一端与小腿支撑杆固定连接，小腿连接件的另一端与大腿支撑杆转动连接，第一板簧的一端固设于小腿连接件。
[0022]在其中一个实施例中，大腿安装件还包括用于与躯干装置转动连接的第三安装部，第二安装部设置于第一安装部与第三安装部之间。
[0023]在其中一个实施例中，第一安装部、第二安装部以及第三安装部沿大腿安装件的长度方向间隔设置，第二安装部设置于大腿安装件的中部与第三安装部之间。
[0024]在其中一个实施例中，大腿支撑杆的运动方向与大腿传动杆的运动方向不在同一平面。
[0025]在其中一个实施例中，足部组件包括足部连接件以及缓冲胶，足跟部、足尖部以及第一连接部设置于足部连接件，缓冲胶与足部连接件固定连接，缓冲胶包括第一承压体、与第一承压体间隔设置的第二承压体以及设置于第一承压体和第二承压体之间足弓部，第一承压体靠近足跟部设置，第一承压体包括第一承压面，第二承压体靠近足尖部设置，第二承压体包括第二承压面，第一承压面与第二承压面之间至少一者设有防滑部。
[0026]在其中一个实施例中，缓冲胶包括间隔设置于第一侧以及第二侧，第一承压面与第二承压面设置于第一侧与第二侧之间；防滑部包括多个陨石坑，相邻两个陨石坑之间的间距从第一侧分别至第一承压面的中部方向以及第二承压面的中部方向逐渐变小，和/ 或，相邻两个陨石坑之间的间距从第二侧分别至第一承压面的中部方向以及第二承压面的中部方向逐渐变小。
[0027]和/或，足部连接件材质为铝合金；缓冲胶的邵氏硬度为65度～75度。
[0028]根据本公开实施例的第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种腿部装置，其特征在于，包括：小腿机构，包括足部组件以及小腿传动组件；足部组件包括足部组件包括足跟部、与所述足跟部间隔设置的足尖部以及设置于所述足跟部与所述足尖部之间的第一连接部，所述足跟部设有与所述第一连接部间隔设置的第二连接部；小腿传动组件包括小腿支撑杆、小腿驱动杆以及小腿传动杆，所述小腿支撑杆与所述第一连接部转动连接，所述小腿驱动杆的一端可转动设置于所述小腿支撑杆，所述小腿驱动杆的另一端与所述小腿传动杆的一端转动连接，所述小腿传动杆的另一端与所述第二连接部转动连接；以及大腿机构，包括大腿传动组件；所述大腿传动组件包括大腿安装件、大腿支撑杆、第一板簧以及大腿传动杆，所述大腿安装件包括与所述大腿支撑杆的一端转动连接的第一安装部、与所述第一安装部间隔设置的第二安装部，所述大腿支撑杆的另一端与所述小腿支撑杆转动连接，所述第一板簧的一端固设于所述小腿支撑杆，所述第一板簧的另一端与所述大腿传动杆的一端转动连接，所述大腿传动杆的另一端与所述第二安装部转动连接；其中，所述第一板簧朝所述足跟部至所述足尖部方向前倾设置。2.根据权利要求1所述的腿部装置，其特征在于，所述小腿传动组件与所述足部组件的所述第一连接部和所述第二连接部构成平行四边形连杆机构，且所述第一连接部的转动中心与所述第二连接部的转动中心之间的间距为L1，所述小腿传动杆的一端的转动中心与所述小腿传动杆的另一端的转动中心之间的间距为L2；其中，L1：L2＝11:70；和/或，所述大腿安装件还包括用于与躯干装置转动连接的第三安装部，所述第二安装部设置于所述第一安装部与所述第三安装部之间；所述大腿传动组件构成平行四边形连杆机构，且所述第一安装部的转动中心与所述第三安装部的转动中心之间的间距为L3，所述大腿传动杆的一端的转动中心与所述大腿传动杆的另一端的转动中心之间的间距为L4；其中，L3：L4＝45:236。3.根据权利要求1所述的腿部装置，其特征在于，所述小腿传动杆的长度可调；和/或，所述大腿传动杆的长度可调。4.根据权利要求3所述的腿部装置，其特征在于，所述小腿传动杆包括第一杆体、设置于所述第一杆体的一端的第一连接体以及设置于所述第一杆体的第二连接体，所述第一连接体与所述第二连接体之间至少一者与所述第一杆体螺纹连接，以使所述小腿传动杆的长度可调。5.根据权利要求4所述的腿部装置，其特征在于，所述第一杆体的两端均设有第一内螺纹孔，所述第一连接体设有与所述第一内螺纹孔连接配合的第一螺杆以及设置于所述第一螺杆的端部的第一限位体，所述第二连接体设有与所述第一内螺纹孔连接配合的第二螺杆以及设置于所述第二螺杆的端部的第二限位体；和/或，所述第一杆体的外侧设有第一施力缺口。6.根据权利要求3所述的腿部装置，其特征在于，所述大腿传动杆包括第二杆体、设置于所述第二杆体的一端的第三连接体以及设置于所述第二杆体的第四连接体，所述第三连接体与所述第四连接体之间至少一者与所述第二杆体螺纹连接，以使所述大腿传动杆的长度可调。7.根据权利要求6所述的腿部装置，其特征在于，所述第二杆体的两端均设有第三内螺纹孔，所述第三连接体设有与所述第三内螺纹孔连接配合的第三螺杆以及设置于所述第三
螺杆的端部的第三限位体，所述第四连接体设有与所述第三内螺纹孔连接配合的第四螺杆以及设置于所述第四螺杆的端部的第四限位体；和/或，所述第二杆体的外侧设有第二施...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭文平，
申请(专利权)人：北京小米移动软件有限公司，
类型：新型
国别省市：