双足机器人及其腿部结构制造技术

本申请属于智能机器人技术领域，尤其涉及一种双足机器人及其腿部结构。其中，腿部结构包括：小腿肢干，小腿肢干的第一端用于连接双足机器人的大腿部；脚掌部；驱动组件，固定安装于小腿肢干；第一小腿连杆，驱动组件的第一输出转轴和第一小腿连杆的第一端驱动连接，第一小腿连杆的第二端和脚掌部转动连接；第二小腿连杆，第一小腿连杆和第二小腿连杆并列布置，驱动组件的第二输出转轴和第二小腿连杆的第一端驱动连接，第二小腿连杆的第二端和脚掌部转动连接。应用本技术方案解决了目前的仿人形机器人的小腿机构设计多采用串联机构设计，往往导致其踝关节处较为臃肿，腿部惯量较大，影响机器人本身的运动性能的问题。响机器人本身的运动性能的问题。响机器人本身的运动性能的问题。

【技术实现步骤摘要】
双足机器人及其腿部结构


[0001]本申请属于智能机器人
，尤其涉及一种双足机器人及其腿部结构。

技术介绍

[0002]随着科技的进步，各行各业越来越多地应用到了智能机器人，尤其是服务行业对应智能机器人的应用普及率相对更高。以前，智能机器人的形态都相对简单，例如智能机器人的行走系统普遍采用轮式运动系统替代。而现在，智能机器人越来越趋于仿人形设计，因此，双足机器人应运而生。
[0003]目前，仿人形机器人的小腿机构设计多采用串联机构设计，其结构特点就是电机严格按照关节自由度进行布置，由于踝部存在两个自由度，这种布置方式往往导致其踝关节处较为臃肿，腿部惯量较大，影响机器人本身的运动性能。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种双足机器人及其腿部结构，旨在解决目前的仿人形机器人的小腿机构设计多采用串联机构设计，往往导致其踝关节处较为臃肿，腿部惯量较大，影响机器人本身的运动性能的问题。
[0005]为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：一种双足机器人的腿部结构，包括：
[0006]小腿肢干，小腿肢干的第一端用于连接双足机器人的大腿部；
[0007]脚掌部；
[0008]驱动组件，固定安装于小腿肢干，驱动组件具有第一输出转轴和第二输出转轴；
[0009]ZS2217820
‑2[0010]第一小腿连杆，驱动组件的第一输出转轴和第一小腿连杆的第一端驱动连接，第一小腿连杆的第二端和脚掌部转动连接；
[0011]第二小腿连杆，第一小腿连杆和第二小腿连杆并列布置，驱动组件的第二输出转轴和第二小腿连杆的第一端驱动连接，第二小腿连杆的第二端和脚掌部转动连接。
[0012]在一种实施方式中，驱动组件包括第一小腿驱动机构和第二小腿驱动机构，第二小腿驱动机构设置于第一小腿驱动机构的下方，第一小腿驱动机构的输出转轴和第一小腿连杆的第一端驱动连接，第二小腿驱动机构的输出转轴和第二小腿连杆的第一端驱动连接。
[0013]在一种实施方式中，驱动组件还包括第三小腿连杆和第四小腿连杆，第三小腿连杆的第一端和第一小腿驱动机构的输出转轴固定连接，第三小腿连杆的第二端和第一小腿连杆的第一端转动连接，第四小腿连杆的第一端和第二小腿驱动机构的输出转轴固定连接，第四小腿连杆的第二端和第二小腿连杆的第一端转动连接。
[0014]在一种实施方式中，第三小腿连杆的第二端和第一小腿连杆的第一端之间通过第一小腿销轴铰接，第四小腿连杆的第二端和第二小腿连杆的第一端之间通过第二小腿销轴铰接；或者，第三小腿连杆的第二端和第一小腿连杆的第一端两者之一设有第一小腿球头，
第三小腿连杆的第二端和第一小腿连杆的第一端两者之另一设有第一小腿窝槽结构，第一小腿球头铰接于第一小腿窝槽结构，第四小腿连杆的第二端和第二小腿连杆的第一端两者之一设有第二小腿球头，第四小腿连杆的第二端和第二小腿连杆的第一端两只之另一设有第二小腿窝槽结构，第二小腿球头铰接于第二小腿窝槽结构。
[0015]在一种实施方式中，腿部结构还包括枢轴，枢轴转动连接于脚掌部，第一小腿连杆的第二端和枢轴的一端转动连接，第二小腿连杆的第二端和枢轴的另一端转动连接。
[0016]在一种实施方式中，第一小腿连杆的第二端和枢轴的一端之间通过第三小ZS2217820
‑2[0017]腿销轴铰接，第二小腿连杆的第二端和枢轴的另一端之间通过第四小腿销轴铰接；或者，第一小腿连杆的第二端和枢轴的一端两者之一设有第三小腿球头，第一小腿连杆的第二端和枢轴的一端两者之另一设有第三小腿窝槽结构，第三小腿球头铰接于第三小腿窝槽结构，第二小腿连杆的第二端和枢轴的另一端两者之一设有第四小腿球头，第二小腿连杆的第二端和枢轴的另一端两者之另一设有第四小腿窝槽结构，第四小腿球头铰接于第四小腿窝槽。
[0018]在一种实施方式中，第一小腿连杆和第二小腿连杆均包括第一杆段部、第二杆段部和第三杆段部，第一杆段部和第三杆段部分别螺纹连接于第二杆段部的两端，且第一杆段部的螺纹和第三杆段部的螺纹相互反向。
[0019]在一种实施方式中，第一小腿驱动机构和第二小腿驱动机构均内嵌固定于小腿肢干，第一小腿驱动机构和第二小腿驱动机构沿小腿肢干的延伸方向间隔布置，且第一小腿驱动机构的输出转轴伸出小腿肢干的伸出方向和第二小腿驱动机构的输出转轴伸出小腿肢干的伸出方向相反。
[0020]在一种实施方式中，腿部结构还包括第一限位块，第一限位块对应第一小腿驱动机构固定安装于小腿肢干，第一限位块形成有第一限位缺口，第三小腿连杆从第一限位缺口伸出，第一限位缺口的两端壁用于限制第三小腿连杆的摆动范围；和/或，腿部结构还包括第二限位块，第二限位块对应第二小腿驱动机构固定安装于小腿肢干，第二限位块形成有第二限位缺口，第三小腿连杆从第二限位缺口伸出，第二限位缺口的两端壁用于限制第四小腿连杆的摆动范围。
[0021]根据本申请的另一方面，提供了一种双足机器人。具体的，该双足机器人包括如前述的腿部结构。
[0022]申请至少具有以下有益效果：
[0023]应用本申请提供的腿部结构，主要是指双足机器人的小腿部，该腿部结构具体通过驱动组件、第一小腿连杆及第二小腿连杆来进行动力传动来带动脚掌部进行抬脚掌运动。由于第一小腿连杆和第二小腿连杆都是刚性杆件，既能够向脚掌部传递使脚掌部抬起的牵引动力，也能够向脚掌部传递使脚掌部放下的推动力，并且当第一小腿连杆和第二小腿连杆进行一上一下运动时还可以带动脚掌部进行内外侧翻运动，也就是说，本申请的双足机器人的腿部结构中只需简单地设计装配驱动组件、第一小腿连杆及第二小腿连杆组成的一组传动结构，即可实现抬脚掌运动的动力传递。相对于目前的双足机器人而言，本申请的双足机器人的腿部结构的组成零部件更少，结构更简单，从而显著缩小了腿部结构的体积，极大地降低了腿部结构的运动惯量，较好地提升了机器人的运动性能。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本申请实施例的双足机器人的双腿的装配结构示意图一；
[0026]图2为本申请实施例的双足机器人的双腿的装配结构示意图二；
[0027]图3为本申请实施例的双足机器人的双腿的其中一单腿的分解结构示意图一；
[0028]图4为本申请实施例的双足机器人的双腿的其中一单腿的分解结构示意图二；
[0029]图5为本申请实施例的双足机器人中踝连接构件的分解结构示意图。
[0030]其中，图中各附图标记：
[0031]120、双腿；110、髋转接结构；
[0032]200、大腿部；210、大腿肢干；211、容纳空间；220、膝部旋转机构；230、第一膝部连杆；231、第一杆段；2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双足机器人的腿部结构，其特征在于，包括：小腿肢干(310)，所述小腿肢干(310)的第一端用于连接双足机器人的大腿部(200)；脚掌部(400)；驱动组件，固定安装于所述小腿肢干(310)，所述驱动组件具有第一输出转轴和第二输出转轴；第一小腿连杆(330)，所述驱动组件的第一输出转轴和所述第一小腿连杆(330)的第一端驱动连接，所述第一小腿连杆(330)的第二端和所述脚掌部(400)转动连接；第二小腿连杆(350)，所述第一小腿连杆(330)和所述第二小腿连杆(350)并列布置，所述驱动组件的第二输出转轴和所述第二小腿连杆(350)的第一端驱动连接，所述第二小腿连杆(350)的第二端和所述脚掌部(400)转动连接。2.根据权利要求1所述的双足机器人的腿部结构，其特征在于，所述驱动组件包括第一小腿驱动机构(320)和第二小腿驱动机构(340)，所述第二小腿驱动机构(340)设置于所述第一小腿驱动机构(320)的下方，所述第一小腿驱动机构(320)的输出转轴和所述第一小腿连杆(330)的第一端驱动连接，所述第二小腿驱动机构(340)的输出转轴和所述第二小腿连杆(350)的第一端驱动连接。3.根据权利要求2所述的双足机器人的腿部结构，其特征在于，所述驱动组件还包括第三小腿连杆(360)和第四小腿连杆(370)，所述第三小腿连杆(360)的第一端和所述第一小腿驱动机构(320)的输出转轴固定连接，所述第三小腿连杆(360)的第二端和所述第一小腿连杆(330)的第一端转动连接，所述第四小腿连杆(370)的第一端和所述第二小腿驱动机构(340)的输出转轴固定连接，所述第四小腿连杆(370)的第二端和所述第二小腿连杆(350)的第一端转动连接。4.根据权利要求3所述的双足机器人的腿部结构，其特征在于，所述第三小腿连杆(360)的第二端和所述第一小腿连杆(330)的第一端之间通过第一小腿销轴(381)铰接，所述第四小腿连杆(370)的第二端和所述第二小腿连杆(350)的第一端之间通过第二小腿销轴(382)铰接；或者，所述第三小腿连杆(360)的第二端和所述第一小腿连杆(330)的第一端两者之一设有第一小腿球头，所述第三小腿连杆(360)的第二端和所述第一小腿连杆(330)的第一端两者之另一设有第一小腿窝槽结构，所述第一小腿球头铰接于所述第一小腿窝槽结构，所述第四小腿连杆(370)的第二端和所述第二小腿连杆(350)的第一端两者之一设有第二小腿球头，所述第四小腿连杆(370)的第二端和所述第二小腿连杆(350)的第一端两只之另一设有第二小腿窝槽结构，所述第二小腿球头铰接于所述第二小腿窝槽结构。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的双足机器人的腿部结构，其特征在于，所述腿部结构还包括枢轴(390)，所述枢轴(390)转动连接于所述脚掌部(400)，所述第一小腿连杆(330)的第二端和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：盖永记，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：