面向地外探测的刚柔耦合缓冲腿制造技术

本发明专利技术提供一种面向地外探测的刚柔耦合缓冲腿，包括一水平驱动关节、一固定支架、一髋驱动关节、一膝驱动关节、一双驱动四连杆传动机构和一仿生多级缓冲机构；水平驱动关节与固定支架传动连接并沿水平方向旋转传动固定支架；髋驱动关节和膝驱动关节固定于固定支架的两侧并与双驱动四连杆传动机构传动连接；仿生多级缓冲机构连接双驱动四连杆传动机构；髋驱动关节和膝驱动关节分别包括一串联弹性驱动器。本发明专利技术的一种面向地外探测的刚柔耦合缓冲腿，模仿哺乳动物的髋关节肌肉、膝关节肌腱和脚踝，实现了较好的与地外星表环境适配的缓冲性能，结构简单可靠、稳定高效；同时基于本发明专利技术设计的四足探测机器人也具有较快的巡视速度和较大的巡视范围。和较大的巡视范围。和较大的巡视范围。

【技术实现步骤摘要】
面向地外探测的刚柔耦合缓冲腿


[0001]本专利技术涉及机械及航空航天工程领域，尤其涉及一种面向地外探测的刚柔耦合缓冲腿。

技术介绍

[0002]月球基地建设，前期由机器人操作，不断组装扩大，为载人登月奠定基础，大范围巡视探测需求不断凸显。传统地外探测机器人的设计一般将着陆器和探测器分离，着陆器负责在探测机器人离开环绕轨道后完成缓冲着陆，多为一次性装置，巡视器一般为巡视车，可在平坦地形完成巡视任务，巡视速度和巡视范围是其主要设计参数。
[0003]随着深空探测计划的推进和机器人技术的发展，传统机器人设计方案已很难适用。一次性着陆器占用了大量的发射资源，成本高昂；星表的深坑、环形山等障碍阻碍了巡视车的进一步探测。因此迫切需要研制出一款具有较好的着陆缓冲能力和地形适应性，且着陆后能够拥有较快的巡视速度和较大巡视范围的着陆
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巡视一体化探测器。目前已知的专利技术中有部分解决了着陆器无法重复利用的问题，降低了发射成本，但没有考量巡视器的设计参数；有部分专利技术解决了巡视速度和巡视范围的问题，但并未考虑着陆缓冲时对电机的冲击，因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向地外探测的刚柔耦合缓冲腿，其特征在于，包括一水平驱动关节(1)、一固定支架、一髋驱动关节(2)、一膝驱动关节(3)、一双驱动四连杆传动机构和一仿生多级缓冲机构；所述水平驱动关节(1)与所述固定支架传动连接并沿水平方向旋转传动所述固定支架；所述髋驱动关节(2)和所述膝驱动关节(3)固定于所述固定支架的两侧并与所述双驱动四连杆传动机构传动连接；所述仿生多级缓冲机构连接所述双驱动四连杆传动机构；所述髋驱动关节(2)和所述膝驱动关节(3)分别包括一串联弹性驱动器。2.根据权利要求1所述的面向地外探测的刚柔耦合缓冲腿，其特征在于，所述水平驱动关节(1)包括一驱动板(22)、一编码器(23)、一电机(24)、一减速器(25)和一力矩传感器(26)；所述驱动板(22)固定在所述电机(24)的电机输出轴(27)的输入端，所述编码器(23)连接所述电机输出轴(27)；所述减速器(25)与所述电机输出轴(27)的末端固连；所述减速器(25)的输出端通过所述力矩传感器(26)与所述固定支架传动连接。3.根据权利要求2所述的面向地外探测的刚柔耦合缓冲腿，其特征在于，所述髋驱动关节(2)和所述膝驱动关节(3)的结构相同分别包括一所述驱动板(22)、一所述编码器(23)、一所述电机(24)、一所述减速器(25)、一所述力矩传感器(26)和一所述串联弹性驱动器；所述驱动板(22)固定在所述电机(24)的电机输出轴(27)的输入端，所述编码器(23)连接所述电机输出轴(27)；所述减速器(25)与所述电机输出轴(27)的末端固连；所述髋驱动关节(2)和所述膝驱动关节(3)的所述减速器(25)的输出端通过所述串联弹性驱动器连接所述力矩传感器(26)；所述髋驱动关节(2)和所述膝驱动关节(3)的所述力矩传感器(26)与所述双驱动四连杆传动机构传动连接。4.根据权利要求3所述的面向地外探测的刚柔耦合缓冲腿，其特征在于，所述串联弹性驱动器包括四挡板(28)、四弹簧(29)、一外壳(30)和一输出轴连接件(31)；所述弹簧(29)对称分布并安装于所述外壳(30)中心的四周；每一所述弹簧(29)的中部连接有一所述挡板(28)；所述输出轴连接件(31)设置于四所述弹簧(29)内侧并连接四所述挡板(28)；所述髋驱动关节(2)和所述膝驱动关节(3)的所述减速器(25)的输出端通过所述输出轴连接件(31)传动连接所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈显星，何俊，吴凯，王烁杰，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：