机器人下肢结构及机器人制造技术

技术编号:39396021 阅读:10 留言:0更新日期:2023-11-19 15:50
本发明专利技术公开了一种机器人下肢结构及机器人,机器人下肢结构包括:第一关节;第二关节,第二关节与第一关节活动连接;第三关节,第三关节与第二关节活动连接;第四关节,第四关节与第三关节活动连接;足部结构,足部结构与第四关节活动连接;其中,第三关节包括:关节本体、第一电机和减速器,关节本体的两端分别与第二关节和第四关节活动连接,第一电机和减速器分别与关节本体连接,且第一电机和减速器相对布置,减速器的第一输出轴设在减速器和第一电机的中心位置,关节本体的一部分与输出轴连接。本发明专利技术将机器人腿部重心集中在下肢大腿关节,有利于提高机器人的运动控制能力,便于更加精确地控制机器人运动和行走。加精确地控制机器人运动和行走。加精确地控制机器人运动和行走。

【技术实现步骤摘要】
机器人下肢结构及机器人


[0001]本专利技术涉及机器人制造
,更具体地,涉及一种机器人下肢结构及机器人。

技术介绍

[0002]双足机器人的腿部结构设计是一个复杂任务,需综合考虑多个因素。例如,运动灵活性、强度和耐久性控制复杂度以及轻量化等。其中,运动灵活性,保证腿部应能在不同地形中灵活行走、转身和踏步。强度和耐久性可以应对外部冲击和不稳定情况,并确保机器人的稳定性。控制复杂度,能够通过简化设计减少执行器和关节数量,提高控制系统精度和稳定性。轻量化设计能够减少腿部结构重量,降低能源消耗,提高机器人效率。为增加机器人可操作性,本领域技术人员还需要进一步优化机器人下肢结构,提高运动稳定性。

技术实现思路

[0003]本专利技术的一个目的是提供一种机器人下肢结构及机器人的新技术方案,至少能够优化现有技术中机器人下肢结构的运动灵活性、强度和耐久性控制复杂度以及轻量化等问题。
[0004]本专利技术的第一方面,提供了一种机器人下肢结构,包括:第一关节;第二关节,所述第二关节与所述第一关节活动连接,所述第二关节与所述第一关节构成下肢髋外结构;第三关节,所述第三关节与所述第二关节活动连接,所述第三关节构成下肢大腿结构;第四关节,所述第四关节与所述第三关节活动连接,所述第四关节构成下肢小腿结构;足部结构,所述足部结构与所述第四关节活动连接;
[0005]其中,所述第三关节包括:关节本体、第一电机和减速器,所述关节本体的两端分别与所述第二关节和所述第四关节活动连接,第一电机和减速器分别与所述关节本体连接,且所述第一电机和所述减速器相对布置,所述减速器的第一输出轴设在所述减速器和所述第一电机的中心位置,所述关节本体的一部分与所述输出轴连接。
[0006]可选地,所述关节本体包括:支架;第一连杆,所述第一连杆和所述支架间隔开平行设置;两个连接杆,所述两个所述连接杆分别设在所述支架的两端,靠近所述第二关节的一个所述连接杆形成为第二输出轴,所述连接杆与所述支架和所述第一连杆构成可活动的四连杆结构,所述减速器和所述第一电机分别位于所述第一连杆的两侧,所述第一连杆与所述第一输出轴连接,所述第二输出轴与所述第一输出轴连接。
[0007]可选地,所述第三关节还包括:安装轴,所述安装轴套设在所述第一输出轴上,所述第二输出轴套设在所述第一输出轴上,所述第二输出轴与所述第一连杆连接,且所述第二输出轴和所述安装轴在所述第一输出轴的轴向上依次分布。
[0008]可选地,所述第二输出轴与第一输出轴通过二级太阳齿、二级行星齿与二级行星架连接,且所述二级行星架与第二输出轴同步转动。
[0009]可选地,所述第一输出轴与所述第二输出轴通过轴承同心连接。
[0010]可选地,所述第一电机包括第三输出轴,所述第三输出轴套设在所述安装轴上,所
述第一电机、所述第三输出轴、所述安装轴所述第一输出轴、所述第二输出轴和所述减速机形成动力传递机构。
[0011]可选地,支架包括:第一板体和第二板体,所述第一板体和所述第二板体间隔开平行设置,所述第一连杆设在所述第一板体和所述第二板体之间,所述第一板体上设有所述减速器,所述第二板体上设有所述第一电机,所述第一输出轴由所述第一板体朝向所述第二板体延伸。
[0012]可选地,所述第一连杆位于所述第一板体和所述第二板体之间的中心对称面上。
[0013]可选地,所述支架上设有第一镂空部。
[0014]可选地,所述第一关节包括两个第二电机,所述第二关节包括第三电机,所述第四关节包括第四电机,所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机和所述第四电机位于同一竖直面。
[0015]可选地,所述第三关节还包括:执行驱动器,所述执行驱动器与所述支架连接;第一曲柄,所述第一曲柄与所述执行驱动器连接,且所述第一曲柄相对所述执行驱动器可转动;杆体,所述杆体与所述第一曲柄连接,所述杆体相对所述第一曲柄可转动;弹性件,所述弹性件的一端与所述杆体连接,另一端与一个所述连接杆连接。
[0016]可选地,所述第一关节还包括:髋外展结构,所述髋外展结构设有第二镂空部,所述髋外展结构设有法兰,所述法兰上设有多个板桥,每个板桥上设有应变片,多个所述板桥受力时,通过所述应变片检测所述板桥的形变量。
[0017]可选地,所述第四关节还包括:支杆,所述支杆的一端通过所述第四电机与所述第三关节连接,所述支杆的另一端与所述足部结构连接;第二曲柄,所述第二曲柄的一端与所述第四电机连接;第二连杆,所述第二连杆的一端与所述曲柄的另一端连接,所述第二连杆的另一端与所述足部结构连接,所述支杆、所述第二曲柄和所述第二连杆之间形成四连杆结构。
[0018]可选地,所述足部结构包括:足体,所述足体与所述第四关节连接,所述足体上设有第三镂空部;接触件,所述接触件设在所述足体的底部,以使所述足体与地面形成点接触。
[0019]本专利技术的第二方面,提供一种机器人,包括上述实施例中所述的机器人下肢结构。
[0020]本专利技术的机器人下肢结构,在第三关节上布置第一电机和减速器,将机器人腿部重心集中在下肢大腿关节,有利于提高机器人的运动控制能力,便于更加精确地控制机器人运动,使其在不同地形和环境中更加稳定和灵活地行走、转身或踏步。同时,通过将第一电机和减速器在关节本体内相对布置,将减速器的第一输出轴设置在减速器和第一电机的中心位置,保证机器人下肢结构更加紧凑,进一步简化机器人下肢结构的运动控制难度,保证能够更加高效地实现机器人的运动,确保各个关节之间的协调性,使机器人步态和动作更加流畅。
[0021]通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述,本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
[0022]被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例,并且连
同其说明一起用于解释本专利技术的原理。
[0023]图1是根据本专利技术实施例的机器人下肢结构的一个结构示意图;
[0024]图2是根据本专利技术实施例的机器人下肢结构的另一个结构示意图;
[0025]图3是根据本专利技术实施例的机器人下肢结构的又一个结构示意图;
[0026]图4是根据本专利技术实施例的机器人下肢结构的第三关节的一个结构示意图;
[0027]图5是根据本专利技术实施例的机器人下肢结构的第三关节的另一个结构示意图;
[0028]图6是图5沿线A

A的剖面图;
[0029]图7是根据本专利技术实施例的机器人下肢结构的第三关节的又一个结构示意图;
[0030]图8是根据本专利技术实施例的机器人下肢结构的第一关节的部分结构示意图。
[0031]附图标记:
[0032]第一关节10;第二电机11;髋外展结构12;第二镂空部121;法兰122;板桥123;应变片124;髋内旋结构13;
[0033]第二关节20;第三电机21;
[0034]第三关节30;关节本体31;支架311;第一板体3111;第二本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人下肢结构,其特征在于,包括:第一关节;第二关节,所述第二关节与所述第一关节活动连接,所述第二关节与所述第一关节构成下肢髋外结构;第三关节,所述第三关节与所述第二关节活动连接,所述第三关节构成下肢大腿结构;第四关节,所述第四关节与所述第三关节活动连接,所述第四关节构成下肢小腿结构;足部结构,所述足部结构与所述第四关节活动连接;其中,所述第三关节包括:关节本体、第一电机和减速器,所述关节本体的两端分别与所述第二关节和所述第四关节活动连接,第一电机和减速器分别与所述关节本体连接,且所述第一电机和所述减速器相对布置,所述减速器的第一输出轴设在所述减速器和所述第一电机的中心位置,所述关节本体的一部分与所述输出轴连接。2.根据权利要求1所述的机器人下肢结构,其特征在于,所述关节本体包括:支架;第一连杆,所述第一连杆和所述支架间隔开平行设置;两个连接杆,所述两个所述连接杆分别设在所述支架的两端,靠近所述第二关节的一个所述连接杆形成为第二输出轴,所述连接杆与所述支架和所述第一连杆构成可活动的四连杆结构,所述减速器和所述第一电机分别位于所述第一连杆的两侧,所述第一连杆与所述第一输出轴连接,所述第二输出轴与所述第一输出轴连接。3.根据权利要求2所述的机器人下肢结构,其特征在于,所述第三关节还包括:安装轴,所述安装轴套设在所述第一输出轴上,所述第二输出轴套设在所述第一输出轴上,所述第二输出轴与所述第一连杆连接,且所述第二输出轴和所述安装轴在所述第一输出轴的轴向上依次分布。4.根据权利要求2所述的机器人下肢结构,其特征在于,所述第二输出轴与第一输出轴通过二级太阳齿、二级行星齿与二级行星架连接,且所述二级行星架与第二输出轴同步转动。5.根据权利要求2所述的机器人下肢结构,其特征在于,所述第一输出轴与所述第二输出轴通过轴承同心连接。6.根据权利要求3所述的机器人下肢结构,其特征在于,所述第一电机包括第三输出轴,所述第三输出轴套设在所述安装轴上,所述第一电机、所述第三输出轴、所述安装轴所述第一输出轴、所述第二输出轴和所述减速机形成动力传递机构。7.根据权利要求2所述的机器人下肢结构,其特征在于,支架包括:第一板体和第二板体,所述第一板体和所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员:请求不公布姓名
申请(专利权)人:上海智元新创技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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