【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种绳/带轮传动机器人腿部结构，具体涉及一种能够实现传动补偿的绳/带轮传动的机器人腿部结构，属于机器人结构。
技术介绍
1、随着关节机器人的发展，普通的关节机器人无法满足具有特殊情况的工作场合。兼具高速度、高机动、高适应性和高能源利用率的轮腿机器人已然成为串联式关节机器人发展的必然趋势。轮腿机器人腿部结构需要综合考虑高级机器人的机构学、运动学、动力学和控制学等诸多方面，是一个很复杂的综合系统。
2、目前，机器人腿部结构的关节驱动方式普遍为直接驱动、常规齿轮驱动、带传动驱动，这些方式中驱动电机均安装在机器人腿部结构对应关节处或通过传动安装在大腿与小腿上，缺点为：对于多关节机器人腿部结构，下一级关节电机等传动装置会成为上一级关节的负载。
3、轮关节的动力驱动是轮腿机器人腿部结构设计中的重要环节，目前轮腿机器人的轮关节处多用电机驱动，且驱动电机设置在轮关节位置处，由此轮关节处电机等驱动装置会成为上一级关节的负载，增加机器人腿部结构的能量消耗。尤其对于跳跃机器人，这种缺点尤为显著，轮关节处电机等驱动装置增加了腿部结构下端的重量，影响跳跃性能，增加了跳跃控制复杂度和控制精度。
4、目前也有将绳传动与轮腿机器人的轮关节相结合的绳传动机器人腿部结构，绳传动机器人腿部结构是一种使用绳索或线缆作为传动介质的机械结构，常用于机器人、假肢或其他需要模拟生物腿部运动的设备中。其传动原理是绳传动机器人腿部结构利用绳索的运动传递动力和运动。绳传动与轮腿机器人的轮关节相结合后，可以带来许多整体性的优势。但现有
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种能够实现传动补偿的绳/带轮传动的机器人腿部结构，将绳/带传动与轮腿机器人的轮关节相结合，并将轮关节的驱动装置设置在髋关节位置处，然后通过绳/带传动至轮关节，并通过设置补偿结构补偿由于膝关节转动造成的绳索或皮带长度的改变进而实现跨关节传动。
2、本专利技术的技术方案为：能够实现传动补偿的绳/带轮传动的机器人腿部结构，包括：大腿、小腿、轮关节驱动传动结构以及补偿结构；
3、所述大腿通过髋关节连接到机器人的主体或腰部；所述小腿一端通过膝关节与大腿相连，另一端连接轮关节；
4、所述轮关节驱动传动结构包括：驱动电机、绳索或皮带以及若干传动轮，所述驱动电机设置在髋关节位置处，通过绳索或皮带与各传动轮的配合，将动力传递至轮关节，以驱动轮关节中的轮子转动；
5、所述补偿结构设置在所述轮关节驱动传动结构的动力传递路线上，用于补偿所述轮关节驱动传动结构动力传递过程中，当膝关节转动时引起的绳索或皮带以长度的改变。
6、作为本专利技术的一种优选方式，所述轮关节传动驱动结构中的若干传动轮包括：传动轮b、传动轮e、传动轮i和传动轮a；
7、所述传动轮b设置在髋关节位置处，与髋关节位置处的轴a同轴相连；所述轴a与驱动电机相连，与大腿转动连接；
8、所述传动轮e和传动轮i设置在膝关节位置处，并空套在膝关节位置处的轴c外部；轴c与小腿固接，与大腿转动连接；
9、所述传动轮a设置在轮关节位置处，与轮关节位置处的轴b同轴相连；轴b与轮子同轴相连。
10、作为本专利技术的一种优选方式，所述补偿结构包括：传动轮c、传动轮g、轴d、传动轮d、传动轮h、轴e、齿条、齿轮、滑块、传动轮f、传动轮j以及轴f；
11、所述传动轮c、传动轮g和轴d构成的传动轮组a位于大腿中部；所述传动轮c和传动轮g同轴空套在轴d上，所述轴d支撑在所述大腿上；
12、所述膝关节上方的大腿上设置有滑槽，所述滑槽沿大腿厚度方向贯通大腿；所述传动轮d、传动轮h、轴e、齿条、滑块构成滑动单元能够沿滑槽上下移动；所述滑动单元位于膝关节与传动轮组a之间；所述滑槽内设置一个滑块，所述齿条套装在轴e外部，所述传动轮d和传动轮h同轴空套在轴e上，且所述轴e与滑块相连；
13、与齿条啮合的齿轮与轴c同轴相连；
14、所述传动轮f、传动轮j和轴f构成的传动轮组b位于小腿中部；所述传动轮f和传动轮j同轴空套在轴f上，所述轴f支撑在所述小腿上；
15、所述绳索或皮带开始于传动轮b，分别缠绕在传动轮c、传动轮d、传动轮e、传动轮f、传动轮g、传动轮h、传动轮i、传动轮j后绕回传动轮b与起始端相连接，形成闭环绳索或皮带；缠绕方式保证当传动轮b逆时针转动时，传动轮c、传动轮d、传动轮e和传动轮f逆时针转动时，传动轮a、传动轮j、传动轮i、传动轮h、传动轮g顺时针转动。
16、作为本专利技术的一种优选方式，所述绳索或皮带在各传动轮上的缠绕方式为：
17、所述绳索或皮带开始于传动轮b前侧，向下经过传动轮c后绕传动轮d半圈后绕回传动轮c；再向下依次经过传动轮d、传动轮e和传动轮f后从传动轮a后侧起绕传动轮a若干圈；
18、所述绳索或皮带绕绕传动轮a若干圈后，从传动轮a前侧再向上依次经过传动轮j、传动轮i和传动轮h后绕传动轮g半圈，再向下绕传动轮h半圈，又向上经传动轮g从传动轮b后侧起绕传动轮b若干圈后与所述绳索或皮带的起始端相连接。
19、作为本专利技术的一种优选方式，所述传动轮e和传动轮i的半径与所述齿轮分度圆半径之比为2：1。
20、有益效果：
21、(1)本专利技术的绳/带轮传动的机器人腿部结构中，将轮关节的驱动电机设置在髋关节位置处，利用绳索或皮带与传动轮配合将髋关节扭矩传动至轮关节位置，由此能够实现机器人腿部结构质心上移，使得机器人腿部结构更轻从而减少其惯量，提高控制精度，降低控制难度，机器人可实现更好的动态性能。
22、(2)本专利技术的绳/带轮传动的机器人腿部结构中，通过设置补偿结构能够解决在将髋关节扭矩(即驱动电机的扭矩)跨越膝关节传递到轮关节过程中，由于膝关节转动造成的绳索或皮带长度发生改变的问题；本专利技术中在利用绳索或皮带的传动将髋关节扭矩跨越膝关节传送至轮关节，且当膝关节转动时，补偿装置能够对绳索或皮带长度进行补偿，使膝关节正常转动，由此能够实现跨一个或多个关节传动。
23、(3)本专利技术的绳/带轮传动的机器人腿部结构中，绳索或皮带是闭环的，可以提供更平滑的运动，从而减少震动和噪音，进一步提高传动效率。
24、(4)本专利技术的绳/带轮传动的机器人腿部结构中，绳轮e和绳轮i的半径和齿轮分度本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.能够实现传动补偿的绳/带轮传动的机器人腿部结构，其特征在于，包括：大腿、小腿、轮关节驱动传动结构以及补偿结构；
2.如权利要求1所述的能够实现传动补偿的绳/带轮传动的机器人腿部结构，其特征在于，所述轮关节传动驱动结构中的若干传动轮包括：传动轮B、传动轮E、传动轮I和传动轮A；
3.如权利要求2所述的能够实现传动补偿的绳/带轮传动的机器人腿部结构，其特征在于，所述补偿结构包括：传动轮C、传动轮G、轴D、传动轮D、传动轮H、轴E、齿条、齿轮、滑块、传动轮F、传动轮J以及轴F；
4.如权利要求3所述的能够实现传动补偿的绳/带轮传动的机器人腿部结构，其特征在于，所述绳索或皮带在各传动轮上的缠绕方式为：
5.如权利要求3或4所述的能够实现传动补偿的绳/带轮传动的机器人腿部结构，其特征在于，所述传动轮E和传动轮I的半径与所述齿轮分度圆半径之比为2：1。
【技术特征摘要】
1.能够实现传动补偿的绳/带轮传动的机器人腿部结构，其特征在于，包括：大腿、小腿、轮关节驱动传动结构以及补偿结构；
2.如权利要求1所述的能够实现传动补偿的绳/带轮传动的机器人腿部结构，其特征在于，所述轮关节传动驱动结构中的若干传动轮包括：传动轮b、传动轮e、传动轮i和传动轮a；
3.如权利要求2所述的能够实现传动补偿的绳/带轮传动的机器人腿部结构，其特征在于，所述补偿结构包...
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