一种下肢结构及机器人制造技术

技术编号:41108305 阅读:4 留言:0更新日期:2024-04-25 14:01
本申请公开了一种下肢结构及机器人,属于机器人领域。下肢结构包括骨盆部、髋关节部、大腿部、小腿部、脚部和驱动装置。髋关节部包括第一摆动组件和第二摆动组件,第一摆动组件绕第一轴线与骨盆部转动连接,第二摆动组件绕第二轴线与第一摆动组件转动连接,第二轴线垂直于第一轴线;大腿部与第二摆动组件固定连接;小腿部与大腿部转动连接;脚部与小腿部转动连接;第一驱动件分别与骨盆部和大腿部铰接,第二驱动件分别与第一摆动组件和大腿部铰接,第三驱动件分别与第二摆动组件和小腿部铰接,第四驱动件分别与小腿部和脚部铰接。本申请提供的下肢结构,具有多关节与多自由度,可灵活运动于复杂地形与上下阶梯的应用场合。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及机器人,尤其涉及一种下肢结构及机器人


技术介绍

1、随着机器人技术的快速发展,人们对于机器人的功能要求一再增加,不再满足于传统的笨拙概念。为此,需要机器人的各个部件具有高度的仿生性能,以高度模拟人类或动物的多关节灵活运动。

2、其中,下肢结构是仿生机器人中至关重要的关键部件,用于实现机器人的各向移动。仿生机器人,应用于复杂工况时,需要满足起伏路面、上下楼梯等功能。在此,需要下肢结构具有多关节与多自由度的机械结构。


技术实现思路

1、有鉴于此,本申请的目的是为了克服现有技术中的不足,提供一种下肢结构。

2、为解决上述技术问题,本申请提供了:

3、一种下肢结构,包括:

4、骨盆部;

5、髋关节部,所述髋关节部包括第一摆动组件和第二摆动组件,所述第一摆动组件绕第一轴线与所述骨盆部转动连接,所述第二摆动组件绕第二轴线与所述第一摆动组件转动连接,所述第二轴线垂直于所述第一轴线;

6、大腿部,与所述第二摆动组件固定连接;

7、小腿部,与所述大腿部远离所述第二摆动组件的一端转动连接;

8、脚部,与所述小腿部远离所述大腿部的一端转动连接;

9、驱动装置,所述驱动装置包括第一驱动件、第二驱动件、第三驱动件和第四驱动件,所述第一驱动件分别与所述骨盆部和所述大腿部铰接,用于驱动所述第一摆动组件绕所述第一轴线转动,所述第二驱动件分别与所述第一摆动组件和所述大腿部铰接,用于驱动所述第二摆动组件绕所述第二轴线转动,所述第三驱动件分别与所述第二摆动组件和所述小腿部铰接,用于驱动所述小腿部相对所述大腿部转动,所述第四驱动件分别与所述小腿部和所述脚部铰接,用于驱动所述脚部相对所述小腿部转动。

10、另外,根据本申请的下肢结构,还可具有如下附加的技术特征:

11、在本申请的一些实施例中,在垂直于所述第一轴线的平面上,所述第一驱动件与所述大腿部之间的夹角为α,满足20度≤α≤30度。

12、在本申请的一些实施例中,在垂直于所述第二轴线的平面上,所述第二驱动件与所述大腿部之间的夹角为β,满足20度≤β≤30度。

13、在本申请的一些实施例中,所述第一摆动组件包括第一摆动件和第一转轴,所述第一摆动件与所述第一转轴固定连接,所述骨盆部开设有第一安装孔,所述第一转轴与所述第一安装孔转动连接。

14、在本申请的一些实施例中,所述第二摆动组件包括第二摆动件和第二转轴,所述第一摆动件开设有第二安装孔,所述第二转轴与所述第二安装孔转动连接,所述第二摆动件与所述第二转轴固定连接。

15、在本申请的一些实施例中,所述下肢结构还包括连接件,所述连接件分别与所述第二摆动件和所述大腿部固定连接。

16、在本申请的一些实施例中,所述第二驱动件的一端与所述第一摆动件铰接,另一端与所述大腿部铰接,所述第三驱动件的一端与所述第二摆动件铰接,另一端与所述小腿部铰接。

17、在本申请的一些实施例中,所述脚部包括脚掌和脚趾,所述脚趾与所述脚掌铰接。

18、在本申请的一些实施例中,所述脚掌包括第一段、第二段和第三段,所述第一段和所述第三段分别位于所述第二段的两相对侧,所述第二段与所述小腿部远离所述大腿部的一端转动连接,所述第三段与所述第四驱动件铰接,所述脚趾与所述第一段铰接。

19、另外,本申请还提供了一种机器人,包括上述任一实施例中所述的下肢结构。

20、相对于现有技术,本申请的有益效果是:

21、本申请提出一种下肢结构及机器人,下肢结构包括骨盆部、髋关节部、大腿部、小腿部、脚部和驱动装置,髋关节部包括第一摆动组件和第二摆动组件,驱动装置包括第一驱动件、第二驱动件、第三驱动件和第四驱动件。大腿部与第二摆动组件固定连接,第一驱动件分别与骨盆部和大腿部铰接,以驱动第一摆动组件在骨盆部上绕第一轴线转动,第二驱动件分别与第一摆动组件和大腿部铰接,以驱动第二摆动组件在第一摆动组件上绕垂直于第一轴线的第二轴线转动,从而使大腿部获取前后移动与左右移动的自由度,实现下肢结构的前后摆与左右摆功能,以模仿人类或动物的下肢运动形态。小腿部与大腿部远离第二摆动组件的一端转动连接,通过设置第三驱动件分别与第二摆动组件和小腿部铰接,以驱动小腿部相对大腿部转动,从而使小腿部获取相对大腿部旋转的自由度,实现小腿部与大腿部的伸展功能,以模仿人类或动物的下肢伸展形态。脚部与小腿部远离大腿部的一端转动连接,通过设置第四驱动件分别与小腿部和脚部铰接,以驱动脚部相对小腿部转动,从而使脚部获取相对小腿部旋转的自由度,以模仿人类或动物的下肢运动形态。本申请提供的下肢结构,具有多关节与多自由度,可灵活运动于复杂地形与上下阶梯的应用场合。

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【技术保护点】

1.一种下肢结构,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的下肢结构,其特征在于,在垂直于所述第一轴线的平面上,所述第一驱动件与所述大腿部之间的夹角为α,满足20度≤α≤30度。

3.根据权利要求1所述的下肢结构,其特征在于,在垂直于所述第二轴线的平面上,所述第二驱动件与所述大腿部之间的夹角为β,满足20度≤β≤30度。

4.根据权利要求1所述的下肢结构,其特征在于,所述第一摆动组件包括第一摆动件和第一转轴,所述第一摆动件与所述第一转轴固定连接,所述骨盆部开设有第一安装孔,所述第一转轴与所述第一安装孔转动连接。

5.根据权利要求4所述的下肢结构,其特征在于,所述第二摆动组件包括第二摆动件和第二转轴,所述第一摆动件开设有第二安装孔,所述第二转轴与所述第二安装孔转动连接,所述第二摆动件与所述第二转轴固定连接。

6.根据权利要求5所述的下肢结构,其特征在于,所述下肢结构还包括连接件,所述连接件分别与所述第二摆动件和所述大腿部固定连接。

7.根据权利要求5所述的下肢结构,其特征在于,所述第二驱动件的一端与所述第一摆动件铰接,另一端与所述大腿部铰接,所述第三驱动件的一端与所述第二摆动件铰接,另一端与所述小腿部铰接。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的下肢结构,其特征在于,所述脚部包括脚掌和脚趾,所述脚趾与所述脚掌铰接。

9.根据权利要求8所述的下肢结构,其特征在于,所述脚掌包括第一段、第二段和第三段,所述第一段和所述第三段分别位于所述第二段的两相对侧,所述第二段与所述小腿部远离所述大腿部的一端转动连接,所述第三段与所述第四驱动件铰接,所述脚趾与所述第一段铰接。

10.一种机器人,其特征在于,包括权利要求1至9中任一项所述的下肢结构。

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【技术特征摘要】

1.一种下肢结构,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的下肢结构,其特征在于,在垂直于所述第一轴线的平面上,所述第一驱动件与所述大腿部之间的夹角为α,满足20度≤α≤30度。

3.根据权利要求1所述的下肢结构,其特征在于,在垂直于所述第二轴线的平面上,所述第二驱动件与所述大腿部之间的夹角为β,满足20度≤β≤30度。

4.根据权利要求1所述的下肢结构,其特征在于,所述第一摆动组件包括第一摆动件和第一转轴,所述第一摆动件与所述第一转轴固定连接,所述骨盆部开设有第一安装孔,所述第一转轴与所述第一安装孔转动连接。

5.根据权利要求4所述的下肢结构,其特征在于,所述第二摆动组件包括第二摆动件和第二转轴,所述第一摆动件开设有第二安装孔,所述第二转轴与所述第二安装孔转动连接,所述第二摆动件与所述第二转轴固定连接。

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【专利技术属性】
技术研发人员:索文豪刘乐锋钱光跃房雄远梁忠浩
申请(专利权)人:深圳市优世界机器人有限公司
类型:新型
国别省市:

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