【技术实现步骤摘要】
本技术属于仿生机器人，特别涉及一种中空仿生髋关节。
技术介绍
1、仿生髋关节在四足机器人、人形机器人等腿足式机器人上有着广泛的运用。仿生髋关节能够大幅提高腿足式机器人的运动灵活性，使其拥有适应更复杂地形环境的能力，自然界中的动物，如猎豹、羚羊以及人类每条腿的髋关节都具备三个旋转自由度，三个旋转自由度均以股骨与髋关节的接触点为旋转中心，若将双足动物双腿看作一个整体，则有两根股骨围绕着髋关节做旋转运动，共有6个自由度。同理，将四足动物的前肢或者后肢看作一个整体，同样有6个自由度。
2、申请号为202110812337.2的专利公布了一种机器人关节，涉及机器人
，包括：机架、输出杆、偏移驱动装置、俯仰驱动装置、万向结构和转动驱动装置，偏移驱动装置和俯仰驱动装置分别能够驱动输出杆绕第二轴线和第三轴线转动，转动驱动装置能够驱动万向结构绕第一轴线转动，万向结构转动转动时带动输出杆自转，第二轴线、第三轴线和第一轴线两两互相垂直且相交于一点；本专利还提供了一种机器人仿生髋关节，包括两个如上所述的机器人关节，两个机器人关节固定连接且对称设置；本专利还提供了一种机器人，包括：如上所述的机器人关节或机器人仿生髋关节；本专利提供的机器人关节、机器人仿生髋关节及机器人的灵活性较高。
3、但是，上述仿生髋关节仅关注模拟人体款关节的灵活性，但其结构不具有仿生性。上述髋关节的各结构占用中部和前侧空间，无法再设置其他应用部件，与真实的人体髋关节结构不同，仿生性较差。
技术实现思路
1、
2、本技术所采用的技术方案为：
3、一种中空仿生髋关节，包括髋关节框架，髋关节框架的中部和前侧空出，髋关节框架的两侧均设置有大腿关节安装位，髋关节框架的后侧设置有腰部关节安装位。
4、本技术的髋关节框架的中部的前侧为中空的结构，模拟人体真实髋关节，方便在中空区域设置其他应用部件。大腿关节安装于髋关节框架的两侧，腰部关节安装于髋关节框架的后侧，合理布置大腿关节和腰部关节位置的同时，保证髋关节框架对大腿关节和腰部关节的可靠支撑。
5、作为本技术的优选方案，所述髋关节框架的前侧固定有用于支撑模拟皮肤的支撑架，支撑架的中部空出。髋关节框架的前侧设置支撑架，使得支撑架能对机器人髋部前侧的结构和模拟皮肤进行支撑，进一步提高髋关节的仿生性。支撑架为中空结构，方便安装其他应用部件。
6、作为本技术的优选方案，所述髋关节框架的后侧固定有用于增加强度的支撑板。在髋关节框架的前侧和中部空出的情况下，髋关节的强度得到削弱，为了保证髋关节的整体强度，在髋关节框架的后侧连接支撑板，在不对其他结构造成干涉的情况下增加髋关节强度。
7、作为本技术的优选方案，所述大腿关节安装位内安装有大腿关节。大腿关节用于控制大腿动作。
8、作为本技术的优选方案，所述大腿关节包括大腿扭转动力装置，大腿扭转动力装置的壳体固定于大腿关节安装位内，大腿扭转动力装置的输出端固定有支撑固定叉；大腿扭转动力装置还包括十字环，十字环的两侧均转动连接有大腿摆动减速电机，大腿摆动减速电机的壳体与十字环转动连接，大腿摆动减速电机的壳体固定有大齿轮，十字环上转动连接有小齿轮，大齿轮与小齿轮啮合，大腿摆动减速电机的输出端与大腿连接。
9、大腿扭转动力装置能驱动支撑固定叉以大腿扭转动力装置的竖直中心为转轴转动，用于模拟大腿的扭转。两个大腿摆动减速电机同向且同速转动时，两个大腿摆动减速电机的输出端同步转动，用于模拟大腿前后抬起动作。两个大腿摆动减速电机反向且同速转动时，两个大腿摆动减速电机以小齿轮的轴为转轴转动，用于模拟大腿左右抬起动作。其他动作状态时，大腿做上述三个方向转动的复合运动。
10、作为本技术的优选方案，所述大齿轮和小齿轮均为锥齿轮，此时大齿轮和小齿轮的啮合位置更靠近两个大腿摆动减速电机的中心，从而两个大腿摆动减速电机的布置更加紧凑，可节约空间。
11、作为本技术的优选方案，所述腰部关节安装位安装有腰部关节。腰部关节用于控制腰部动作。
12、作为本技术的优选方案，所述腰部关节包括两个腰部驱动减速电机，腰部驱动减速电机的壳体固定于腰部关节安装位中，腰部驱动减速电机的输出端连接有摆动组件，髋关节框架的后侧还转动连接有主轴，主轴上固定连接有轴套，摆动组件远离腰部驱动减速电机的一端与轴套连接，主轴上转动连接有摆杆，摆杆的另一端与髋关节框架转动连接。
13、两个腰部驱动减速电机驱动两个摆动组件动作，两个摆动组件带动腰部的主轴动作。当两个腰部驱动减速电机同向且同速转动时，主轴自转，用于模拟腰部自转。其他动作状态时，腰部不规则扭动。
14、作为本技术的优选方案，所述摆动组件包括摇杆，摇杆与腰部驱动减速电机的输出端固定，摇杆的另一端转动连接有连杆，连杆的另一端与轴套转动连接。腰部驱动减速电机驱动摇杆转动，摇杆带动连杆动作，从而连杆带动主轴动作。
15、作为本技术的优选方案，所述主轴与髋关节框架之间通过关节轴承连接。主轴可以其下端的关节轴承为中心自由扭转，可模拟人体腰部各种动作。
16、本技术的有益效果为：
17、本技术的髋关节框架的中部的前侧为中空的结构，模拟人体真实髋关节，方便在中空区域设置其他应用部件。大腿关节安装于髋关节框架的两侧，腰部关节安装于髋关节框架的后侧，合理布置大腿关节和腰部关节位置的同时，保证髋关节框架对大腿关节和腰部关节的可靠支撑。
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1.一种中空仿生髋关节，其特征在于：包括髋关节框架(1)，髋关节框架(1)的中部和前侧空出，髋关节框架(1)的两侧均设置有大腿关节安装位(11)，髋关节框架(1)的后侧设置有腰部关节安装位(12)。
2.根据权利要求1所述的一种中空仿生髋关节，其特征在于：所述髋关节框架(1)的前侧固定有用于支撑模拟皮肤的支撑架(2)，支撑架(2)的中部空出。
3.根据权利要求1所述的一种中空仿生髋关节，其特征在于：所述髋关节框架(1)的后侧固定有用于增加强度的支撑板(3)。
4.根据权利要求1所述的一种中空仿生髋关节，其特征在于：所述大腿关节安装位(11)内安装有大腿关节(4)。
5.根据权利要求4所述的一种中空仿生髋关节，其特征在于：所述大腿关节(4)包括大腿扭转动力装置(41)，大腿扭转动力装置(41)的壳体固定于大腿关节安装位(11)内，大腿扭转动力装置(41)的输出端固定有支撑固定叉(42)；大腿扭转动力装置(41)还包括十字环(43)，十字环(43)的两侧均转动连接有大腿摆动减速电机(44)，大腿摆动减速电机(44)的壳体与十字环(43)
6.根据权利要求5所述的一种中空仿生髋关节，其特征在于：所述大齿轮(45)和小齿轮(46)均为锥齿轮。
7.根据权利要求1所述的一种中空仿生髋关节，其特征在于：所述腰部关节安装位(12)安装有腰部关节(5)。
8.根据权利要求7所述的一种中空仿生髋关节，其特征在于：所述腰部关节(5)包括两个腰部驱动减速电机(51)，腰部驱动减速电机(51)的壳体固定于腰部关节安装位(12)中，腰部驱动减速电机(51)的输出端连接有摆动组件(52)，髋关节框架(1)的后侧还转动连接有主轴(53)，主轴(53)上固定连接有轴套(54)，摆动组件(52)远离腰部驱动减速电机(51)的一端与轴套(54)连接，主轴(53)上转动连接有摆杆(55)，摆杆(55)的另一端与髋关节框架(1)转动连接。
9.根据权利要求8所述的一种中空仿生髋关节，其特征在于：所述摆动组件(52)包括摇杆(521)，摇杆(521)与腰部驱动减速电机(51)的输出端固定，摇杆(521)的另一端转动连接有连杆(522)，连杆(522)的另一端与轴套(54)转动连接。
10.根据权利要求9所述的一种中空仿生髋关节，其特征在于：所述主轴(53)与髋关节框架(1)之间通过关节轴承连接。
...【技术特征摘要】
1.一种中空仿生髋关节，其特征在于：包括髋关节框架(1)，髋关节框架(1)的中部和前侧空出，髋关节框架(1)的两侧均设置有大腿关节安装位(11)，髋关节框架(1)的后侧设置有腰部关节安装位(12)。
2.根据权利要求1所述的一种中空仿生髋关节，其特征在于：所述髋关节框架(1)的前侧固定有用于支撑模拟皮肤的支撑架(2)，支撑架(2)的中部空出。
3.根据权利要求1所述的一种中空仿生髋关节，其特征在于：所述髋关节框架(1)的后侧固定有用于增加强度的支撑板(3)。
4.根据权利要求1所述的一种中空仿生髋关节，其特征在于：所述大腿关节安装位(11)内安装有大腿关节(4)。
5.根据权利要求4所述的一种中空仿生髋关节，其特征在于：所述大腿关节(4)包括大腿扭转动力装置(41)，大腿扭转动力装置(41)的壳体固定于大腿关节安装位(11)内，大腿扭转动力装置(41)的输出端固定有支撑固定叉(42)；大腿扭转动力装置(41)还包括十字环(43)，十字环(43)的两侧均转动连接有大腿摆动减速电机(44)，大腿摆动减速电机(44)的壳体与十字环(43)转动连接，大腿摆动减速电机(44)的壳体固定有大齿轮(45)，十字环(43)上转动连接有小齿轮(46)，大齿轮(45)与小齿轮(46)啮合，大腿摆...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡天链，
申请(专利权)人：四川福德机器人股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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