【技术实现步骤摘要】
本申请涉及仿人机器人，尤其涉及仿人机器人及其下肢装置。
技术介绍
1、在仿人机器人的设计中，下肢的设计和驱动方式是关键因素之一。目前的仿人机器人设计，特别是下肢装置，面临的挑战是，大多数仿人机器人重量较大(超过65公斤)，导致髋关节电机模组的负载较大，使得相应的力矩需求也较大。
2、基于此，本申请提供了仿人机器人及其下肢装置，以改进相关技术。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供仿人机器人及其下肢装置，通过优化髋关节电机模组的布局和角度分布，降低大腿结构对髋关节电机模组的力矩需求。
2、本申请的目的采用以下技术方案实现：
3、第一方面，本申请提供了一种仿人机器人的下肢装置，所述下肢装置包括：
4、髋关节；
5、用于驱动所述髋关节的第一关节电机模组至第三关节电机模组，所述第一关节电机模组至所述第三关节电机模组安装在所述仿人机器人的腰部结构上；
6、其中，所述第一关节电机模组的第一电机轴和所述第二关节电机模组的第二电机轴之间的夹角大于0度，所述第三关节电机模组的第三电机轴分别垂直于所述第一电机轴和所述第二电机轴。
7、在一些实施例中，所述第一电机轴和所述第二电机轴之间的夹角为90度。
8、在一些实施例中，所述下肢装置还包括腰部支架，所述第一关节电机模组和所述第二关节电机模组通过所述腰部支架连接，所述腰部支架形成有第一容纳空间，用于容纳散热部件和第一电路模组；
9、所述第三关节电
10、在一些实施例中，所述下肢装置还包括：
11、膝关节；
12、用于驱动所述膝关节的第四关节电机模组，所述第四关节电机模组固定安装在所述仿人机器人的大腿结构上，所述第四关节电机模组中的第四电机轴与所述第三电机轴同轴布置。
13、在一些实施例中，所述第三关节电机模组还包括与所述第三电机轴同轴连接的第一输出行星架，所述第四关节电机模组还包括与所述第四电机轴同轴连接的第二输出行星架；
14、所述第一输出行星架与所述第二输出行星架通过同轴保持部件实现同轴连接。
15、在一些实施例中，所述同轴保持部件为传动轴承。
16、在一些实施例中，所述下肢装置还包括：
17、踝关节；
18、用于驱动所述踝关节的第五关节电机模组和第六关节电机模组，所述第五关节电机模组和所述第六关节电机模组安装在所述仿人机器人的小腿结构上，所述第五关节电机模组的第五电机轴与所述第六关节电机模组的第六电机轴同轴布置；
19、所述第五关节电机模组和所述第六关节电机模组同步运行，以驱动所述踝关节前后运动；
20、所述第五关节电机模组和所述第六关节电机模组非同步运行，以驱动所述踝关节左右侧摆或者同时发生前后运动和左右侧摆。
21、在一些实施例中，所述仿人机器人的大腿结构形成有第二容纳空间，用于在所述仿人机器人的大腿结构和小腿结构处于折叠状态时容纳所述第五关节电机模组和所述第六关节电机模组。
22、在一些实施例中，所述下肢装置还包括第一连杆机构、第二连杆机构、第一铰链和第二铰链；
23、所述第五电机轴通过所述第一连杆机构和所述第一铰链带动所述踝关节运动；
24、所述第六电机轴通过所述第二连杆机构和所述第二铰链带动所述踝关节运动。
25、在一些实施例中，所述第五关节电机模组和所述第六关节电机模组对称布置，所述第一连杆机构和所述第二连杆机构对称布置；
26、所述下肢装置还包括第三连杆机构，所述第四关节电机模组通过所述第三连杆机构带动所述膝关节运动，所述第三连杆机构与所述第一连杆机构和所述第二连杆机构的对称轴共线。
27、在一些实施例中，在所述小腿结构的宽度方向上，所述第一连杆机构和所述第二连杆机构位于所述第五关节电机模组和所述第六关节电机模组之间。
28、在一些实施例中，所述仿人机器人的小腿结构形成有第三容纳空间，用于放置所述踝关节的第二电路模组。
29、第二方面，本申请提供了一种仿人机器人，包括上述任一项下肢装置。
30、本申请提供了仿人机器人及其下肢装置，通过优化第一关节电机模组至第三关节电机模组的布局和角度分布，降低大腿结构对单一关节电机模组的力矩需求，提高仿人机器人腿部运动控制的精度，通过改善质量质心的分布，使得质量质心上移，降低运动控制难度。具体来说，首先将第一关节电机模组和第二关节电机模组布置为具有一定夹角的形状。第一关节电机模组和第二关节电机模组可以进行串联设计，实现两个关节电机模组之间的力矩传递，从而大大减小了单个关节电机模组的力矩要求。第一关节电机模组的第一电机轴与第二关节电机模组的第二电机轴形成一个特定的夹角，使得当第一关节电机模组产生动力时，能有效地通过不同角度分散力量，减少单一关节电机模组的负担。通过分散承受力，降低了对任一单一关节及其关节电机模组的依赖，减少了关节与关节电机模组的磨损，延长了使用寿命。多角度的承受力分布也提高了机器人在不同地形和环境条件下的适应性和灵活性。第三关节电机模组的第三电机轴则垂直于前两个电机轴，这种垂直布局有助于提供驱动髋关节的动力，使得整个腿部动作更为协调和平衡，尤其是在需要快速反应和高度协调性的场景中，如救灾和复杂地形的探测任务。并且，这种配置允许第三关节提供稳定的支撑力，尤其在行走或跑步等动态活动中，确保了仿人机器人动作的连续性和流畅性，显著提高机器人下肢的运动效率和稳定性。此外，各个关节电机模组采用模块化布局，方便生产和后期维护。
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1.一种仿人机器人的下肢装置，其特征在于，所述下肢装置包括：
2.根据权利要求1所述的仿人机器人的下肢装置，其特征在于，所述第一电机轴和所述第二电机轴之间的夹角为90度。
3.根据权利要求1所述的仿人机器人的下肢装置，其特征在于，所述下肢装置还包括腰部支架，所述第一关节电机模组和所述第二关节电机模组通过所述腰部支架连接，所述腰部支架形成有第一容纳空间，用于容纳散热部件和第一电路模组；
4.根据权利要求1所述的仿人机器人的下肢装置，其特征在于，所述下肢装置还包括：
5.根据权利要求4所述的仿人机器人的下肢装置，其特征在于，所述第三关节电机模组还包括与所述第三电机轴同轴连接的第一输出行星架，所述第四关节电机模组还包括与所述第四电机轴同轴连接的第二输出行星架；
6.根据权利要求4所述的仿人机器人的下肢装置，其特征在于，所述下肢装置还包括：
7.根据权利要求6所述的仿人机器人的下肢装置，其特征在于，所述仿人机器人的大腿结构形成有第二容纳空间，用于在所述仿人机器人的大腿结构和小腿结构处于折叠状态时容纳所述第五关节电机模
8.根据权利要求6所述的仿人机器人的下肢装置，其特征在于，所述下肢装置还包括第一连杆机构、第二连杆机构、第一铰链和第二铰链；
9.根据权利要求8所述的仿人机器人的下肢装置，其特征在于，所述第五关节电机模组和所述第六关节电机模组对称布置，所述第一连杆机构和所述第二连杆机构对称布置；
10.根据权利要求8所述的仿人机器人的下肢装置，其特征在于，在所述小腿结构的宽度方向上，所述第一连杆机构和所述第二连杆机构位于所述第五关节电机模组和所述第六关节电机模组之间。
11.根据权利要求6所述的仿人机器人的下肢装置，其特征在于，所述仿人机器人的小腿结构形成有第三容纳空间，用于放置所述踝关节的第二电路模组。
12.一种仿人机器人，其特征在于，包括权利要求1-11中任一项所述的下肢装置。
...【技术特征摘要】
1.一种仿人机器人的下肢装置，其特征在于，所述下肢装置包括：
2.根据权利要求1所述的仿人机器人的下肢装置，其特征在于，所述第一电机轴和所述第二电机轴之间的夹角为90度。
3.根据权利要求1所述的仿人机器人的下肢装置，其特征在于，所述下肢装置还包括腰部支架，所述第一关节电机模组和所述第二关节电机模组通过所述腰部支架连接，所述腰部支架形成有第一容纳空间，用于容纳散热部件和第一电路模组；
4.根据权利要求1所述的仿人机器人的下肢装置，其特征在于，所述下肢装置还包括：
5.根据权利要求4所述的仿人机器人的下肢装置，其特征在于，所述第三关节电机模组还包括与所述第三电机轴同轴连接的第一输出行星架，所述第四关节电机模组还包括与所述第四电机轴同轴连接的第二输出行星架；
6.根据权利要求4所述的仿人机器人的下肢装置，其特征在于，所述下肢装置还包括：
7.根据权利要求6所述的仿人机器人的下肢装置，其特征在于，所述仿...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，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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