一种储能机器人腿足及其运动控制方法技术

本发明专利技术涉及一种储能机器人腿足及其运动控制方法，属于机器人技术领域，解决了现有技术中被动式储能腿足整体为弹性结构控制难度大的问题。一种储能机器人腿足，包括：大腿结构、小腿结构、足部结构、腿足驱动结构、腿足储能结构和腿足锁止结构；所述腿足驱动结构设置在所述大腿结构和小腿结构之间，用于驱动所述小腿结构相对于所述大腿结构转动；所述腿足储能结构设置在所述小腿结构和足部结构之间，用于储存所述足部结构相对于所述小腿结构运动时的弹性势能；所述腿足锁止结构用于锁定或解锁所述腿足储能结构。本发明专利技术实现了在机器人跳跃时的储能，同时行走状态下足部结构与小腿结构同步运动能够简化控制难度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人腿足，尤其涉及一种储能机器人腿足及其运动控制方法。

技术介绍

1、四足仿生机器人的腿足作为机器人的支持结构，对机器人的运动姿态及运动性能有较大影响。现有较为成熟的四足机器人的腿足方案多为由大腿、小腿组成的两节腿结构。在四足机器人腿足增加储能结构为当前行业的设计趋势，其目的在于有效降低机器人在进行高爆发运动时对关节电机的输出需求。

2、储能结构分为主动储能及被动储能。对于主动储能形式，现有技术主要通过增加一组驱动单元配合弹簧、气缸等弹性原件作用于需要储能的腿部结构上，在需要储能时由驱动单元推动弹性元件压缩储能，而后释放弹性元件的弹性势能。对于被动储能形式，主要设计形式为在关节间增加例如弹簧、气缸等弹性元件，通过机器人运动过程中对弹性元件的压缩使弹性元件储能，并在相邻下一步动作中释放能量。

3、目前，四足机器人主动储能结构的主要缺点在于，为实现相关方案需在相应的腿部结构上增加电气驱动单元，增加了机器人电气复杂程度，同时也增加了整机重量，增加了机器人关节电机的功率负担。四足机器人被动式储能的主要缺点在于腿部的弹性原件在本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种储能机器人腿足，其特征在于，包括：大腿结构(1)、小腿结构(2)、足部结构(3)、腿足驱动结构、腿足储能结构和腿足锁止结构；所述腿足驱动结构设置在所述大腿结构(1)和小腿结构(2)之间，用于驱动所述小腿结构(2)相对于所述大腿结构(1)转动；所述腿足储能结构设置在所述小腿结构(2)和足部结构(3)之间，用于储存所述足部结构(3)相对于所述小腿结构(2)运动时的弹性势能；所述腿足锁止结构用于锁定或解锁所述腿足储能结构。

2.根据权利要求1所述的储能机器人腿足，其特征在于，所述腿足驱动结构包括：大腿曲柄(101)、大腿连杆(102)和关节电机；所述大腿曲柄(101)转动安...

【技术特征摘要】

1.一种储能机器人腿足，其特征在于，包括：大腿结构(1)、小腿结构(2)、足部结构(3)、腿足驱动结构、腿足储能结构和腿足锁止结构；所述腿足驱动结构设置在所述大腿结构(1)和小腿结构(2)之间，用于驱动所述小腿结构(2)相对于所述大腿结构(1)转动；所述腿足储能结构设置在所述小腿结构(2)和足部结构(3)之间，用于储存所述足部结构(3)相对于所述小腿结构(2)运动时的弹性势能；所述腿足锁止结构用于锁定或解锁所述腿足储能结构。

2.根据权利要求1所述的储能机器人腿足，其特征在于，所述腿足驱动结构包括：大腿曲柄(101)、大腿连杆(102)和关节电机；所述大腿曲柄(101)转动安装在所述大腿结构(1)的上端；所述大腿连杆(102)一端与所述大腿曲柄(101)铰接，另一端与小腿结构(2)铰接；所述关节电机带动所述大腿曲柄(101)旋转时，所述大腿连杆(102)带动所述小腿结构(2)相对于所述大腿结构(1)转动。

3.根据权利要求1或2所述的储能机器人腿足，其特征在于，所述大腿结构(1)与所述小腿结构(2)之间通过膝关节转轴(103)铰接连接。

4.根据权利要求3所述的储能机器人腿足，其特征在于，所述小腿结构(2)和所述足部结构(3)之间通过踝关节转轴(303)铰接连接。

5.根据权利要求1-2、4任一项所述的储能机器人腿足，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘拓，苏波，闫曈，许威，王悦茗，张柏华，夏昭阳，江磊，许鹏，
申请(专利权)人：中国北方车辆研究所，
类型：发明
国别省市：