一种四足仿生机器人腿机构制造技术

本发明专利技术涉及一种四足仿生机器人腿机构，属于仿生机器人技术领域。本发明专利技术包括肩关节模块、股骨（或大腿）、膝关节模块、膝关节弹性缓冲及蓄能弹簧、胫骨（或小腿）、被动踝关节及脚掌。所述四足仿生机器人的肩关节模块连接机器人的机体和股骨；所述的膝关节模块结构与肩关节模块完全相同，膝关节模块连接股骨和胫骨；所述膝关节弹性缓冲及蓄能弹簧连接股骨和胫骨；所述被动踝关节连接脚掌和胫骨。本发明专利技术突出模块化的特点，关节结构紧凑，与其它模块或零部件连接接口简单，便于连接和拆卸；膝关节采用弹性缓冲和蓄能弹簧降低能量消耗，缓冲步行中冲击；足端设置缓冲及测力弹簧。四足仿生机器人腿机构结构紧凑，具有更好的灵活性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种四足仿生机器人腿机构，结构设计突出体现相同的关节模块和标准接口等特点，总体结构轻盈紧凑、运动灵活、缓冲蓄能，能减少四足机器人高速步行的能耗，提闻机器人的机动性。
技术介绍
随着机器人技术的迅猛发展，对能在复杂环境下执行任务的的特种机器人的需求日益增加。由于四足动物经过漫长的进化，对地形的适应能力较强，在复杂地形环境下能行走自如、高速奔跑、跳跃，其结构和运动方式为四足仿生机器人的研究提供了很好的借鉴。研发在复杂的非结构、危险环境下能实现稳定快速地行走，并代替人类完成危险作业的四足仿生机器人，成为各国机器人学界研究的热点。国内外研发了不同构型的四足机器人，但距离真正实用尚有许多关键技术待解决。研究大多集中机器人结构设计、步态规划、运动学和动力学分析、控制算法研究等方面，已有系统的研究并取得系列成果。由于四足机器人的四条腿机构完全相同，将模块化思想运用到四足仿生机器人，设计模块化腿机构和独立关节模块，关节和连杆间采用统一的机械和电气接口，不仅可根据需要自由组合关节模块和连杆模块，快速重构不同构型的机器人，而且提高四足仿生机器人整体结构的紧凑性、灵活性。与采用液压或气压驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四足仿生机器人腿机构，由肩关节模块（Ⅰ）、股骨（Ⅱ）、膝关节模块（Ⅲ）、胫骨（Ⅳ）、膝关节弹性缓冲及蓄能弹簧（Ⅴ）和被动踝关节及脚掌（Ⅵ）组成。其特征在于：所述肩关节模块（Ⅰ）和膝关节模块（Ⅲ）结构尺寸均相同，构成模块化关节的零件结构尺寸、数量和固定方式均相同；所述肩关节模块（Ⅰ）连接仿生机器人机体和股骨（Ⅱ）得上端；所述膝关节模块（Ⅲ）连接股骨（Ⅱ）的下端和胫骨（Ⅳ）；所述膝关节弹性缓冲和蓄能弹簧（Ⅴ）连接股骨（Ⅱ）和胫骨（Ⅳ）；所述脚掌（Ⅵ）和胫骨（Ⅳ）下端通过踝关节球铰（A3）连接。

【技术特征摘要】
1.一种四足仿生机器人腿机构，由肩关节模块(I )、股骨(II)、膝关节模块(III)、胫骨(IV)、膝关节弹性缓冲及蓄能弹簧(V)和被动踝关节及脚掌(VI)组成。其特征在于: 所述肩关节模块(I )和膝关节模块(III)结构尺寸均相同，构成模块化关节的零件结构尺寸、数量和固定方式均相同；所述肩关节模块(I )连接仿生机器人机体和股骨(II)得上端；所述膝关节模块(III)连接股骨(II)的下端和胫骨(IV);所述膝关节弹性缓冲和蓄能弹簧(V)连接股骨(II)和胫骨(IV);所述脚掌(VI)和胫骨(IV)下端通过踝关节球铰(A3)连接。2.根据权利要求书I所述的四足仿生机器人腿机构，其特征在于:所述的股骨(II)为一复合形状钢板，外形根据犬类动物股骨形状设计，具有更好的仿生效果；其上加工若干孔以减轻腿部重量，减少步行过程中的能量消耗；股骨(II)上端通过螺钉(9)与肩关节模块(I )的一个转动连接件(6)紧固，实现与转动连接件(6)的同步转动；股骨(II)的下固定环通过螺栓(15)与膝关节模块(III)的电机座(14)紧固；靠近下固定环的吊耳(Al)连接膝关节弹性缓冲及蓄能弹簧(V)的一端。3.根据权利要求书2所述的四足仿生机器人腿机构，其特征在于:所述的胫骨(IV)为一复合形状钢板，根据犬类动物胫骨形状设...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷静桃，王峰，俞煌颖，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：