[发明专利]仿人机械腿关节模块、仿人机械腿部及仿人机器人

说明书

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体而言，涉及仿人机械腿关节模块、仿人机械腿部及仿人机器人。

背景技术

仿生机器人是指依据仿生学原理，模仿生物结构、运动特性等设计的性能优越的机电系统，已逐渐在反恐防爆、太空探索、抢险救灾等不适合由人来承担任务的环境中凸显出良好的应用前景。

仿生机器人主要有仿人、仿生物和生物机器人三大类。

仿人机器人是指具有两手、两足、头部和躯干等人类外形特征，能用双足进行移动和其它类人功能的人形机器人。现有的仿人机器人虽然具有类似于人的形态特征和运动方式，但是大多为冗余自由度或超冗余自由度的机器人，机构结构复杂、运动灵活性不高等问题亟待改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种仿人机械腿关节模块，其结构简单，运动灵活性高。

本发明的另一目的在于提供一种仿人机械腿部，其结构简单、灵活性高。

本发明的另一目的在于提供一种仿人机器人，其结构简单、灵活性高。

本发明提供一种技术方案：

一种仿人机械腿关节模块，包括第一本体、第二本体、关节控制器、驱动电机和关节减速器。驱动电机安装于第一本体，关节控制器与驱动电机连接，并控制驱动电机。驱动电机与关节减速器传动连接，以驱动关节减速器。关节减速器安装于第一本体，并与第二本体连接，以驱动第二本体相对第一本体转动。

进一步地，上述驱动电机与关节减速器通过同步带连接。

进一步地，上述第一本体靠近第二本体的一端设有电机安装孔。驱动电机安装于电机安装孔，并可在电机安装孔内移动。

进一步地，上述关节减速器上安装有行程开关。

进一步地，上述关节减速器为谐波关节减速器。谐波关节减速器用于在驱动电机的驱动下，带动第二本体转动。

本发明还提供另外一种技术方案：

一种仿人机械腿部，包括大腿部、小腿部、第一控制器、第一电机、第一减速器。第一电机安装于大腿部，第一控制器与第一电机连接，并控制第一电机。第一电机与第一减速器传动连接，以驱动第一减速器。第一减速器安装于大腿部，并与小腿部连接，以驱动小腿部相对大腿部绕第一轴线转动。

进一步地，上述第一电机的数量为两个，两个第一电机通过同一同步带驱动第一减速器。

进一步地，上述仿人机械腿部还包括脚掌部、第二控制器、第二电机、第二减速器、第三控制器、第三电机和第三减速器。第二电机安装于小腿部，第二控制器与第二电机连接，并控制第二电机。第二电机与第二减速器传动连接，以驱动第二减速器。第二减速器安装于小腿部，并与脚掌部连接，以驱动脚掌部相对小腿部绕第二轴线转动。第三电机安装于小腿部，第三控制器与第三电机连接，并控制第三电机。第三电机与第三减速器传动连接，以驱动第三减速器。第三减速器安装于小腿部，并与脚掌部连接，以驱动脚掌部相对小腿部绕第三轴线转动。第二轴线与第三轴线相互垂直。

进一步地，上述仿人机械腿部还包括躯体安装部、第四控制器、第四电机、第四减速器、第五控制器、第五电机、第五减速器。第四电机安装于大腿部，第四控制器与第四电机连接，并控制第四电机。第四电机与第四减速器传动连接，以驱动第四减速器。第四减速器安装于大腿部，以驱动大腿部相对于躯体安装部绕第四轴线转动。第五电机安装于大腿部，第五控制器与第五电机连接，并控制第五电机。第五电机与第五减速器传动连接，以驱动第五减速器。第五减速器安装于躯体安装部，以驱动大腿部相对于躯体安装部绕第五轴线转动。第四轴线与第五轴线相互垂直。

本发明还提供另一种技术方案：

一种仿人机器人，包括躯体部和上述仿人机械腿部。仿人机械腿部包括大腿部、小腿部、第一控制器、第一电机、第一减速器。第一电机安装于大腿部，第一控制器与第一电机连接，并控制第一电机。第一电机与第一减速器传动连接，以驱动第一减速器。第一减速器安装于大腿部，并与小腿部连接，以驱动小腿部相对大腿部绕第一轴线转动。仿人机械腿部的数量为两个，两个仿人机械腿部的躯体安装部分别与躯体部连接。

相比现有技术，本发明提供的仿人机械腿关节模块、仿人机械腿部及仿人机器人的有益效果是：仿人机械腿关节模块通过驱动电机使关节减速器运动，关节减速器的输出轴与第二本体连接，进而驱动第二本体绕第一本体转动，实现仿人机械腿在一个关节上的运动，为仿人机械腿部及仿人机器人提供了简单且运动灵活的仿人机械腿关节模块。

附图说明