[发明专利]一种仿人机器人腿部机构

说明书

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种仿人机器人腿部机构。

背景技术

近十年以来，双足仿人机器人已经逐渐成为国内外研究的热点，而双足仿人机器人的行走则是研究的重点。要想让双足机器人行走的更加稳定，就需要最大化的降低双腿的重量来提高机器人的质心位置。现有双足仿人机器人双腿结构大都由大量零部件组成，造成双腿重量重、安装困难、安装精度差和结构强度差。另外，传统的仿人机器人腿部机构的自由度数量较少，不可以完成较多的动作，限制的机器人的使用范围。

因此，需要设计一种双腿重量轻、安装方便、结构强度高且自由度数量较多的仿人机器人腿部机构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种仿人机器人腿部机构，用以解决现有仿人机器人腿部机构重量重、安装困难、结构强度差的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种仿人机器人腿部机构，包括大腿机构，于所述大腿机构的上端通过螺纹连接有髋关节机构，于所述大腿机构的下端螺纹连接有小腿机构，于所述小腿机构的下端通过螺栓连接有踝关节及脚掌机构。

其中，所述髋关节机构包括髋关节U型件，于所述髋关节U型件的上端通过螺栓固定有第一谐波减速器，于所述髋关节U型件的上部的一侧通过螺栓固定有髋关节驱动电机，于所述髋关节驱动电机的延伸到所述髋关节U型件的外部的一端旋接有第一同步带轮；还包括第二谐波减速器，于所述第二谐波减速器的一端通过螺栓固定有第一减速器端盖，于所述第二谐波减速器的另一端通过螺栓固定有第一十字件；穿设于所述第二谐波减速器内的第一减速器轴的一端通过第一卡簧与第二谐波减速器固定，所述第一减速器轴的另一端延伸到旋设于所述第一减速器端盖上的第一轴承内；

其中，于所述髋关节U型件的远离所述第一减速器端盖的一侧上通过螺栓固定有轴承端盖，于所述轴承端盖上通过螺栓固定有第一编码器，在所述轴承端盖内旋设有与第一十字件相适应的第二轴承；于所述第一同步带轮的外侧包裹有用于驱动所述第二谐波减速器的同步齿形带。

其中，所述大腿机构包括大腿主件，于所述大腿主件的上部通过螺栓固定有第二减速器端盖和第三谐波减速器，于所述大腿主件的一侧的挡板上螺纹连接有第一电路板支架，于所述大腿主件的另一侧的挡板上螺纹连接有第二电路板支架，于所述第一电路板支架和第二电路板支架上均通过螺栓固定有电机驱动电路板，沿着所述第三谐波减速器的轴向于其端部通过螺栓固定有第二减速器轴，所述第二减速器轴的另一端延伸到设置于所述第二减速器端盖上的轴承内，于所述大腿主件的内侧通过螺栓固定有第一大腿驱动电机，在所述第一大腿驱动电机的端部通过螺栓固定有第二电机端盖，在所述大腿主件的内侧通过螺栓固定有处于所述第一大腿驱动电机的下方的第二大腿驱动电机，于所述第二大腿驱动电机的端部通过螺栓固定有第三电机端盖。

其中，还包括第四谐波减速器，所述第四谐波减速器的一端通过螺栓固定有大腿小腿连接件，所述第四谐波减速器的另一端通过第二卡簧固定有第三减速器轴；所述第三减速器轴的另一端延伸到设置于所述第三减速器端盖上的轴承内；所述大腿小腿连接件的远离所述第四谐波减速器的一端通过螺栓固定在所述大腿主件上。

其中，所述小腿机构包括小腿主件，于所述小腿主件上通过螺栓固定有小腿驱动电机。

其中，所述踝关节及脚掌机构包括脚掌板，于所述脚掌板的上端通过螺栓固定有力矩传感器和第三电路板支架，于所述力矩传感器的上端通过螺栓固定有踝关节U型件，于所述踝关节U型件的上部的一侧螺纹连接有第一轴承端盖，在所述第一轴承端盖的外壁上通过螺栓固定有第二编码器；

其中，于所述踝关节U型件的上部的另一侧通过螺栓固定有第五谐波减速器，穿设于所述第五谐波减速器内的第四减速器轴的一端通过第三卡簧与第五谐波减速器固定，所述第四减速器轴的另一端延伸到旋设于所述第四减速器端盖上的第三轴承内；于所述第五谐波减速器的另一端通过螺栓固定有第二十字件；于所述踝关节U型件的下部通过螺栓固定有踝关节驱电机，于所述踝关节驱电机的端部通过螺栓固定有第四电机端盖。

本发明具有如下优点：

本发明的仿人机器人腿部机构，包括大腿机构，于所述大腿机构的上端通过螺纹连接有髋关节机构，于所述大腿机构的下端螺纹连接有小腿机构，于所述小腿机构的下端通过螺栓连接有踝关节及脚掌机构；