[发明专利]一种便装式带自主分布动力的三关节仿生机械腿

权利要求书

1.一种便装式带自主分布动力的三关节仿生机械腿，包括大腿、小腿和弹性足，其特征在于，还设有连接架、液压动力系统、控制装置，所述连接架、大腿、小腿和弹性足依次通过关节相连，连接方式为铰接；所述连接架用于将所述仿生机械腿与仿生机器人固定连接或拆卸；所述液压动力系统设于所述大腿和/或小腿的腿体内；所述控制装置设于所述大腿和/或小腿和/或连接架的框架内，并与液压动力系统电连接。

2.如权利要求1所述便装式带自主分布动力的三关节仿生机械腿，其特征在于，所述关节为三维关节、二维关节C、二维关节D，所述三维关节主要包括铰接销A、铰接销B、关节油缸A、关节架、关节油缸B、油缸销，关节架的两端分别与连接架、大腿通过铰接销A、铰接销B以非平行交错式铰接；关节油缸A的两端分别通过油缸销与连接架、三维关节架连接，关节油缸B的两端分别通过油缸销与三维关节架、大腿连接；通过三维关节可实现大腿相对于连接架三维空间摆动；所述二维关节C主要包括铰接销C、关节油缸C、油缸销,所述二维关节D主要包括铰接销D、关节油缸D、油缸销,其中大腿和小腿、小腿和弹性足之间分别通过铰接销C、铰接销D铰接相连，并通过关节油缸C、关节油缸D驱动，实现小腿相对大腿、弹性足相对小腿在二维平面内摆动。

3.如权利要求2所述便装式带自主分布动力的三关节仿生机械腿，其特征在于，所述连接架设有螺栓孔和/或插销孔和/或卡槽；所述大腿、小腿和关节为具有空腔的框架构件，所述大腿、小腿中设有液压管路，所述关节中设有液压接口，所述液压管路的一端与所述液压接口相连。

4.如权利要求1-3之一所述便装式带自主分布动力的三关节仿生机械腿，其特征在于，所述液压动力系统包括驱动电机、液压泵、微型油箱、液压电磁阀组和电池组；所述驱动电机、液压泵、微型油箱依次连接，并固定在所述大腿和/或小腿内；所述液压电磁阀组与所述液压泵通过所述液压管路连接，所述电池组与所述驱动电机相连，所述液压电磁阀组与所述电池组设在所述大腿和/或小腿和/或弹性足，所述液压动力系统驱动所述关节正转、反转、锁止，实现所述连接架、大腿、小腿和弹性足的相对运动或停止。

5.如权利要求2或3所述便装式带自主分布动力的三关节仿生机械腿，其特征在于，所述关节油缸为伺服液压直线油缸，所述驱动电机为直流电机，所述液压泵为齿轮泵和/或柱塞泵，所述微型油箱为金属材质油箱和/或带弹性橡胶壳体的油箱，所述液压电磁阀组可采用集成电磁阀和/或多个三位四通电磁阀组成，所述电池组可采用一组或多组可充电的锂电池组和/或固态电池组和/或石墨烯电池组。

6.如权利要求4或5所述便装式带自主分布动力的三关节仿生机械腿，其特征在于，所述控制装置包括控制器、充电口和电插件；所述控制器设在所述大腿和/或小腿，用于控制所述关节的运动；所述充电口设在所述弹性足和/或所述连接架和/或大腿和/或小腿，通过有线或无线感应方式对所述电池组充电；所述电插件的一端与所述控制器连接，另一端通过有线或无线与仿生机器人主体连接，用于实现所述仿生机械腿与所述仿生机器人主体之间的通讯。

7.如权利要求6所述便装式带自主分布动力的三关节仿生机械腿，其特征在于，所述控制装置还包括辅助传感器，所述辅助传感器为压力传感器、应力传感器、油温传感器、超声波传感器、激光传感器中的一种或多种。

8.如权利要求7所述便装式带自主分布动力的三关节仿生机械腿，其特征在于，所述液压动力系统还包括冷却装置和/或发电装置，所述冷却装置为冷却扇和/或冷却片，用对于所述驱动电机和所述微型油箱进行冷却；所述发电装置为温差发电片、太阳能板或太阳能薄膜片，所述温差发电片设置在所述微型油箱上，所述太阳能板或太阳能薄膜片设于大腿、小腿外壁上。

9.如权利要求1-8之一所述便装式带自主分布动力的三关节仿生机械腿，其特征在于，所述连接架、三维关节、大腿、小腿和弹性足的铰接处设有角度传感器，用于实时反馈摆动角度给所述控制装置。

10.如权利要求1-9之一所述便装式带自主分布动力的三关节仿生机械腿，其特征在于，所述连接架、三维关节、大腿、小腿和弹性足的铰接处还设有多连杆结构，用于实现所述三维关节更大的摆动角度。