[发明专利]一种可快速拆装的集成关节可变体多足机器人

权利要求书

1.一种可快速拆装的集成关节可变体多足机器人，其特征在于，包括躯干和支腿；若干支腿设置在躯干的底部；

每条支腿包括髋关节模块(1)、膝关节模块(2)、踝关节模块(3)、胫节(4)和足端(5)；髋关节模块(1)的一端固定设置在躯干的底部，髋关节模块(1)的轴线垂直于地面，髋关节模块(1)能够水平方向上摆动；髋关节模块(1)的另一端与膝关节模块(2)的一端连接，膝关节模块(2)的轴线平行于地面，膝关节模块(2)能够纵向摆动；膝关节模块(2)的另一端与踝关节模块(3)的一端连接，踝关节模块(3)的轴线与膝关节模块(2)的轴线成钝角，踝关节模块(3)能够纵向摆动；踝关节模块(3)的另一端连接胫节(4)的一端，胫节(4)的另一端连接足端(5)；

髋关节模块(1)包括外壳(6)、无刷直流电机(7)、驱动器(8)和谐波减速器(10)；无刷直流电机(7)轴向设置在外壳(6)内部，驱动器(8)设置在外壳(6)内用于驱动无刷直流电机(7)，无刷直流电机(7)的输出端连接谐波减速器(10)，谐波减速器(10)的输出端伸出外壳(6)；

膝关节模块(2)和踝关节模块(3)结构相同；膝关节模块(2)为在基于髋关节模块(1所有结构的基础上还包括第一锥齿轮(24)和第二锥齿轮(13)；谐波减速器(10)的输出端上固定套设有第一锥齿轮(24)，第二锥齿轮(13)通过转轴设置在外壳(6)内；第二锥齿轮(13)大于第一锥齿轮(24)。

2.根据权利要求1所述的一种可快速拆装的集成关节可变体多足机器人，其特征在于，髋关节模块(1)和膝关节模块(2)之间通过横向机械接口(11)连接，谐波减速器(10)的输出端伸出外壳(6)与横向机械接口(11)固定连接；膝关节模块(2)和踝关节模块(3)之间通过纵向直管机械接口(14)连接，纵向直管机械接口的一端固定设置有连接板，连接板与第二锥齿轮(13)的转轴固定连接；踝关节模块(3)和胫节(4)之间通过纵向弯管机械接口(15)连接，纵向弯管机械接口(15)的一端固定设置有连接板，连接板与第二锥齿轮(13)的转轴固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种可快速拆装的集成关节可变体多足机器人，其特征在于，横向机械接口(11)、纵向直管机械接口(14)和纵向弯管机械接口(15)均为单侧开口的管状，且均包括锁紧环(19)和锁止弧(18)；三个接口的开口处的外圆上设置有截面为半圆形的圆环卡槽，圆环卡槽的外侧设置有锁紧环(19)，锁紧环(19)与接口外圆之间设置有一圈锁止弧(18)。

4.根据权利要求3所述的一种可快速拆装的集成关节可变体多足机器人，其特征在于，膝关节模块(2)和踝关节模块(3)靠近躯干的端部均设置有一周横截面为半圆形的圆环台；胫节(4)为锥形的中空铝合金管，胫节(4)靠近踝关节模块(3)的一端的内圆上分布有横截面为半圆形的圆环台，胫节(4)端部开设有轴向槽；环形台与圆环卡槽相匹配。

5.根据权利要求1所述的一种可快速拆装的集成关节可变体多足机器人，其特征在于，髋关节模块(1)、膝关节模块(2)和踝关节模块(3)的无刷直流电机(7)上均设置有电动机自带位置编码器(21)。

6.根据权利要求1所述的一种可快速拆装的集成关节可变体多足机器人，其特征在于，无刷直流电机(7)的输入经过谐波减速器(10)之后由其柔轮(22)输出，柔轮(22)通过沿圆周均匀分布的螺钉连接盘状弹性元件(23)的右端盖，盘状弹性元件(23)右端盖又通过橡胶元件与盘状弹性元件(23)的左端盖相连接，盘状弹性元件(23)左端盖与输出轴(25)为一体；盘状弹性元件(23)内侧的输出轴上设置有关节角度编码器(9)。

7.根据权利要求2所述的一种可快速拆装的集成关节可变体多足机器人，其特征在于，横向机械接口(11)、纵向直管机械接口(14)和纵向弯管机械接口(15)的内侧底部均设置有电气触电接口(12)；各个模块之间通过上述三个接口以及电气触电接口(12)连接。