[发明专利]一种机器人及其机械腿

说明书

本发明涉及机器人技术领域，公开了一种机器人及其机械腿，其机械腿包括第一驱动装置、第二驱动装置和腿部结构，腿部结构包括大腿机构、第一伸缩杆和第二伸缩杆，第一驱动装置和第二驱动装置均固定连接于大腿机构的顶部，第一伸缩杆和第二伸缩杆前后设置且彼此平行，第一伸缩杆的顶端和第二伸缩杆的顶端均固定连接于大腿机构的底部，第一驱动装置与第一伸缩杆的顶部相连接并且能够驱动第一伸缩杆伸缩，第二驱动装置与第二伸缩杆的顶部相连接并且能够驱动第二伸缩杆伸缩。本发明通过改善机械腿的重量分布，降低机械腿的转动惯量，提高负载能力，还通过设置第一伸缩杆和第二伸缩杆实现不同的腿部动作，还叠加输出实现进一步提高负载能力。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及一种机器人及其机械腿。

背景技术

目前，双足行走机器人的设计思路是模仿人的关节分布，在机械腿上，对应人髋关节、膝关节和踝关节的位置均设置关节模组，其中膝关节的扭矩输出直接决定负载能力。但关节模组的设置，使得机械腿的重量较大，导致转动惯量较大。而较大的转动惯量需要提高关节模组的扭矩输出，扭矩输出提高后关节模组的重量也会随之增加，又增大了机械腿整体的重量。因此这种设计思路，限制了负载能力的提升，局限了机器人的应用。

发明内容

本发明的目的是：提供一种机器人及其机械腿，降低机械腿的转动惯量，提高负载能力。

为了实现上述目的，本发明提供了一种机器人的机械腿，包括第一驱动装置、第二驱动装置和腿部结构，所述腿部结构包括大腿机构、第一伸缩杆和第二伸缩杆，所述第一驱动装置和第二驱动装置均固定连接于所述大腿机构的顶部，所述第一伸缩杆和所述第二伸缩杆前后设置且彼此平行，所述第一伸缩杆的顶端和所述第二伸缩杆的顶端均固定连接于所述大腿机构的底部，所述第一驱动装置与所述第一伸缩杆的顶部相连接并且能够驱动所述第一伸缩杆伸缩，所述第二驱动装置与所述第二伸缩杆的顶部相连接并且能够驱动所述第二伸缩杆伸缩。

可选的，还包括转动机构，所述转动机构用于与髋关节可旋转连接，所述转动机构固定连接于大腿机构的一侧，使得所述大腿结构能够相对于所述髋关节前后摆动。

可选的，所述第一伸缩杆包括第一外管、第一螺杆和第一螺母，所述第一螺杆的顶端与所述第一驱动装置相连接，所述第一螺母可旋转连接于所述第一螺杆上，所述第一螺母与所述第一外管的顶端固定连接，所述第一外管套设于所述第一螺杆底端的外部。

可选的，所述第二伸缩杆包括第二外管、第二螺杆和第二螺母，所述第二螺杆的顶端与所述第二驱动装置相连接，所述第二螺母可旋转连接于所述第二螺杆上，所述第二螺母与所述第二外管的顶端固定连接，所述第二外管套设于所述第二螺杆底端的外部。

可选的，所述第一外管和所述第二外管均为碳纤维管。

可选的，所述腿部结构包括滑动板，所述滑动板与所述大腿机构固定连接，所述滑动板上设有供所述第一外管穿过的第一通孔和供所述第二外管穿过的第二通孔，所述第一外管通过所述第一通孔与所述滑动板活动连接，所述第二外管通过所述第二通孔与所述滑动板活动连接。

可选的，所述腿部结构还包括外壳，所述外壳具有上开口和下开口，所述外壳套设于所述第一伸缩杆和所述第二伸缩杆的外部，所述外壳的上开口处与所述大腿机构的底部固定连接，所述外壳的下开口处于所述滑动板固定连接。

可选的，还包括脚部结构，所述脚部结构包括脚掌机构和脚跟机构，所述脚掌机构固定连接于所述第一外管的底端，所述脚跟机构固定连接于所述第二外管的底端。

可选的，所述脚掌机构包括脚尖块、连接套和连接管，所述连接套的第一端与所述第一外管的底端固定连接，所述连接套的第二端与所述脚尖块通过所述连接管固定连接，所述连接管的轴向与前进方向的夹角为锐角。

本发明还提供了一种机器人，包括如上任一段所述的机械腿。