[实用新型]一种带关节力控的轻量化四足机器人

说明书

本实用新型公开了一种带关节力控的轻量化四足机器人，包括髋关节、腿部、碳管、电源、控制模块、单腿舵机、髋关节舵机以及连接件；髋关节设有两组，两组髋关节之间设有将其连接的碳管；腿部设有四组，每两组腿部沿髋关节的两端对称设置，连接件固定连接于髋关节的下方；连接件为上端开口下端开孔的3D打印件，连接件的上下两端分别设有髋关节舵机和单腿舵机；碳管上固定设有电源和控制模块。本实用新型使用同步带传动可以将控制膝关节的电机放置在髋关节上，从而减小了腿部转动惯量，增加了其运动性；通过扭簧的间接传动实现了机器人足端受力控制，能有效减震吸能保护舵机不受损伤，本实用新型具有低惯量，可力控，能量密度高，鲁棒性好等优点。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种带关节力控的轻量化四足机器人。

背景技术

众所周知，四足机器人的研究近年来呈大幅增长趋势，但随着对四足机器人小型化、轻量化要求的逐步提高，四足机器人的研究成本以及设计也不断增长，导致了一些研究人员难以支付市面上现有的四足机器人而限制其进一步的发展。此外，现有的小型四足机器人大多将电机直接安装在膝关节上，且没有设计碰撞保护装置，这一设计不仅增加了机器人整条腿的转动惯量，减弱其运动性能且增加控制难度，而且使得机器人对抗外部冲击能力减弱，甚至低高度的摔落就很容易损坏电机。

发明内容

本发明目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种带关节力控的轻量化四足机器人。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种带关节力控的轻量化四足机器人，包括髋关节、腿部、碳管、电源、控制模块、单腿舵机、髋关节舵机以及连接件；所述髋关节设有两组，所述的两组髋关节之间平行设置，两组髋关节之间设有将其连接的碳管；所述腿部设有四组，所述的每两组腿部沿髋关节的两端对称设置，通过所述连接件固定连接于髋关节的下方；所述连接件为上端开口下端开孔的3D打印件，所述的连接件的上下两端分别设有髋关节舵机和单腿舵机；所述的髋关节舵机的一端与髋关节端部固定连接，另一端与连接件的开口端通过螺钉固定连接；所述的单腿舵机水平伸入连接件的开孔端并通过螺钉固定连接，单腿舵机的一端与腿部固定连接；所述的碳管上固定设有电源和控制模块，所述控制模块与电源相连并取电，控制模块的信号输出端分别与单腿舵机和髋关节舵机的信号输入端连接；所述髋关节舵机接收控制模块的信号控制腿部向靠近或远离髋关节的方向进行摆动，所述单腿舵机接收控制模块的信号控制腿部在保持静止的情况下相对于整体进行摆动。

本发明进一步解决的技术问题为：所述碳管设有三根，所述的三根碳管呈三角分布于两组髋关节之间，所述的电源固定设于碳管围成的三角形的中心并位于髋关节的一侧，电源的上端固定连接所述控制模块。

本发明进一步解决的技术问题为：所述髋关节的端部设有安装槽，所述髋关节舵机的一端设于安装槽内与髋关节通过过盈配合固定连接，所述髋关节舵机与髋关节主体呈45°相连。