[实用新型]一种并联式四足机器人腿部结构

说明书

本实用新型公开了一种并联式四足机器人腿部结构，其特征在于：包括前置和后置的两套杆结构，杆结构包括驱动机构和传动机构，驱动机构包括电机和减速机，传动机构包括一级连杆和二级连杆；每套杆结构中，电机和减速机连接，减速机的输出端与一级连杆的一端通过法兰盘铰接，一级连杆的另一端与二级连杆的一端通过活动关节铰接；两套杆结构中，后置的二级连杆的另一端通过约束关节铰接在前置的二级连杆上。本实用新型中通过设计同侧并联式的五边形连杆结构，使得腿部结构有较大的运动幅度来适应复杂地面实现较大的运动起伏，非常容易实现跳跃前进的功能。

技术领域

本实用新型涉及机械机器人领域，尤其涉及一种并联式四足机器人腿部结构。

背景技术

多足哺乳动物因其独特的身体结构具备高动力性、高稳定性、高适应性的运动能力。借鉴仿生学研发的具备仿生特征的多足机器人，既可实现动态步行，又能高速移动。现有的轮式和履带式等传统移动机器人移动时需与地面始终保持接触，但足式机器人可利用孤立的地面支撑而不是连续支撑，并在复杂的地形中选择最优的支撑点，实现更强的机动性和适应性。

四足机器人在特殊场合，防灾救援等复杂环境中起着重要作用，因为腿式结构在四足的机动性上有很大的优越性。现有的腿式机器人基本都采用串级关节结构，是归属于仿生机器人一类，该类对现有的机电关节硬件要求高，且不易实现四足机器人跳跃等。因此，在崎岖路面上行走需要腿部结构有着较大的运动范围，还要能实现科学最优的步态；同时，关节处的电机也要能适应腿部力量分部提供足够加速度的要求，才能跃过崎岖地面。

实用新型内容

本实用新型针对上述存在的问题，提供一种并联式四足机器人腿部结构，可以有效提高四足行走的稳定性，协调性和承载能力。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种并联式四足机器人腿部结构，包括前置和后置的两套杆结构，杆结构包括驱动机构和传动机构，驱动机构包括电机和减速机，传动机构包括一级连杆和二级连杆；每套杆结构中，电机和减速机连接，减速机的输出端与一级连杆的一端通过法兰盘铰接，一级连杆的另一端与二级连杆的一端通过活动关节铰接；两套杆结构中，后置的二级连杆的另一端通过约束关节铰接在前置的二级连杆上；前置的一级连杆与后置的一级连杆的长度比为1:0.8～1.2，后置的一级连杆与后置的二级连杆的长度比为1：0.75～1，前置和后置的活动关节分别到约束关节的距离之比为1:1.2～1.5。

进一步地，前置的一级连杆与后置的一级连杆的长度比为1:1，后置的一级连杆与后置的二级连杆的长度比为11:9，前置和后置的活动关节分别到约束关节的距离之比为3:4。

进一步地，减速机通过两个法兰盘与一级连杆铰接，减速机的输出端为D形轴，法兰盘和一级连杆通过D形孔套设在D形轴上，一级连杆固定地包夹在两个法兰盘中间；

更进一步地，D形轴上设有锁销孔，用于防止D形轴与一级连杆打滑；

更进一步地，法兰盘的形状与一级连杆贴合，法兰盘通过螺丝或螺栓与一级连杆固定连接。

进一步地，活动关节和约束关节均为通过穿孔的配合形成；

更进一步地，一级连杆和二级连杆在活动关节处分别设有穿孔，穿孔内分别设有滚珠轴承，两个滚珠轴承通过圆柱轴承连接；

更进一步地，两个二级连杆在约束关节处分别设有穿孔，穿孔内分别设有滚珠轴承，两个滚珠轴承通过圆柱轴承连接；

再更进一步地，圆柱轴承穿过两个滚珠轴承，圆柱轴承的两端分别设有卡槽，卡槽内设有卡簧。

进一步地，电机为无刷电机，减速机为行星减速机。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：