[发明专利]一种具有迈步前进功能的仿人机器腿

说明书

本发明公开了一种具有迈步前进功能的仿人机器腿，属于仿人机器腿领域。它包括髋关节、转动装设于髋关节上的机器腿A和机器腿B；髋关节包括髋关节底板、支架A、支架B、丝杠、导轨、空心转轴A、空心转轴B、主动轮A、主动轮B和转轴，转轴上装设有摩擦轮A、抗压螺旋弹簧A、止推轴承A、止推轴承B、抗压螺旋弹簧B、施压滑块和摩擦轮B；机器腿A和机器腿B的结构完全相同，均包括机器大腿、固定轴、从动轮、机器小腿和机器足。本发明是一种结构简单合理、能够实现迈步前后重心平移、适用于机器人迈步行走、运动稳定性更高的迈步机器腿。

技术领域

本发明主要涉及仿人机器腿领域，特指一种具有迈步前进功能的仿人机器腿。

背景技术

随着机器人技术的不断发展，双足机器人的应用将要求它具有较强的越障能量，以适应自然界复杂的地貌环境。现有技术中的双足机器人行走大多都是基于滚动前进的，即行走过程中机器足始终不离开地面。这是因为，双足机器人如果有其中一个机器足离开地面，其受力平衡必然被打破，进而容易发生倾斜。即现有的双足机器人存在一定的缺陷：因重心无法平移而导致无法实施迈步行走。因此，设计一种能够实现重心平移，具有迈步前进效果的机器腿具有重要的意义。

发明内容

本发明需解决的技术问题是：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单合理、能够实现迈步前后重心平移、适用于机器人迈步行走、运动稳定性更高的迈步机器腿。

为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：一种具有迈步前进功能的仿人机器腿，包括髋关节、转动装设于所述髋关节上的机器腿A和机器腿B，其特征在于：

所述髋关节包括髋关节底板，固定装设于所述髋关节底板上的支架A和支架B，两端分别装设于所述支架A和所述支架B上的丝杠和导轨，固定装设于所述髋关节底板上共线的空心转轴A和空心转轴B，转动装设于所述空心转轴A上的主动轮A，转动装设于所述空心转轴B上的主动轮B，穿过所述空心转轴A和所述空心转轴B平行于所述导轨方向装设的转轴，自左向右依次滑动装置于所述转轴上的摩擦轮A、抗压螺旋弹簧A、止推轴承A、止推轴承B、抗压螺旋弹簧B、施压滑块和摩擦轮B；所述抗压螺旋弹簧A的两端分别与所述摩擦轮A、所述止推轴承A相连；所述抗压螺旋弹簧B的两端分别与所述摩擦轮B、所述止推轴承B相连；

套筒的中部铰接装设于所述髋关节底板上，滑动杆A的一端与所述螺母滑块铰接，其另一端与所述套筒的一端滑动相连；滑动杆B的一端与所述施压滑块铰接，其另一端与所述套筒的另一端滑动相连；

所述丝杠与所述导轨相互平行装设；所述转轴可相对于所述空心转轴A和所述空心转轴B自由转动；螺母滑块设有与所述丝杠啮合传动的内螺纹和与所述导轨相对滑动的直线轴承；所述螺母滑块装设于所述丝杠上，所述导轨穿过所述直线轴承；电机B固定装设于所述支架B上，其输出轴与所述丝杠的右端相连；电机A固定装设于所述髋关节底板上，其输出轴与所述转轴的一端相连；

所述机器腿A和所述机器腿B的结构完全相同，均包括转动装设于所述髋关节底板上的机器大腿，固定装设于所述机器大腿上的固定轴，固定装设于所述固定轴上的从动轮，滑动装设于所述机器大腿下端的机器小腿，转动装设于所述机器小腿下端的机器足；所述机器大腿形状为空心圆筒状，其内部装设有腿部弹簧，所述腿部弹簧的两端分别与所述机器大腿的上端、所述机器小腿的上端相连；所述机器足上还装设有防止所述机器小腿前倾的前倾挡板；所述机器足与所述机器小腿之间装设有扭转弹簧；

所述机器腿A中的所述从动轮与所述主动轮A啮合传动，所述机器腿B的所述从动轮与所述主动轮B啮合传动；

进一步地，所述腿部弹簧为金属螺旋弹簧，在行走过程中，其压缩量不超过机器腿A长度的二十分之一。