[发明专利]一种用于双足行走机器人的仿生拉压体膝关节

权利要求书

1.一种用于双足行走机器人的仿生拉压体膝关节，其特征在于：由仿生双球构件(A)、仿生球窝构件(B)、韧带组件(C)、连接头Ⅰ(1)和连接头Ⅱ(2)组成，其中：连接头Ⅰ(1)、仿生双球构件(A)、仿生球窝构件(B)和连接头Ⅱ(2)自上而下顺序排列，连接头Ⅰ(1)固接于仿生双球构件(A)上端，连接头Ⅱ(2)固接于仿生球窝构件(B)下端；韧带组件(C)的柔性仿生内侧副韧带(19)上端经螺栓与仿生双球构件(A)中仿生内骨髁(4)的矩阵型螺纹孔组Ⅰ(3)螺纹连接；柔性仿生内侧副韧带(19)下端经螺栓与仿生球窝构件(B)中内侧仿生胫骨平台(16)的矩阵型螺纹孔组Ⅱ(13)螺纹连接；柔性仿生外侧副韧带(22)上端经螺栓与仿生双球构件(A)中仿生外骨髁(6)的矩阵型螺纹孔组Ⅲ(7)螺纹连接；柔性仿生外侧副韧带(22)下端经螺栓与仿生球窝构件(B)中外侧仿生胫骨平台(18)的矩阵型螺纹孔组Ⅳ(14)螺纹连接；柔性仿生前十字韧带(21)上端经螺栓与仿生双球构件(A)中仿生外骨髁(6)的矩阵型螺纹孔组Ⅴ(8)螺纹连接；柔性仿生前十字韧带(21)下端经螺栓与仿生球窝构件(B)中外侧仿生胫骨平台(18)的矩阵型螺纹孔组Ⅵ(17)螺纹连接；柔性仿生后十字韧带(20)上端经螺栓与仿生双球构件(A)中仿生内骨髁(4)的矩阵型螺纹孔组Ⅶ(9)螺纹连接；柔性仿生后十字韧带(20)下端经螺栓与仿生球窝构件(B)中内侧仿生胫骨平台(16)的矩阵型螺纹孔组Ⅷ(15)螺纹连接。

2.按权利要求1所述的用于双足行走机器人的仿生拉压体膝关节，其特征在于：所述的仿生双球构件(A)由仿生内骨髁(4)、仿生外骨髁(6)和仿生髁间窝(5)组成；仿生内骨髁(4)左右两侧分别设有矩阵型螺纹孔组Ⅰ(3)和矩阵型螺纹孔组Ⅶ(9)；仿生外骨髁(6)左右两侧分别设有矩阵型螺纹孔组Ⅲ(7)和矩阵型螺纹孔组Ⅴ(8)；仿生内骨髁(4)的外围轮廓线由线段a1a2、线段a2a3、线段a3a4圆滑连接而成，位于平面Ⅰ(10)上，平面Ⅰ(10)与矢状面之间夹角为9°；仿生外骨髁(6)的外围轮廓线由线段b1b2、线段b2b3、线段b3b4圆滑连接而成，位于平面Ⅱ(11)上，平面Ⅱ(11)与矢状面之间夹角为-9°；仿生髁间窝(5)的外围轮廓线由线段c1c2、线段c2c3、线段c3c4圆滑连接而成；

线段a1a2的数学表达式为：y＝2.6767x-3.3617，其中：x为2.57至3.08；

线段a2a3的数学表达式为：y＝0.007645x⁴-0.1886x³+1.761x²-7.475x+13.38，其中：x为2.52至10.05

线段a3a4的数学表达式为：y＝-0.3979x²+6.4071x-21.042,其中：x为9.97至7.73；

线段b1b2的数学表达式为：y＝0.4019x³-2.7539x²+6.657x-1.1152，其中：x为2.83至0.95；

线段b2b3的数学表达式为：y＝0.003949x⁴-0.08591x³+0.7102x²-2.625x+4.633，其中：x为1.03至9.84；线段b3b4的数学表达式为：y＝13.645x²-271.27x+1351.3，其中：x为9.93至9.64；

线段c1c2的数学表达式为：y＝18.056x-64.194，其中：x为3.83至4.03；

线段c2c3的数学表达式为：y＝0.04621x⁴-1.17x³+11.11x²-46.92x+76.69，其中：x为3.81至8.86；

线段c3c4的数学表达式为：y＝-3.0536x+31.805，其中：x为7.53至8.76。