[发明专利]一种轮足式机器人腿部机构及轮足式机器人

权利要求书

1.一种轮足式机器人腿部机构，其特征在于，包括：

至少三个大腿杆(1)，所有所述大腿杆(1)平行且非共面设置；

平行设置的髋关节(2)和膝关节(3)，所有所述大腿杆(1)的两端分别与所述髋关节(2)和所述膝关节(3)转动连接，以使所述大腿杆(1)可朝任意方向转动；任意两个所述大腿杆(1)、两者与所述髋关节(2)的连接位置的连线以及两者与所述膝关节(3)的连接位置的连线形成一个平行四边形；

两个大腿驱动机构(4)，其用于驱动与之对应相连的两个所述大腿杆(1)朝相互垂直的方向旋转；

与所述膝关节(3)相连的小腿；

设于所述小腿远离所述膝关节(3)的一端的驱动轮(6)；

其中，所述大腿杆(1)的两端分别通过万向节(71)与所述髋关节(2)和所述膝关节(3)对应相连；所述大腿杆(1)包括第一大腿杆(11)和第二大腿杆(12)，所述第一大腿杆(11)的数量为一个，除所述第一大腿杆(11)之外的所有所述大腿杆(1)为所述第二大腿杆(12)，所述第一大腿杆(11)的一端通过第一可自旋转万向节(72)与所述髋关节(2)相连，所述第一大腿杆(11)的另一端通过第二可自旋转万向节(73)与所述膝关节(3)相连；

所述小腿包括：

用于输出旋转运动的小腿驱动机构(51)，所述小腿驱动机构(51)设于所述髋关节(2)，所述小腿驱动机构(51)的输出轴与所述第一可自旋转万向节(72)相连；

与所述膝关节(3)相连的旋转伸缩机构(52)，其包括旋转部、传动部和伸缩部，所述旋转部与所述第二可自旋转万向节(73)相连，所述传动部用于将所述旋转部的旋转运动转变为所述伸缩部的伸缩运动，以使所述伸缩部伸缩。

2.根据权利要求1所述的轮足式机器人腿部机构，其特征在于，所述万向节(71)为十字轴式万向节，所述大腿驱动机构(4)为可输出旋转运动的旋转驱动机构，两个所述大腿驱动机构(4)分别与两个所述万向节(71)的十字轴对应相连。

3.根据权利要求2所述的轮足式机器人腿部机构，其特征在于，两个所述大腿驱动机构(4)均设于所述髋关节(2)，两个所述大腿驱动机构(4)分别通过连杆机构(8)与对应的所述十字轴相连。

4.根据权利要求3所述的轮足式机器人腿部机构，其特征在于，所述连杆机构(8)为平行四边形结构的连杆机构(8)，所述连杆机构(8)的两个相互平行的连杆分别与所述大腿驱动机构(4)的输出轴和对应的所述十字轴铰接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的轮足式机器人腿部机构，其特征在于，所述第二大腿杆(12)的数量为四个；连接所述第二大腿杆(12)与所述髋关节(2)的四个所述万向节(71)两两关于所述第一可自旋转万向节(72)对称设置，且对称的两个所述万向节(71)朝向所述第一可自旋转万向节(72)的中心线共线，非对称的两个所述万向节(71)朝向所述第一可自旋转万向节(72)的中心线垂直。

6.根据权利要求1-4任一项所述的轮足式机器人腿部机构，其特征在于，所述驱动轮(6)为带有驱动机构的麦克纳姆轮。

7.一种轮足式机器人，包括机体(9)和设于所述机体(9)的至少两个腿部机构，其特征在于，所述腿部机构为权利要求1-6任一项所述的轮足式机器人腿部机构。

8.根据权利要求7所述的轮足式机器人，其特征在于，所述机体(9)水平设置，所述轮足式机器人腿部机构的所述髋关节(2)与所述机体(9)之间的夹角为45°，所述小腿与所述膝关节(3)之间的夹角为45°，以使小腿竖直设置。