[发明专利]仿生机械腿

说明书

本发明提供了一种仿生机械腿，包括大腿结构、小腿结构和脚掌结构，大腿结构包括大腿执行器和大腿骨架，大腿执行器包括绕水平轴线转动的四个输出端，大腿骨架包括上骨架和下骨架，上骨架的一端通过第一连接组件与大腿执行器的第一输出端、第二输出端活动连接，下骨架的一端通过第二连接组件与大腿执行器的第三输出端、第四输出端活动连接，小腿结构包括膝关节执行器，小腿结构的下端通过脚腕关节与脚掌结构活动连接，脚掌结构与膝关节执行器连接，膝关节执行器用于控制脚掌结构俯仰或者偏转，脚掌结构与膝关节执行器连接，膝关节执行器用于控制脚掌结构俯仰或者偏转，该仿生机械腿能够适应复杂地形，灵活性强。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，更具体地说，是涉及一种仿生机械腿。

背景技术

机器人是一种能够半自主或全自主工作的智能机器。机器人具有感知、决策、执行等基本特征，可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作，提高工作效率与质量，服务人类生活，扩大或延伸人的活动及能力范围。

现有可移动式机器人一般为轮式或者履带式移动机器人，轮式、履带式移动机器人对复杂地形适应能力弱，不能跨越较大的障碍，运动灵活性差。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种仿生机械腿，以解决现有技术中存在的轮式、履带式移动机器人对复杂地形适应能力弱，不能跨越较大的障碍，运动灵活性差的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：本发明第一方面提供一种仿生机械腿，包括大腿结构、小腿结构和脚掌结构；

所述大腿结构包括大腿执行器和大腿骨架，所述大腿执行器包括绕水平轴线转动的四个输出端，所述大腿骨架包括上骨架和下骨架，所述上骨架的一端通过第一连接组件与大腿执行器的第一输出端、第二输出端活动连接，所述下骨架的一端通过第二连接组件与所述大腿执行器的第三输出端、第四输出端活动连接；

所述小腿结构包括膝关节执行器，所述上骨架、下骨架的另一端与所述小腿结构的上端活动连接，所述小腿结构的下端通过脚腕关节与所述脚掌结构活动连接，所述脚掌结构与所述膝关节执行器连接，所述膝关节执行器用于控制所述脚掌结构俯仰或者偏转。

在一实施例中，所述第一连接组件包括第一连接件与两个第一输出连杆，第一连接件具有用于与所述大腿执行器连接的第一固定端、与所述上骨架连接的第二固定端，两所述第一输出连杆的一端分别固定于所述第一输出端与第二输出端，两所述第一输出连杆的另一端活动连接于第一连接件的第二固定端。

在一实施例中，所述大腿执行器还包括第一转动环，所述第一转动环绕与所述大腿执行器的输出端相同的水平轴线转动设置；

所述第一连接件的第一固定端转动连接于所述第一转动环使所述第一连接件的第二固定端可在两所述第一输出连杆带动下相对第一连接件的第一固定端摆动。

在一实施例中，所述第一转动环包括环形部以及由所述环形部延伸出的连接部，所述连接部的一侧固定有套接柱，所述第一连接件的第一固定端形成有套接在所述第一转动环套接柱上的第一环形结构，所述第一环形结构的中心轴线垂直于所述第一输出端与第二输出端的转动轴线。

在一实施例中，所述第一连接件的所述第一环形结构与所述套接柱之间设置有第一转角测量结构，所述第一转角测量结构用于测量所述上骨架的偏转角度。

在一实施例中，所述第一输出连杆的末端均形成有套圈，两所述第一输出连杆的套圈转动套设于所述第一连接件的第二固定端并轴向定位。

在一实施例中，所述大腿执行器包括第一双耦合执行器和第二双耦合执行器，所述第一双耦合执行器包括耦合联动的所述第一输出端与第三输出端，所述第二双耦合执行器包括耦合联动的所述第二输出端和第四输出端。