[发明专利]可自锁的腿足模块及机器人

说明书

本发明涉及一种可自锁的腿足模块及机器人，属于机器人技术领域，其包括驱动单元、下肢、传动单元和挡块，所述驱动单元包括第一电机、第二电机和第三电机，所述第一电机的输出端安装有电机安装架，所述电机安装架上安装有所述第二电机和所述第三电机，所述第二电机的输出端与所述第三电机连接；所述下肢包括腿部和足部，所述腿部的一端与所述第三电机连接，所述腿部的另一端与所述足部连接；所述传动单元设置在所述腿部内，并与所述第三电机的输出端连接，用于控制所述腿部的运动；所述挡块设置在所述腿部内，用于限制所述传动单元的转动行程。本发明具有解决腿足式机器人在站立作业时电机续航能力弱，不适合长时间作业的问题的效果。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种可自锁的腿足模块及具有该可自锁的腿足模块的机器人。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

各式各样的机器人正不断出现在大众面前，相比于轮式机器人，腿足式机器人具有更强的地形适应力和更为广泛的应用场景。现有的四足机器人主要通过在其背上安装不同的扩展结构及传感器来达到目的，这种方式可以极大拓展四足机器人的应用范围，但是在四足机器人背上加装各种扩构会很大程度改变四足机器人的重心位置，并且必须购买厂家设计好的扩展结构，不易于用户个人自由开发。同时安装在四足机器人背上的扩展结构以及各种传感器得不到身体外壳的保护，在四足机器人摔倒时易受到磕碰而损坏。另一方面，需要单独制作安装支架等外加结构去固定相关扩展结构及传感器，会大大增加四足机器人的重量，不具有普适性。

其次，由于腿足式机器人在作业时，需要保持站立不动的姿态，站立时间较长。在站立过程中，小腿关节支撑整个机器人的重量，电机输出扭矩最大，功率高发烫严重，对续航时间影响较大，不适合长时间作业。

发明内容

本发明的目的是至少解决腿足式机器人在站立作业时电机续航能力弱，不适合长时间作业的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一方面提出了一种可自锁的腿足模块，包括：

驱动单元，所述驱动单元包括第一电机、第二电机和第三电机，所述第一电机的输出端安装有电机安装架，所述电机安装架上安装有所述第二电机和所述第三电机，所述第二电机的输出端与所述第三电机连接；

下肢，所述下肢包括腿部和足部，所述腿部的一端与所述第三电机连接，所述腿部的另一端与所述足部连接；

传动单元，所述传动单元设置在所述腿部内，并与所述第三电机的输出端连接，用于控制所述腿部的运动；

挡块，所述挡块设置在所述腿部内，用于限制所述传动单元的转动。

根据本发明的可自锁的腿足模块，驱动单元控制下肢运动，并通过在腿部内设置传动单元及挡块，在机器人站立不动时，传动单元转动到自锁位置，被挡块挡住，达到自锁的目的，此时可在驱动单元不输出扭矩的情况下，依然保持站立姿态并继续作业，降低了电机的耗能，增加了电机的使用寿命和续航能力，从而解决了腿足式机器人在站立作业时电机续航能力弱，不适合长时间作业的问题。

另外，根据本发明的一种可自锁的腿足模块，还可具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述腿部包括大腿和小腿，所述大腿的一端与所述第三电机连接，所述大腿的另一端与所述小腿连接，所述小腿远离所述大腿的一端与所述足部连接。

在本发明的一些实施例中，所述传动单元安装在所述大腿的内部，所述传动单元包括主动齿轮、主动连杆和从动连杆，所述主动齿轮安装在所述第三电机的输出端，所述主动连杆安装在所述大腿上，且所述主动连杆的一端与所述主动齿轮啮合连接，所述主动连杆的另一端与所述从动连杆铰接，所述从动连杆远离所述主动连杆的一端与所述小腿铰接。

在本发明的一些实施例中，所述挡块设置在所述大腿内部，所述挡块用于限制所述主动连杆的转动。