一種類(lèi)人型機(jī)器人混聯(lián)式機(jī)械腿的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種行走式的機(jī)械腿，尤其是能夠模擬人腿行走形式的一種類(lèi)人型機(jī)器人混聯(lián)式機(jī)械腿。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知的類(lèi)人型機(jī)器人機(jī)械腿采用串聯(lián)形式，即機(jī)械腿上的多自由度關(guān)節(jié)如髖關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)，在這類(lèi)關(guān)節(jié)處采用每個(gè)電機(jī)控制一個(gè)自由度，將這些電機(jī)組裝在一起構(gòu)成多自由度關(guān)節(jié)，這種形式構(gòu)成的關(guān)節(jié)即為串聯(lián)式關(guān)節(jié)，將關(guān)節(jié)組裝后即構(gòu)成串聯(lián)式機(jī)械腿。這類(lèi)機(jī)械腿的優(yōu)勢(shì)在于理論設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本低。但是，串聯(lián)式機(jī)械腿由于每個(gè)自由度都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的電機(jī)控制，因此機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，承載能力低，并且由于驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在相應(yīng)關(guān)節(jié)處，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量曾大，很難實(shí)現(xiàn)精確控制。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了克服串聯(lián)式機(jī)械腿的承載能力差，難實(shí)現(xiàn)精確控制的不足，本實(shí)用新型提供一種類(lèi)人型機(jī)器人混聯(lián)式機(jī)械腿，該機(jī)械腿不僅能夠增加機(jī)械腿的承載能力，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低了轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，便于精確控制。
[0004]本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種類(lèi)人型機(jī)器人混聯(lián)式機(jī)械腿，包括由上至下順序平行設(shè)置的髖關(guān)節(jié)平臺(tái)、膝關(guān)節(jié)平臺(tái)、踝關(guān)節(jié)平臺(tái)和支撐腳，以及連接髖關(guān)節(jié)平臺(tái)和膝關(guān)節(jié)平臺(tái)的大腿驅(qū)動(dòng)支鏈，連接膝關(guān)節(jié)平臺(tái)和踝關(guān)節(jié)平臺(tái)的小腿驅(qū)動(dòng)支鏈，連接踝關(guān)節(jié)平臺(tái)和支撐腳的腳腕驅(qū)動(dòng)支鏈，各驅(qū)動(dòng)支鏈分別由萬(wàn)向節(jié)與關(guān)節(jié)平臺(tái)連接；所述機(jī)械腿還設(shè)有支撐支鏈，支撐支鏈軸向設(shè)于關(guān)節(jié)平臺(tái)的中心，包括大腿支撐支鏈、小腿支撐支鏈和腳腕支撐支鏈；所述大腿支撐支鏈與髖關(guān)節(jié)平臺(tái)由萬(wàn)向結(jié)連接，與膝關(guān)節(jié)平臺(tái)固結(jié)，所述小腿支撐支鏈與膝關(guān)節(jié)平臺(tái)通過(guò)十字聯(lián)軸器連接，與踝關(guān)節(jié)平臺(tái)固結(jié)；所述腳腕支撐支鏈與踝關(guān)節(jié)平臺(tái)由萬(wàn)向節(jié)連接，與支撐腳固結(jié)。
[0005]所述各關(guān)節(jié)平臺(tái)均采用圓形結(jié)構(gòu)。
[0006]所述大腿驅(qū)動(dòng)支鏈、小腿驅(qū)動(dòng)支鏈和腳腕驅(qū)動(dòng)支鏈分別至少設(shè)置三個(gè)，并采用氣彈費(fèi)結(jié)構(gòu)。
[0007]所述驅(qū)動(dòng)支鏈分別周向均布于其相應(yīng)的支撐支鏈的周?chē)?br>[0008]本實(shí)用新型的有益效果是:一種類(lèi)人型機(jī)器人混聯(lián)式機(jī)械腿，該機(jī)械腿不僅能夠簡(jiǎn)化機(jī)械腿結(jié)構(gòu)，在輕量化機(jī)械腿質(zhì)量的情況下提高其承載能力，降低了轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，便于精確控制。
【附圖說(shuō)明】
[0009]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0010]圖1 一種類(lèi)人型機(jī)器人混聯(lián)式機(jī)械腿的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011 ] 圖2是機(jī)械腿的倒立結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中，1.髖關(guān)節(jié)平臺(tái)，2.大腿驅(qū)動(dòng)支鏈，3.大腿支撐支鏈，4.膝關(guān)節(jié)平臺(tái)，5.小腿驅(qū)動(dòng)支鏈，6.小腿支撐支鏈，7.踝關(guān)節(jié)平臺(tái)，8.腳腕驅(qū)動(dòng)支鏈，9.支撐腳，10.十字聯(lián)軸器，11.腳腕支撐支鏈。
【具體實(shí)施方式】
[0013]在附圖中，一種類(lèi)人型機(jī)器人混聯(lián)式機(jī)械腿，包括由上至下順序平行設(shè)置的髖關(guān)節(jié)平臺(tái)1、膝關(guān)節(jié)平臺(tái)4、踝關(guān)節(jié)平臺(tái)7和支撐腳9，以及連接髖關(guān)節(jié)平臺(tái)I和膝關(guān)節(jié)平臺(tái)4的大腿驅(qū)動(dòng)支鏈3，連接膝關(guān)節(jié)平臺(tái)4和踝關(guān)節(jié)平臺(tái)7的小腿驅(qū)動(dòng)支鏈6，連接踝關(guān)節(jié)平臺(tái)7和支撐腳9的腳腕驅(qū)動(dòng)支鏈8，各驅(qū)動(dòng)支鏈分別由萬(wàn)向節(jié)與關(guān)節(jié)平臺(tái)連接；所述機(jī)械腿還設(shè)有支撐支鏈，支撐支鏈軸向設(shè)于關(guān)節(jié)平臺(tái)的中心，包括大腿支撐支鏈2、小腿支撐支鏈6和腳腕支撐支鏈11 ;所述大腿支撐支鏈3與髖關(guān)節(jié)平臺(tái)I由萬(wàn)向結(jié)連接，與膝關(guān)節(jié)平臺(tái)4固結(jié)，所述小腿支撐支鏈6與膝關(guān)節(jié)平臺(tái)4通過(guò)十字聯(lián)軸器10連接，與踝關(guān)節(jié)平臺(tái)7固結(jié)；所述腳腕支撐支鏈11與踝關(guān)節(jié)平臺(tái)7由萬(wàn)向節(jié)連接，與支撐腳9固結(jié)。
[0014]所述各關(guān)節(jié)平臺(tái)均采用圓形結(jié)構(gòu)。
[0015]所述大腿驅(qū)動(dòng)支鏈2、小腿驅(qū)動(dòng)支鏈5和腳腕驅(qū)動(dòng)支鏈8分別至少設(shè)置三個(gè)，并采用氣彈簧結(jié)構(gòu)。
[0016]所述驅(qū)動(dòng)支鏈分別周向均布于其相應(yīng)的支撐支鏈的周?chē)?br>[0017]使用過(guò)程中，各關(guān)節(jié)平臺(tái)分別與其相應(yīng)的支撐支鏈以及三個(gè)相同形式驅(qū)動(dòng)支鏈連接在一起，構(gòu)成一個(gè)三轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)，方便機(jī)械腿的行走和控制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種類(lèi)人型機(jī)器人混聯(lián)式機(jī)械腿，其特征是，包括由上至下順序平行設(shè)置的髖關(guān)節(jié)平臺(tái)、膝關(guān)節(jié)平臺(tái)、踝關(guān)節(jié)平臺(tái)和支撐腳，以及連接髖關(guān)節(jié)平臺(tái)和膝關(guān)節(jié)平臺(tái)的大腿驅(qū)動(dòng)支鏈，連接膝關(guān)節(jié)平臺(tái)和踝關(guān)節(jié)平臺(tái)的小腿驅(qū)動(dòng)支鏈，連接踝關(guān)節(jié)平臺(tái)和支撐腳的腳腕驅(qū)動(dòng)支鏈，各驅(qū)動(dòng)支鏈分別由萬(wàn)向節(jié)與關(guān)節(jié)平臺(tái)連接；所述機(jī)械腿還設(shè)有支撐支鏈，支撐支鏈軸向設(shè)于關(guān)節(jié)平臺(tái)的中心，包括大腿支撐支鏈、小腿支撐支鏈和腳腕支撐支鏈；所述大腿支撐支鏈與髖關(guān)節(jié)平臺(tái)由萬(wàn)向結(jié)連接，與膝關(guān)節(jié)平臺(tái)固結(jié)，所述小腿支撐支鏈與膝關(guān)節(jié)平臺(tái)通過(guò)十字聯(lián)軸器連接，與踝關(guān)節(jié)平臺(tái)固結(jié)；所述腳腕支撐支鏈與踝關(guān)節(jié)平臺(tái)由萬(wàn)向節(jié)連接，與支撐腳固結(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種類(lèi)人型機(jī)器人混聯(lián)式機(jī)械腿，其特征是，所述各關(guān)節(jié)平臺(tái)均采用圓形結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種類(lèi)人型機(jī)器人混聯(lián)式機(jī)械腿，其特征是，所述大腿驅(qū)動(dòng)支鏈、小腿驅(qū)動(dòng)支鏈和腳腕驅(qū)動(dòng)支鏈分別至少設(shè)置三個(gè)，并采用氣彈簧結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種類(lèi)人型機(jī)器人混聯(lián)式機(jī)械腿，其特征是，所述驅(qū)動(dòng)支鏈分別周向均布于其相應(yīng)的支撐支鏈的周?chē)?br>【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種類(lèi)人型機(jī)器人混聯(lián)式機(jī)械腿，包括由上至下順序平行設(shè)置的髖關(guān)節(jié)平臺(tái)、膝關(guān)節(jié)平臺(tái)、踝關(guān)節(jié)平臺(tái)和支撐腳，以及連接髖關(guān)節(jié)平臺(tái)和膝關(guān)節(jié)平臺(tái)的大腿驅(qū)動(dòng)支鏈，連接膝關(guān)節(jié)平臺(tái)和踝關(guān)節(jié)平臺(tái)的小腿驅(qū)動(dòng)支鏈，連接踝關(guān)節(jié)平臺(tái)和支撐腳的腳腕驅(qū)動(dòng)支鏈，各驅(qū)動(dòng)支鏈分別由萬(wàn)向節(jié)與關(guān)節(jié)平臺(tái)連接；所述機(jī)械腿還設(shè)有支撐支鏈，支撐支鏈軸向設(shè)于關(guān)節(jié)平臺(tái)的中心，包括大腿支撐支鏈、小腿支撐支鏈和腳腕支撐支鏈；所述大腿支撐支鏈與髖關(guān)節(jié)平臺(tái)由萬(wàn)向結(jié)連接，與膝關(guān)節(jié)平臺(tái)固結(jié)，所述小腿支撐支鏈與膝關(guān)節(jié)平臺(tái)通過(guò)十字聯(lián)軸器連接，與踝關(guān)節(jié)平臺(tái)固結(jié)；所述腳腕支撐支鏈與踝關(guān)節(jié)平臺(tái)由萬(wàn)向節(jié)連接，與支撐腳固結(jié)，該機(jī)械腿不僅能夠簡(jiǎn)化機(jī)械腿結(jié)構(gòu)，在輕量化機(jī)械腿質(zhì)量的情況下提高其承載能力，降低了轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，便于精確控制。
【IPC分類(lèi)】B62D57-032
【公開(kāi)號(hào)】CN204296909
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420834598
【發(fā)明人】王松濤, 宋耀文, 陳曦暉, 袁欣, 李陽(yáng)
【申請(qǐng)人】中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月25日