详情

原文传递一种机器人髋部结构及双足行走机器人

专利名称：	一种机器人髋部结构及双足行走机器人
摘要：	本发明提供了一种机器人髋部结构及双足行走机器人，包括：髋关节基座和两个髋关节机构；两个髋关节机构中的各髋关节机构对称安装于髋关节基座的两侧；髋关节机构包括：第一电机、第一伸缩杆、第二电机、第二伸缩杆、连接组件、髋关节齿片组件、差速齿片组件、髋关节连杆、大腿支撑柱、铰接部和四连杆组件；本申请通过第一电机控制第一伸缩杆做直线运动，可以实现大腿支撑柱的前后摆动；通过第二电机控制第二伸缩杆做直线运动，使得髋关节连杆在第二电机的作用下发生转动，髋关节连杆转动后带动差速齿片组件转动，可以实现髋部的两个方向的自由度运动，同时髋部结构可适应多种复杂地形。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京因时机器人科技有限公司
发明人：	陈希;杨超众
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-25T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-10T00:00:00+0800
申请号：	CN202311080923.8
公开号：	CN117022494A
代理机构：	北京信远达知识产权代理有限公司
代理人：	李兆轩
分类号：	B62D57/032;B;B62;B62D;B62D57;B62D57/032
申请人地址：	100043 北京市石景山区古城大街首都钢铁公司特殊钢公司十四区24幢A3-4-1房间
主权项：	1.一种机器人髋部结构，其特征在于，包括：髋关节基座和两个髋关节机构；两个所述髋关节机构中的各髋关节机构对称安装于所述髋关节基座的两侧；所述髋关节机构包括：第一电机、第一伸缩杆、第二电机、第二伸缩杆、连接组件、髋关节齿片组件、差速齿片组件、髋关节连杆、大腿支撑柱、铰接部和四连杆组件；所述第一伸缩杆安装于所述第一电机的一端；所述第一电机远离所述第一伸缩杆的另一端与所述连接组件的一端活动连接，所述连接组件还与所述髋关节齿片组件一端连接；所述髋关节齿片组件远离所述连接组件的另一端与所述大腿支撑柱固定连接；所述第二伸缩杆安装于所述第二电机的一端；所述第二电机远离所述第二伸缩杆的另一端与所述髋关节连杆的一端活动连接，所述髋关节连杆远离所述第二电机的另一端与所述差速齿片组件连接；所述差速齿片组件与所述四连杆组件之间通过铰接部连接，所述四连杆组件远离所述铰接部的一端与所述髋关节基座连接；在所述第一电机控制所述第一伸缩杆做直线运动且所述第二电机未启动的情况下，所述连接组件在所述第一电机推动的作用下，控制所述髋关节齿片组件发生转动，发生转动的所述髋关节齿片组件带动所述大腿支撑柱前后摆动；在所述第二电机控制所述第二伸缩杆做直线运动且所述第一电机未启动的情况下，所述髋关节连杆在所述第二电机的推动作用下发生转动，所述髋关节连杆转动后带动所述差速齿片组件转动，所述差速齿片组件控制所述铰接部翘起，所述铰接部翘起时带动所述四连杆组件进行侧摆运动，所述四连杆组件发生侧摆时带动所述髋关节机构发生侧摆运动。 2.根据权利要求1所述的机器人髋部结构，其特征在于，所述差速齿片组件，包括：差速上齿片和差速下齿片；所述差速上齿片和所述差速下齿片均安装于所述连接组件上；所述差速上齿片远离与所述连接组件安装的一端和所述铰接部连接；所述差速下齿片与所述连接组件连接；所述髋关节连杆远离所述第二电机的另一端与所述差速下齿片连接，所述差速下齿片与所述差速上齿片啮合连接，所述差速上齿片通过所述铰接部与所述四连杆组件连接；在所述第二电机带动所述髋关节连杆转动的情况下，所述髋关节连杆带动差速下齿片转动，所述差速下齿片与所述差速上齿片啮合，所述差速上齿片转动后控制所述铰接部翘起，所述铰接部控制四连杆组件发生侧摆运动。 3.根据权利要求2所述的机器人髋部结构，其特征在于，所述连接组件，包括：髋关节内连接片、髋关节外连接片、连接销轴、上齿片销轴、下齿片销轴和电机销轴；所述连接销轴、所述上齿片销轴和所述下齿片销轴的两端均分别与所述髋关节内连接片和髋关节外连接片连接；所述连接销轴与所述下齿片销轴之间设置有电机销轴，所述电机销轴分别与所述第一电机、所述髋关节内连接片和所述髋关节外连接片连接；所述上齿片销轴穿过所述髋关节外连接片和所述髋关节上齿片与所述差速上齿片连接，所述下齿片销轴穿过所述髋关节外连接片和髋关节下齿片与所述差速下齿片连接；在所述第一电机推动所述第一电机销轴向远离所述第一伸缩杆的方向移动且所述第二电机未启动时，所述髋关节上齿片固定不动，所述第一电机控制髋关节外连接片和髋关节内连接片绕所述上齿片销轴转动，髋关节外连接片和髋关节内连接片转动时带动髋关节下齿片以上齿片销轴为圆心做扇形运动，髋关节下齿片围绕上齿片销轴做扇形运动的同时与髋关节上齿片啮合，大腿支撑柱跟随髋关节下齿片前后摆动。 4.根据权利要求3所述的机器人髋部结构，其特征在于，所述差速上齿片设置上贴片，所述差速下齿片设置下贴片，所述上贴片和所述下贴片分别设置有第一开孔和第二开孔；所述第一开孔配合有第一紧定螺丝；所述第二开孔配合有第二紧定螺丝；在上齿片销轴与所述差速上齿片连接后，所述第一紧定螺丝与所述第一开孔螺纹连接；在下齿片销轴与所述差速下齿片连接后，所述第二紧定螺丝与所述第二开孔螺纹连接。 5.根据权利要求3所述的机器人髋部结构，其特征在于，所述髋关节齿片组件，包括：髋关节上齿片和髋关节下齿片；所述髋关节上齿片与上齿片销轴连接；所述髋关节下齿片的一端与所述下齿片销轴连接，另一端与所述大腿支撑柱固定连接；所述髋关节上齿片与所述髋关节下齿片相互啮合；在所述第一电机控制启动且第二电机未启动的情况下，所述髋关节上齿片固定不动，所述第一电机控制所述髋关节外连接片和所述髋关节内连接片绕所述上齿片销轴转动，所述髋关节外连接片和髋关节内连接片转动后带动所述下齿片销轴转动，所述下齿片销轴带动髋关节下齿片以上齿片销轴为圆心做扇形运动，髋关节下齿片围绕上齿片销轴做扇形运动的同时与髋关节上齿片啮合，大腿支撑柱跟随髋关节下齿片前后摆动。 6.根据权利要求5所述的机器人髋部结构，其特征在于，所述髋关节内连接片和所述髋关节外连接片均为异形结构。 7.根据权利要求1所述的机器人髋部结构，其特征在于，所述铰接部与所述四连杆组件之间连接有侧摆连杆，所述四连杆组件，包括：侧摆摇臂、连接杆、髋关节支架和侧摆轴座；所述侧摆连杆的一端与所述铰接部铰接，所述侧摆连杆的另一端与所述侧摆摇臂的一端铰接；所述侧摆摇臂远离所述侧摆连杆的另一端与所述侧摆轴座铰接；所述侧摆摇臂靠近所述侧摆连杆的一端还与所述连接杆的一端铰接；所述连接杆远离所述侧摆摇臂的另一端与所述髋关节支架的一端连接；所述髋关节支架远离所述连接杆的另一侧与所述侧摆轴座连接；所述髋关节支架还与所述髋关节基座固定连接；在所述铰接部翘起的情况下，所述侧摆连杆与所述侧摆摇臂铰接的一端抬高，所述侧摆摇臂一端抬高后使得所述侧摆摇臂整体向所述侧摆连杆一侧倾斜，侧摆轴座在与所述侧摆摇臂铰接处的牵引下跟随侧摆摇臂倾斜，实现四连杆组件的侧摆运动，所述四连杆组件发生侧摆时带动所述髋关节机构发生侧摆运动。 8.根据权利要求7所述的机器人髋部结构，其特征在于，所述侧摆连杆分别与所述铰接部和所述侧摆摇臂连接的两端均为球形铰接头。 9.一种双足行走机器人，其特征在于，包括：上述权利要求1-8任一项所述的机器人髋部结构。