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原文传递一种高能效步行的双足机器人腿足结构

专利名称：	一种高能效步行的双足机器人腿足结构
摘要：	本发明公开一种高能效步行的双足机器人腿足结构，其包括驱动单元、膝关节、可伸缩的小腿、可伸缩的连杆单元、足，驱动单元安装在膝关节内部，驱动单元、可伸缩的小腿、足、可伸缩的连杆单元、驱动单元收尾连接组成四连杆机构。本发明通过四边形连杆机构驱动足与踝关节的运动，能有效优化双足机器人腿足结构的质量分布，降低双足机器人腿足结构的转动惯量，减少驱动腿足运动所需的能量，提高双足机器人的步行能效。此外，小腿部分及连杆部分均加入了减震缓冲装置，能有效吸收及利用双足机器人步行过程足与地面之间的冲击能量，从而进一步提高双足机器人的步行能效。
专利类型：	发明专利
申请人：	之江实验室
发明人：	杜睿龙;李特;顾建军;朱世强
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T17:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
申请号：	CN201911301851.9
公开号：	CN111071365A
代理机构：	杭州求是专利事务所有限公司
代理人：	贾玉霞
分类号：	B62D57/032;B;B62;B62D;B62D57;B62D57/032
申请人地址：	310000 浙江省杭州市余杭区文一西路1818号人工智能小镇10号楼
主权项：	1.一种高能效步行的双足机器人腿足结构，其特征在于，该腿足结构包括驱动单元、膝关节(2)、可伸缩的小腿、可伸缩的连杆单元、足(10)，所述的驱动单元安装在所述的膝关节(2)内部，所述的驱动单元、可伸缩的小腿、足(10)、可伸缩的连杆单元、驱动单元首尾连接组成四连杆机构。 2.根据权利要求1所述的高能效步行的双足机器人腿足，其特征在于，所述的可伸缩的小腿包括小腿上段(3)、小腿活塞缸(5)、小腿活塞杆(6)、小腿下段(7)、脚踝(8)，所述的小腿上段(3)上端与所述的膝关节(2)固定连接，下端与所述的小腿活塞缸(5)固定连接，小腿活塞杆(6)装在小腿活塞缸(5)内，所述的小腿活塞杆(6)的另一端、小腿下段(7)、脚踝(8)依次固定连接，所述的脚踝(8)还与所述的足(10)可转动连接。 3.根据权利要求1所述的高能效步行的双足机器人腿足结构，其特征在于，所述的可伸缩的连杆单元包括连杆下段(12)、连杆活塞杆(13)、连杆活塞缸(14)、连杆上段(16)，所述的连杆下段(12)与所述的足(10)可转动连接，连杆活塞杆(13)一端与连杆下段(12)固定连接，连杆活塞杆(13)另一端伸入所述的连杆活塞缸(14)中，所述的连杆活塞缸(14)与所述的连杆上段(16)固定连接，所述的连杆上段(16)与所述的驱动单元可转动连接。 4.根据权利要求2所述的高能效步行的双足机器人腿足结构，其特征在于，所述的可伸缩的小腿还包括小腿弹簧(4)，所述的小腿弹簧(4)固定在所述的小腿活塞杆(6)伸入所述的小腿活塞缸(5)内的一端。 5.根据权利要求3所述的高能效步行的双足机器人腿足结构，其特征在于，所述的可伸缩的连杆单元还包括连杆弹簧(15)，所述的连杆弹簧(15)固定在所述的连杆活塞杆(13)伸入所述的连杆活塞缸(14)的一端。 6.根据权利要求3所述的高能效步行的双足机器人腿足结构，其特征在于，所述的驱动单元包括驱动块(18)和驱动电机(1)，所述的驱动电机(1)的输出轴与所述的驱动块(18)连接，带动所述的驱动块(18)转动，所述的驱动块(18)与所述的连杆上段(16)可转动连接，所述的驱动电机(1)固定在所述的膝关节(2)内。 7.根据权利要求6所述的高能效步行的双足机器人腿足结构，其特征在于，所述的驱动块(18)与所述的连杆上段(16)的可转动连接具体为通过柱销一(19)、球铰一(17)、螺母一(20)连接，所述的柱销一(19)一端与所述的驱动块(18)固定连接，所述的球铰一(17)安装在所述的柱销一(19)的中部，所述的连杆上段(16)套设在所述的球铰一(17)上，且通过连接在所述的柱销一(19)的另一端的螺母一(20)进行限位。 8.根据权利要求7所述的高能效步行的双足机器人腿足结构，其特征在于，连杆下段(12)与足(10)可转动连接的具体结构与所述的驱动块(18)和所述的连杆上段(16)的连接结构相同。 9.根据权利要求2所述的高能效步行的双足机器人腿足结构，其特征在于，小腿上段(3)、小腿活塞杆(6)和小腿下段(7)采用中空圆管，小腿上段(3)和小腿下段(7)材料为碳纤维；小腿活塞杆(6)材料为铝合金。 10.根据权利要求3所述的高能效步行的双足机器人腿足结构，其特征在于，连杆下段(12)、连杆活塞杆(13)和连杆上段(16)采用实心圆管，材料为铝合金。
所属类别：	发明专利