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原文传递类人形机器人及其腿部结构

专利名称：	类人形机器人及其腿部结构
摘要：	本申请属于类人形服务机器人技术领域，尤其涉及类人形机器人及其腿部结构。该腿部结构中，将重量较大的膝关节驱动件的安装位置提高到大腿部上，通过膝关节传动组件将膝关节驱动件的动力传递至小腿部，带动小腿部摆动，这使得大腿部的转动惯量降低，有效降低大腿部与小腿部之间膝关节的所需动力。该类人形机器人采用上述腿部结构，类人形机器人的腿部结构转动惯量得到降低，进而有效降小膝关节的所需动力。
专利类型：	发明专利
申请人：	深圳市优必选科技股份有限公司
发明人：	黄亮;丁宏钰;庞建新;熊友军
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T05:00:00+0805
申请号：	CN201911402441.3
公开号：	CN111098951A
代理机构：	深圳中一联合知识产权代理有限公司
代理人：	袁哲
分类号：	B62D57/032;B25J11/00;B;B62;B25;B62D;B25J;B62D57;B25J11;B62D57/032;B25J11/00
申请人地址：	518000 广东省深圳市南山区学苑大道1001号南山智园C1栋16、22楼
主权项：	1.一种类人形机器人腿部结构，其特征在于，包括：大腿部；小腿部，摆动安装于所述大腿部；膝关节驱动件，安装于所述大腿部；以及膝关节传动组件，用于将所述膝关节驱动件的动力传递至所述小腿部以使所述小腿部摆动。 2.如权利要求1所述的类人形机器人腿部结构，其特征在于，所述膝关节驱动件为转动驱动件，所述膝关节驱动件的壳体以所述膝关节驱动件的输出轴为轴线枢接于所述大腿部，所述膝关节驱动件的输出轴固定于所述大腿部。 3.如权利要求2所述的类人形机器人腿部结构，其特征在于，所述膝关节驱动件的输出轴与所述大腿部之间连接有膝关节减速器，所述膝关节减速器的输入轴与所述膝关节驱动件的输出轴连接，所述膝关节减速器的输出轴固定于所述大腿部。 4.如权利要求3所述的类人形机器人腿部结构，其特征在于，所述膝关节驱动件的壳体在背对所述膝关节驱动件的输出轴处固定有固定座，所述固定座枢接于所述大腿部；所述固定座通过膝轴承支承在所述大腿部上；所述固定座相对于所述大腿部的枢接轴线与所述膝关节减速器的输出轴共线。 5.如权利要求2所述的类人形机器人腿部结构，其特征在于，所述膝关节传动组件包括固定于所述膝关节驱动件的壳体外周面的固定连杆，以及两端分别铰接于所述固定连杆与所述小腿部的连接杆。 6.如权利要求2所述的类人形机器人腿部结构，其特征在于，所述膝关节传动组件包括由所述膝关节驱动件驱动转动的膝驱动件同步轮、固定于所述小腿部的小腿同步轮，以及绕设于所述膝驱动件同步轮与小腿同步轮以外的膝同步带。 7.如权利要求1至6任一项所述的类人形机器人腿部结构，其特征在于，所述类人形机器人腿部结构还包括：脚部，活动连接于所述小腿部；踝关节驱动件，安装于所述大腿部；踝侧传动组件，用于将所述踝关节驱动件的动力传递至所述脚部以使所述脚部运动。 8.如权利要求7所述的类人形机器人腿部结构，其特征在于，所述踝关节驱动件与所述踝侧传动组件的数量均为二；所述踝关节驱动件的壳体固定于所述大腿部，所述踝关节驱动件的输出轴一一对应地连接至所述踝侧传动组件，所述踝侧传动组件的输出端活动连接于所述脚部；所述脚部与所述小腿部的连接处、两个所述踝侧传动组件的输出端与所述脚部的连接处呈三角形三端点分布。 9.如权利要求8所述的类人形机器人腿部结构，其特征在于，所述踝关节驱动件为转动驱动件，所述踝侧传动组件包括转动安装于所述小腿部的传动轴、用于将所述踝关节驱动件的动力传递至所述传动轴的传动机构、由所述传动轴驱动转动的传动连杆，以及两端分别铰接于所述传动连杆与所述脚部的连杆轴。 10.如权利要求9所述的类人形机器人腿部结构，其特征在于，所述传动机构包括固定于所述踝关节驱动件的输出轴的踝小带轮、与所述传动轴同轴固定的踝大带轮，以及绕设于所述踝小带轮与所述踝大带轮以外的踝同步带；或者，所述传动机构为链传动机构。 11.如权利要求9所述的类人形机器人腿部结构，其特征在于，所述传动轴与所述传动连杆之间连接有踝侧减速器，所述踝侧减速器的输入轴与所述传动轴连接，所述踝侧减速器的输出轴固定于所述传动连杆。 12.如权利要求11所述的类人形机器人腿部结构，其特征在于，所述踝关节驱动件设于所述大腿部内，所述踝关节驱动件的输出轴穿出所述大腿部外；所述传动机构位于所述大腿部的外侧；所述小腿部开设有安装槽，所述踝侧减速器设于所述安装槽内；所述小腿部的一端伸入所述大腿部内；所述小腿部开设有与所述安装槽连通的过孔，所述大腿部对应于所述过孔处开设有安装孔，所述传动轴依次穿过所述安装孔与所述过孔后连接于所述踝侧减速器的输入轴。 13.如权利要求12所述的类人形机器人腿部结构，其特征在于，所述小腿部固定有安装座，所述安装座包括环形部及连接于所述环形部的筒状部，所述环形部固定于所述小腿部的外侧面，所述筒状部伸入所述安装孔设置；所述安装座通过安装轴承支承在所述大腿部上，所述安装轴承设于所述筒状部与所述安装孔的内壁之间；所述传动轴通过支承轴承支承于所述安装座上，所述支承轴承设于所述传动轴与所述筒状部的内壁之间。 14.如权利要求7所述的类人形机器人腿部结构，其特征在于，所述大腿部包括大腿顶板及两个分别连接于所述大腿顶板的两个相对边缘的大腿侧板，所述膝关节驱动件转动安装在两个大腿侧板之间，两个所述踝关节驱动件分别安装于两个所述大腿侧板的内侧。 15.如权利要求7所述的类人形机器人腿部结构，其特征在于，所述脚部包括底板、与所述底板间隔设置的脚板，以及设置于所述底板与所述脚板之间的六维力传感器，所述小腿部的一端活动连接于所述底板，所述踝侧传动组件的输出端活动连接于所述底板。 16.一种类人形机器人，其特征在于，包括如权利要求1至15任一项所述的类人形机器人腿部结构。
所属类别：	发明专利