[发明专利]多自由度的双足机器人下肢机构

权利要求书

1.一种多自由度的双足机器人下肢机构，它包括腰部、大腿、小腿和足，大腿包括右大腿和左大腿，小腿包括右小腿和左小腿，足包括右足和左足；所述的腰部由右髋关节和左髋关节两部分、通过腰部连接板连接组成；所述的右髋关节和左髋关节、右大腿和左大腿、右小腿和左小腿、右足和左足为左右对称结构；髋关节与大腿通过虎克铰链和两根连杆并联连接；大腿与小腿通过膝关节连杆和膝关节轴连接；小腿与足通过虎克铰链和两根踝关节连杆并联连接；其特征是：所述的髋关节包括：髋关节从动齿轮、轴承端盖、箱体、直流电机、虎克铰链、髋关节主动齿轮、角接触轴承、内六角螺钉、套筒、髋关节板、支撑板、涡轮、涡轮轴、平键、蜗杆、髋关节球关节座、电机支架和套筒；所述的涡轮和涡轮轴是通过平键相连；所述的支撑板和涡轮由螺钉固连，并通过角接触轴承、轴承端盖、套筒固定于箱体中；所述的髋关节从动齿轮和蜗杆通过平键相连；所述的蜗杆通过角接触轴承、轴承端盖、套筒固定于箱体中；所述的蜗杆与涡轮能啮合；所述的箱体与髋关节板固连；所述的虎克铰链、电机支架和髋关节球关节座一起与髋关节板固连；所述的直流电机与电机支架固连；所述的髋关节主动齿轮与直流电机通过销钉连接，同时与髋关节从动齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述的多自由度的双足机器人下肢机构，其特征是：所述的大腿包括：直流电机、髋关节连接块、长导杆、长丝杠、角接触轴承座、滚珠螺母连接块、大腿板、滚针轴承座、电机座、短导杆、短丝杠、大腿膝关节连接块、膝关节轴、球关节挡圈、角接触轴承、联轴器和滚针轴承；所述的电机座、滚针轴承座、角接触轴承座、髋关节连接块和大腿膝关节连接块与大腿板固连；所述的长丝杠和短丝杠，分别与滚珠螺母连接块固连；所述的长导杆与短导杆，分别与角接触轴承座、滚针轴承座圆柱副连接，且分别与滚珠螺母连接块固连；所述的短丝杠和长丝杠配合角接触轴承，分别与角接触轴承座、滚针轴承座转动副连接；所述的直流电机与电机座固连；所述的长丝杠和短丝杠通过联轴器与直流电机固连。

3.根据权利要求1或2所述的多自由度的双足机器人下肢机构，其特征是：所述的小腿包括：直流电机、长导杆、长丝杠、角接触轴承座、滚珠螺母连接块、小腿膝关节连接块、小腿板、滚针轴承座、小腿踝关节连接块、电机座、短导杆、短丝杠、球关节挡圈、角接触轴承、联轴器、滚针轴承和膝关节套筒；所述的小腿膝关节连接块、小腿踝关节连接块、角接触轴承座、电机座和滚针轴承座一起与小腿板固连；所述的膝关节套筒与小腿板转动副连接；所述的长丝杠与滚珠螺母连接块固连；所述的长导杆与角接触轴承座、滚针轴承座圆柱副运动连接，且与滚珠螺母连接块固连；所述的长丝杠配合角接触轴承，分别与角接触轴承座、滚针轴承座转动副连接；所述的直流电机与电机座固连；所述的长丝杠通过联轴器与直流电机固连。

4.根据权利要求1或2所述的多自由度的双足机器人下肢机构，其特征是：所述的足包括后足和前足，后足和前足通过传动轴支架连接；所述的后足包括：直流电机、虎克铰链、压力传感器、减振器、足底板、球关节挡圈、主动轴支撑架、普通平键、六角薄螺母、内六角沉头螺钉、足底板球关节座、电机轴支架、主动轴、主动轴套筒、主动齿轮、轴套、支撑筒、六角螺母和支撑螺纹杆；所述的前足包括：足部从动齿轮、压力传感器、减振器、从动轴支架、从动轴、普通平键和足趾板；所述的虎克铰链、主动轴支撑架、传动轴支架、足底板球关节座和电机轴支架一起与足底板固连；所述的主动轴与主动齿轮通过普通平键相连，并配合主动轴套筒装配到主动轴支撑架上；所述的直流电机与电机轴支架固连，并使电机轴与主动轴固连；所述的从动轴支架与足趾板固连；所述的从动轴与足部从动齿轮通过普通平键相连，并一起固连到从动轴支架上；所述的主动齿轮与足部从动齿轮啮合；所述的足部六个相同的压力传感器左右对称分部于足底板和足趾板上，每个压力传感器由两个内六角沉头螺钉固定于足底板或足趾板上；所述的轴套与支撑筒间隙配合；所述的支撑筒与减振器固连；所述的六个相同的轴套左右对称分布于足底板和足趾板上，并与足底板或足趾板过盈配合；所述的每个支撑螺纹杆穿过每个压力传感器，上端与六角螺母螺纹连接，下端与六角薄螺母螺纹连接，支撑螺纹杆的下端与支撑筒上表面接触。

5.根据权利要求3所述的多自由度的双足机器人下肢机构，其特征是：所述的足包括后足和前足，后足和前足通过传动轴支架连接；所述的后足包括：直流电机、虎克铰链、压力传感器、减振器、足底板、球关节挡圈、主动轴支撑架、普通平键、六角薄螺母、内六角沉头螺钉、足底板球关节座、电机轴支架、主动轴、主动轴套筒、主动齿轮、轴套、支撑筒、六角螺母和支撑螺纹杆；所述的前足包括：足部从动齿轮、压力传感器、减振器、从动轴支架、从动轴、普通平键和足趾板；所述的虎克铰链、主动轴支撑架、传动轴支架、足底板球关节座和电机轴支架一起与足底板固连；所述的主动轴与主动齿轮通过普通平键相连，并配合主动轴套筒装配到主动轴支撑架上；所述的直流电机与电机轴支架固连，并使电机轴与主动轴固连；所述的从动轴支架与足趾板固连；所述的从动轴与足部从动齿轮通过普通平键相连，并一起固连到从动轴支架上；所述的主动齿轮与足部从动齿轮啮合；所述的足部六个相同的压力传感器左右对称分部于足底板和足趾板上，每个压力传感器由两个内六角沉头螺钉固定于足底板或足趾板上；所述的轴套与支撑筒间隙配合；所述的支撑筒与减振器固连；所述的六个相同的轴套左右对称分布于足底板和足趾板上，并与足底板或足趾板过盈配合；所述的每个支撑螺纹杆穿过每个压力传感器，上端与六角螺母螺纹连接，下端与六角薄螺母螺纹连接，支撑螺纹杆的下端与支撑筒上表面接触。