[实用新型]一种单腿跳跃机器人机构

说明书

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，涉及一种单腿跳跃机器人机构。

背景技术

近些年来，机器人技术得到了迅速发展，并与人们的日常生活越来越紧密。人们希望机器人能够像人类自身一样，具有快速灵巧的运动能力、良好的交互能力和高效的供给动力。特别是随着仿人机器人、服务机器人的迅速发展，人们对机器人的快速、灵活和高效的运动能力提出了更高要求。

目前，我国大部分腿式机器人只能实现类似行走或爬行的动作，并且行走或爬行的速度受到了电机等驱动的约束。近些年来，人们开始关注跳跃机器人的研究，并通过关节的储能设计，使得机器人通过吸收外部的冲击或利用自身的重力作用，转化成关节的输出能量，这种机制适用于单腿跳跃机器人，从而实现机器人的快速、灵巧和高效运动。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供了一种单腿跳跃机器人机构，通过串联弹簧的方式，提高关节的输出能量，通过钢丝绳牵引的方式，经过重量的合理分配，使机器人重心靠近髋关节，以提高机器人跳跃运动的可行性。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种单腿跳跃机器人机构，由身体、大腿和小腿三部分组成，身体与大腿、大腿与小腿之间分别通过髋关节和膝关节连接。单腿机器人的身体部分包括了身体右侧板、身体左侧板、身体平板、连结杆、驱动器、驱动器座、以及髋电机、髋主动轮、髋同步带等组成，身体右侧板和身体左侧板通过身体平板连接，驱动器座上安装有驱动器，并固定在身体平板上，连结杆由身体右侧板和身体左侧板的身体第一轴承和身体第二轴承支撑，髋部的髋电机安装在身体右侧板上，由髋主动轮经髋同步带进行动力传递；大腿部分由大腿右侧板、大腿左侧板、大腿连结杆、膝电机、膝主动轮和膝同步带等组成，大腿右侧板和大腿左侧板通过大腿连结杆连接，膝电机通过膝主动轮和膝同步带进行动力传递；小腿部分由小腿架、小腿、力传感器、足底橡胶底等组成，小腿架与膝传动轮和小腿连接，小腿内侧安装有弹簧，底部安装有力传感器和足底橡胶垫；髋关节部分实现髋和膝的运动，髋关节第一谐波减速器安装在身体右侧板上，髋第一主轴由髋从动轮输入，经过第一平键带动谐波减速器运动，髋第一主轴两端由髋第一轴承和髋第二轴承支撑，且由第一套筒轴向限位，髋第一轴承安装在髋第一端盖内，髋第二轴承一端安装有第一轴承套，谐波减速器外侧经第一轴承套筒安装有第一支撑轴承，第一支撑轴承嵌入在大腿右侧板内，谐波减速器将运动传递到髋输出法兰，带动大腿部分的运动；髋关节第二谐波减速器安装在身体左侧板上，髋第二主轴由膝从动轮输入，经过第二平键带动谐波减速器运动，髋第二主轴两端由髋第三轴承和髋第四轴承支撑，且由第二套筒轴向限位，髋第三轴承安装在髋第二端盖内，髋第四轴承一端安装有第二轴承套，谐波减速器外侧经第二轴承套筒安装有第二支撑轴承，第二支撑轴承嵌入在大腿左侧板内，谐波减速器将运动传递到髋传动轮，经过大腿钢丝绳带动膝关节运动，钢丝绳的两端分别装有紧固头，一端安装在斜面上，另一端安装在滑块的斜面上，滑块上安装有螺钉，整个锁紧座通过螺钉固定在髋传动轮上，髋传动轮与髋输出法兰之间安装有中间支撑轴承；膝关节部分由膝主轴、膝传动轮、膝辅助轮等组成，膝主轴两端安装有膝第一轴承和膝第二轴承，膝第一轴承安装在膝轴承法兰内，膝轴承法兰与大腿右侧板连接，膝第二轴承安装在大腿左侧板内，膝主轴的转动角度通过安装在电位计座上的电位计进行检测，膝主轴上安装有膝传动轮，膝传动轮通过小腿钢丝绳带动小腿架转动，膝传动轮与小腿架之间通过螺钉连接，膝辅助轮通过中间支撑轴承安装在膝主轴上，中间支撑轴承由膝套筒和法兰轴向限位，膝辅助轮上安装有小腿钢丝绳，小腿钢丝绳的两端分别安装有紧固头，一端安装在膝辅助轮上，膝辅助轮由安装在大腿连接杆上的挡块和橡胶帽进行限位，小腿架和小腿连接在一起，小腿内安装有弹簧和弹簧座，钢丝绳的另一端固定在弹簧座的底部。