[发明专利]一种气动人工肌肉驱动的仿人下肢

权利要求书

1.一种气动人工肌肉驱动的仿人下肢，其特征在于：它包括左腿(A)、右腿(B)和骨盆(C)；左腿(A)和右腿(B)分别包括大腿(1)、小腿(2)、足部(3)、髋关节(4)、膝关节(5)、上踝关节(61)和下踝关节(62)；

左腿(A)和右腿(B)通过骨盆(C)连接，骨盆(3)通过髋关节(4)与大腿(1)转动连接，大腿(1)通过膝关节(5)与小腿(2)转动连接，小腿(2)通过上踝关节(61)与踝关节板(6-4)转动连接；踝关节板(6-4)通过下踝关节(62)与足部(3)转动连接，髋关节轴(4-1)、膝关节轴(5-1)和上踝关节轴(6-1)的轴向平行，上踝关节轴(6-1)的轴向与下踝关节轴(6-6)的轴向垂直；

左腿(A)和右腿(B)分别还包括11条气动肌腱，11条气动肌腱分别是髂肌(7)、股大肌(8)、股外侧肌(9)、股二头肌(10)、胫骨前肌(11)、比目鱼肌(12)、半腱肌(13)、股直肌(14)、腓肠肌(15)、内收肌(26)和腓骨肌(27)；

大腿(1)上设置有髂肌(7)、股大肌(8)、股外侧肌(9)、股二头肌(10)、半腱肌(13)和股直肌(14)，小腿(2)上设置有胫骨前肌(11)、比目鱼肌(12)、腓肠肌(15)、内收肌(26)和腓骨肌(27)；髂肌(7)和股大肌(8)采用拮抗式布置方式设置，股外侧肌(9)和股二头肌(10)采用拮抗式布置方式设置，胫骨前肌(11)和比目鱼肌(12)采用拮抗式布置方式设置，股直肌(14)和半腱肌(13)采用拮抗式布置方式设置；内收肌(26)和腓骨肌(27)采用拮抗式布置方式设置；

髂肌(7)和股大肌(8)的上端分别与骨盆(C)铰接，该铰接轴的轴向与髋关节轴(4-1)的轴向平行，髂肌(7)和股大肌(8)的下端分别与大腿(1)铰接；股外侧肌(9)和股二头肌(10)的上端分别与大腿(1)铰接，股外侧肌(9)和股二头肌(10)的下端分别与膝关节轴(5-1)铰接；胫骨前肌(11)和比目鱼肌(12)的上端分别与小腿(2)铰接，胫骨前肌(11)和比目鱼肌(12)的下端分别与踝关节板(6-4)铰接，该铰接轴的轴向与踝关节轴(6-1)的轴向平行；股直肌(14)和半腱肌(13)的上端分别与骨盆(3)铰接，该铰接轴的轴向与髋关节轴(4-1)的轴向平行，股直肌(14)和半腱肌(13)的下端分别与膝关节轴(5-1)铰接，腓肠肌(14)的上端与膝关节轴(5-1)铰接，腓肠肌(15)的下端与足部(3)铰接，该铰接轴的轴向与踝关节轴(6-1)的轴向平行，半腱肌(13)和腓肠肌(15)上下正对设置，内收肌(26)和腓骨肌(27)的上端分别与小腿(2)铰接，内收肌(26)和腓骨肌(27)的下端分别与足部(3)铰接。

2.根据权利要求1所述的一种气动人工肌肉驱动的仿人下肢，其特征在于：每个大腿(1)包括大腿外侧板(1-1)、大腿内侧板(1-2)和大腿支撑板(1-3)；大腿外侧板(1-1)和大腿内侧板(1-2)之间布置有与二者连接的大腿支撑板(1-3)，髋关节(4)包括两个第一轴承组件(4-2)，两个第一轴承组件(4-2)分别安装在骨盆(C)上，髋关节轴(4-1)转动安装在两个第一轴承组件(4-2)上，大腿内侧板(1-2)和大腿外侧板(1-1)分别与髋关节轴(4-1)连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种气动人工肌肉驱动的仿人下肢，其特征在于：每个小腿(2)包括小腿外侧板(2-1)、小腿内侧板(2-2)和大腿支撑板(2-3)；小腿外侧板(2-1)和小腿内侧板(2-2)之间布置有与二者连接的小腿支撑板(2-3)，膝关节(5)包括第二轴承组件(5-2)，上踝关节(61)包括两个第三轴承组件(6-2)，下踝关节(62)包括两个第四轴承组件(6-5)；

第二轴承组件(5-2)固装在大腿外侧板(1-1)和大腿内侧板(1-2)上，膝关节轴(5-1)安装在第二轴承组件(5-2)上，小腿外侧板(2-1)的上部和小腿内侧板(2-2)的上部分别固装在膝关节轴(5-1)上，小腿外侧板(2-1)和小腿内侧板(2-2)的下部各安装有一个第三轴承组件(6-2)，上踝关节轴(6-1)安装在两个第三轴承组件(6-2)上，踝关节板(6-4)与上踝关节轴(6-1)连接，两个第四轴承组件(6-5)安装在踝关节板(6-4)上，下踝关节轴(6-6)安装在两个第四轴承组件(6-5)上，足部(3)与下踝关节轴(6-6)连接。

4.根据权利要求3所述的一种气动人工肌肉驱动的仿人下肢，其特征在于：骨盆(C)为平板。