[发明专利]一种用于腿臂融合操作的轮腿式机器人的单腿结构

权利要求书

1.一种用于腿臂融合操作的轮腿式机器人的单腿结构，其特征在于：由腿根部至腿前部依次为臀关节、髋关节、膝关节、第一踝关节、第二踝关节、第三踝关节，依次通过第一～第六驱动机构驱动转动；

其中，臀关节与髋关节的转动轴线垂直；髋关节、膝关节、第一踝关节的转动轴线平行；第二踝关节的转动轴线垂直于髋关节的转动轴线；第三踝关节的转动轴线与第二踝关节转动轴线垂直，且第三踝关节上安装有手爪，通过手爪驱动机构控制手爪开合；

上述臀关节与髋关节间通过臀关节连接件相连；髋关节与膝关节间通过大腿杆相连；膝关节与第一踝关节间通过小腿杆相连，小腿杆上安装有滚轮，滚轮的转动轴线与髋关节平行；第一踝关节与第二踝关节间通过踝腿杆相连。

2.如权利要求1所述一种用于腿臂融合操作的轮腿式机器人的单腿结构，其特征在于：所述第一～第三驱动机构均采用舵机驱动方式；第四驱动机构采用电机驱动方式；第五驱动机构采用涡轮蜗杆驱动方式；第六驱动机构采用齿轮传动方式。

3.如权利要求1所述一种用于腿臂融合操作的轮腿式机器人的单腿结构，其特征在于：所述滚轮的中心位于单腿结构的中分平面上。

4.如权利要求1所述一种用于腿臂融合操作的轮腿式机器人的单腿结构，其特征在于：所述第五关节驱动机构安装于齿轮箱A内，齿轮箱A固定于踝腿杆上，第五关节蜗杆两端分别与齿轮箱A侧壁间通过轴承相连；第五关节蜗杆输入端安装驱动电机；第五关节蜗轮与第五关节蜗杆啮合，第五关节蜗轮固定于传动轴A上；传动轴A通过轴承与齿轮箱A轴向固定；第六关节驱动机构安装于齿轮箱B内，齿轮箱B固定于第五关节驱动机构中传动轴A输出端上；第六关节驱动机构采用两个锥齿轮传动，两个锥齿轮啮合，分别固定于转轴和传动轴B上，转轴与齿轮箱B侧壁间通过轴承相连，输入端安装驱动电机。传动轴B与齿轮箱B间通过轴承相连。

5.如权利要求4所述一种用于腿臂融合操作的轮腿式机器人的单腿结构，其特征在于：所述传动轴A与齿轮箱B设计为一体结构。

6.如权利要求1所述一种用于腿臂融合操作的轮腿式机器人的单腿结构，其特征在于：所述手爪驱动机构包括手爪驱动电机、手爪驱动蜗杆与手爪被动蜗轮；其中，手爪驱动电机设置于手爪电机套筒内；手爪驱动电机输出轴与手爪驱动蜗杆一端固定；手爪驱动蜗杆通过轴承与手爪电机套筒前端相连；手爪被动蜗轮为两个，均与手爪驱动蜗杆啮合；两个手爪被动蜗轮分别通过键连接固定在两个手爪连接杆上；两个手爪连接杆分别穿过电机套筒前端设计的连接头，两个手爪连杆用来连接手爪。

7.如权利要求1所述一种用于腿臂融合操作的轮腿式机器人的单腿结构，其特征在于：所述手爪由两个半爪构成，且一个半爪的前端设计为平面。