[发明专利]一种可实现主动与半被动驱动的仿人机器人膝关节

权利要求书

1.一种可实现主动与半被动驱动的仿人机器人膝关节，其特征在于：它包括驱动机构和传动机构；驱动机构包括传动轮(11)、钢丝绳(12)、第一转轴(13)、一个第一弹簧支架(19)、一个第二弹簧支架(20)、一个拉伸弹簧(21)和两个气动人工肌肉(14)；

传动机构包括一个中心齿轮(15)、一个行星齿轮(16)、一个系杆(17)和第二转轴(18)；

两个气动人工肌肉(14)采用拮抗式布置方式设置，两个气动人工肌肉(14)的上端与大腿(9)连接；一个中心齿轮(15)固装在大腿(9)上，第一转轴(13)通过轴承(10)转动安装在一个中心齿轮(15)上；

一个行星齿轮(16)固装在小腿(1)上，第二转轴(18)通过轴承(10)转动安装在一个行星齿轮(16)上，中心齿轮(15)与行星齿轮(16)啮合，第一转轴(13)通过一个系杆(17)与第二转轴(18)连接；

传动轮(11)固装在第一转轴(13)上，钢丝绳(12)缠绕在传动轮(11)上，钢丝绳(12)的一端与一个气动人工肌肉(14)的下端连接，钢丝绳(12)的另一端与另一个气动人工肌肉(14)的下端连接；

位于一个中心齿轮(15)上方的大腿(9)上安装有一个第一弹簧支架(19)，位于一个行星齿轮(16)下方的小腿(1)上安装有第二弹簧支架(20)，一个拉伸弹簧(21)设置在传动轮(11)的一侧，一个拉伸弹簧(21)的两端分别与第一弹簧支架(19)和第二弹簧支架(20)连接。

2.根据权利要求1所述的一种可实现主动与半被动驱动的仿人机器人膝关节，其特征在于：所述一种可实现主动与半被动驱动的仿人机器人膝关节还包括另一个中心齿轮(15)和另一个行星齿轮(16)；两个中心齿轮(15)设置在传动轮(11)的两侧，另一个中心齿轮(15)固装在大腿(9)上，两个行星齿轮(16)设置在传动轮(11)的两侧，另一个行星齿轮(16)固装在小腿(11)上，第一转轴(13)通过轴承(10)转动安装在另一个中心齿轮(15)上，第二转轴(18)通过轴承(10)转动安装在另一个行星齿轮(16)上，另一个中心齿轮(15)与另一个行星齿轮(16)啮合。

3.根据权利要求2所述的一种可实现主动与半被动驱动的仿人机器人膝关节，其特征在于：所述一种可实现主动与半被动驱动的仿人机器人膝关节还包括另一个拉伸弹簧(21)；另一个拉伸弹簧(21)设置在传动轮(11)的另一侧，另一个拉伸弹簧(21)的上端与第一弹簧支架(19)连接，另一个拉伸弹簧(21)的下端与第二弹簧支架(20)连接。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种可实现主动与半被动驱动的仿人机器人膝关节，其特征在于：所述一种可实现主动与半被动驱动的仿人机器人膝关节还包括另一个系杆(17)，两个系杆(17)设置在传动轮(11)的两侧，第一转轴(13)通过另一个系杆(17)与第二转轴(18)连接。

5.根据权利要求4所述的一种可实现主动与半被动驱动的仿人机器人膝关节，其特征在于：所述一种可实现主动与半被动驱动的仿人机器人膝关节还包括保护壳(2)，保护壳(2)安装在传动轮(11)上。

6.根据权利要求1、2、3或5所述的一种可实现主动与半被动驱动的仿人机器人膝关节，其特征在于：所述一种可实现主动与半被动驱动的仿人机器人膝关节还包括控制器(23)和电磁阀(24)。