[发明专利]一种具有刚柔可换关节的足式机器人单腿装置

权利要求书

1.一种具有刚柔可换关节的足式机器人单腿装置，包括髋部件、大腿部件与小腿部件；其特征在于：髋部件通过髋腿连接件与大腿部件相连；髋部件由髋部电机驱动，实现髋腿连接件与大腿部件一同绕x轴转动；大腿部件由胯部驱动机构驱动，绕y轴转动；大腿部件上还具有膝部驱动机构与小腿连接件；膝部驱动机构通过两自由的小腿传动机构实现小腿连接件绕y轴的转动；小腿连接件用来连接小腿部件；

上述髋部件包括左连接板，右连接板与髋部驱动机构；髋部驱动机构包括电机壳、电机、左轴承套件、右轴承套件与电位器；其中，电机壳固定于右连接板上，电机的减速箱件外壳与电机壳固定；电机输出轴与电位器输出轴间通过联轴器同轴相连；电位器的基座和左连接板间固连；右轴承套件安装于电机壳外圈，使右轴承套件中的右轴承垫内圈与电机壳间具有间隙；左轴承套件安装于左连接板上且与联轴器固定；左轴承套件中的左轴承垫与右轴承垫用来连接髋腿连接结构；胯部驱动机构、膝部驱动机构与髋部驱动机构结构相同。

2.如权利要求1所述一种具有刚柔可换关节的足式机器人单腿装置，其特征在于：髋腿连接件具有上半部与下半部，上半部与下半部均为相互平行的连接板，且轴线相互垂直，分别用来连接髋部分与胯关节驱动机构。

3.如权利要求1所述一种具有刚柔可换关节的足式机器人单腿装置，其特征在于：小腿传动机构为两个自由度的传动结构，包括驱动臂、从动臂与传动组件；所述驱动臂为两根，分别安装于膝部传动机构的左右两侧；从动臂为两根，分别安装于小腿连接件左右两侧；驱动臂与从动臂间安装传动组件，形成2个自由度的传动结构，使驱动臂传动到小腿连接件的运动等效一个平行四杆结构。

4.如权利要求3所述一种具有刚柔可换关节的足式机器人单腿装置，其特征在于：所述传动组件为拉升器弹簧；拉升器弹簧一端安装于驱动臂连接轴中心位置，通过两侧的弹簧垫圈轴向定位；驱动臂连接轴两端分别与两根驱动臂相连；拉升器弹簧另一端安装于从动连接轴中心位置，从动连接轴两端分别与两根从动臂固连。

5.如权利要求3所述一种具有刚柔可换关节的足式机器人单腿装置，其特征在于：所述传动组件为两根连杆，对称安装，两根连杆间的顶端分别与两根驱动臂相连，两根连杆底端分别与两根从动臂相连；两根连杆之间通过连杆连接轴相连。

6.如权利要求1所述一种具有刚柔可换关节的足式机器人单腿装置，其特征在于：小腿部件包括连接管、小腿管与足端；其中，连接管顶端与小腿连接件固定，连接管下端与小腿管顶端同轴相接；小腿管底端与足端连接。