[发明专利]一种双足机器人及其腿部减震和能量回收装置

说明书

本发明公开了一种双足机器人及其腿部减震和能量回收装置，在左右膝关节组件处分别设置有四连杆机构，在该四连杆机构中设置有四根拉扯线、一永磁块和一磁导线圈，永磁块位于磁导线圈的内部，四根拉扯线的内侧端均与永磁块相连接，四根拉扯线的外侧端分别与该四连杆机构的四个连接点相连接；以及在髋关节组件中还设置有一电能储存装置，磁导线圈通过连接线与该电能储存装置电性连接；由于在膝关节处采用了四连杆机构，并利用四根拉扯线拉扯永磁块在磁导线圈中转动而发电，在有效缓震的同时，还能将机械能转换为电能进行储存，从而提高了双足机器人的稳定性，降低了双足机器人的能耗，延长了双足机器人的续航和作业能力，尤其适应复杂路面的行走。

技术领域

本发明涉及双足机器人及其腿部装置领域，尤其涉及的是一种双足机器人及其腿部减震和能量回收装置。

背景技术

目前，机器人的研究在世界各国都是一个创新的热点，尤其对拟人形态的双足机器人(或仿人机器人)的研究更是如火如荼。

但是，现有技术中的双足机器人在非平整地面行走时，容易摔跤和打滑，稳定性较差。

而且，现有技术中的双足机器人的腿部，采用的大都是三关节结构，脚部结构偏大，并通过踝关节缓震，控制难度较大，缓震效果不够理想。

此外，由于双足机器人实时驱动行走，能量损耗较高，严重制约了其续航、作业和负载能力。

因此，现有技术尚有待改进和发展。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种双足机器人的腿部减震和能量回收装置，缓震效果理想，且可降低能量损耗。

同时，本发明还提供一种双足机器人，稳定性好、能耗低。

本发明的技术方案如下：一种双足机器人的腿部减震和能量回收装置，包括左右足部组件、左右胫骨组件、左右膝关节组件、左右股骨组件、左右大腿组件和髋关节组件；其中，所述左右足部组件分别连接在左右胫骨组件的下端，所述左右膝关节组件分别连接在左右胫骨组件的上端与左右股骨组件的下端，所述左右大腿组件分别连接在左右股骨组件的上端与髋关节组件之间；在所述左右膝关节组件处分别设置一四连杆机构，其下部两连杆的连接端分别与左右胫骨组件的上端相连接，其上部两连杆的连接端分别与左右股骨组件的下端相连接；且在该四连杆机构中设置有四根拉扯线、一永磁块和一磁导线圈，永磁块位于磁导线圈的内部，四根拉扯线的内侧端均与永磁块相连接，四根拉扯线的外侧端分别与该四连杆机构的四个连接点相连接，用于拉扯永磁块转动，以切割磁导线圈发电；以及在髋关节组件中还设置有一电能储存装置，所述磁导线圈通过连接线与该电能储存装置电性连接。

所述的双足机器人的腿部减震和能量回收装置，其中：所述左右足部组件中的脚板为弧形结构。

所述的双足机器人的腿部减震和能量回收装置，其中：所述左右足部组件的前后两端分别安装有减震弹簧。

所述的双足机器人的腿部减震和能量回收装置，其中：所述左右胫骨组件的内部分别设置有弹性机构。

所述的双足机器人的腿部减震和能量回收装置，其中：所述左右大腿组件的内部分别设置有传动机构和驱动电机，且所述驱动电机位于髋关节组件处。

所述的双足机器人的腿部减震和能量回收装置，其中：所述磁导线圈包括一扁圆环形磁铁和一漆包线圈，所述漆包线圈缠绕在扁圆环形磁铁上，所述漆包线圈通过连接线与电能储存装置电性连接。

一种双足机器人，包括腿部，该腿部设置为上述中任一项所述的双足机器人的腿部减震和能量回收装置。