[实用新型]仿生模块和机器人

说明书

技术领域

本实用新型属于机器人的驱动技术领域，特别是涉及仿生模块和设置有仿生模块的机器人。

背景技术

现有技术中，机器人大多采用阿西莫夫机器人的形式，即机器人的各个关节是相互串联的，例如通过控制大臂的角度来实现控制肘的位置，通过控制肘的位置来控制小臂运动的相对固定点，或者是通过控制大腿的角度来实现控制膝盖的位置，通过控制膝盖的位置，来控制小腿运动的相对固定点。采用这种布局方式，需要在每个关节处都设置驱动机构，例如设置电动机，将会导致腿部的重量明显增加，从而使得腿部的惯性明显增加。这样会造成腿部的运动速度无法加快，因为其惯性负载较大，为了克服惯性负载，则又需要加大相应的电动机。从而进入到一个死循环中。

虽然，目前有契比雪夫机器人，实现了由安装在背部或腹部的驱动机构来带动同一侧的前后两条腿，具体说来，每条腿自上而下，依次包括一个等边三角形、平行四边形、直角三角形，等边三角形的一条边和直角三角形的一条边分别与平行四边形中的相互平行的一对边中的一条边重叠，仅有平行四边形能够改变形状，分别通过两根连杆分别带动等边三角形并不与平行四边形的边所对的顶点和直角三角形的与平行四边形重叠的一条边上的一个顶点，且这两根连杆相互枢接，枢接的点绕某一定点做圆周运动，来实现同时带动两条腿进行运动。但是这种机器人，由于两根连杆的较为靠下的一根需要与平行四边形的靠下的一条边的某个顶点连接，所以这个连杆需要占据机器人腹部以下的空间，从而在一定意义上降低机器人的通过性能。

发明内容

本实用新型为克服现有技术中存在的技术问题而提供仿生模块和机器人，该仿生模块可以将仿生机器人的中下部周边空间腾出。

一种仿生模块，包括驱动机构、大腿和小腿，驱动机构包括第一驱动机构和第二驱动机构，大腿包括杆甲、杆乙、杆丙、杆丁、杆戊、杆己、杆辛，杆甲的尾端与杆乙的首端枢接、杆乙的尾端与杆丙的首端枢接、杆丙的尾端与杆丁的首端枢接，杆戊的尾端与杆己的首端枢接、杆己的尾端与杆辛的首端枢接，小腿与杆丙固定连接，杆甲位于杆丙的上方，杆戊位于杆辛的上方，杆甲与杆戊固定连接且成劣角设置，杆丙与杆辛固定连接且成劣角设置，杆甲与第一驱动机构传动连接，杆丁与第二驱动机构传动连接，杆甲与杆丙的长度相同，且杆甲和杆丙始终保持平行，杆戊与杆辛的长度相同，且杆戊和杆辛始终保持平行，第一驱动机构驱动杆甲旋转的旋转中心与第二驱动机构驱动杆丁的旋转中心重合。

通过将驱动机构设置在杆甲和杆丁的上部，分别利用一个驱动机构带动杆甲和杆丁，利用两个动力源来驱动连杆机构，可以将仿生机器人的中下部的周边空间腾出，利于实现设置仿生模块的机器人跨越障碍物。而且，与杆甲、乙、丙相对的设置了另外一套包括杆戊、己、辛的四杆机构，可以使两个四杆机构联动，在杆甲、乙、丙所构成的四杆机构处于死点时，另一套四杆机构不处于死点，两套四杆机构相互补充，可以避免整套机构的死点出现，并且扩大小腿的运动角度。

而且，当两个旋转机构分别驱动杆甲和杆丁的旋转中心重合时，可以明显的扩大动作幅度。

一种仿生模块，包括驱动机构、大腿和小腿，驱动机构包括第一驱动机构、第二驱动机构、第一驱动轮和第二驱动轮，第一驱动轮转动设置在大腿的上部，第一驱动轮与第一驱动机构传动连接，第二驱动轮转动设置在大腿的下部并与小腿固定连接，第一驱动轮与第二驱动轮传动连接，大腿与第二驱动机构传动连接。

通过驱动轮驱动的方式，减少了连杆机构的枢接点的数量，减少了转动点的设置个数，降低了润滑不到位的情况可能造成的磨损，而且，也消除了连杆机构死点出现的可能性。

优选的技术方案，其附加特征在于：第一驱动轮与第二驱动轮的传动比为1。

当将二者的传动比设定为1时，两个驱动轮就可以视为是一个输入连杆和输出连杆等长的双曲柄机构，便于直接通过控制第一驱动轮以相同的转速带动第二驱动轮，方便了设计人员的设计。

优选的技术方案，其附加特征在于：第一驱动轮与第二驱动轮的传动比小于1。

通过将传动比设置的小于1，可以扩大小腿7的工作范围。

优选的技术方案，其附加特征在于：第一驱动轮与第二驱动轮的传动比大于1。

通过将传动比设置的大于1，可以利用第一驱动轮与第二驱动轮再做一次减速，从而可以减小用于驱动第一驱动轮的第一驱动机构的输出扭矩。

一种机器人，设置有根据上述任一的仿生模块。

通过设置上述的仿生模块，可以将机器人在仿生机器人中下部的周边空间腾出，利于实现机器人跨越较高的障碍物。