[实用新型]双足行走机器人多关节腿部结构

说明书

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，更具体地说，涉及一种双足行走机器人多关节腿部结构。

背景技术

近几年来智能机器人逐渐走入千家万户，市场上出现了各种各样的机器人，机器人虽然发展的比较快，但多关节的双足机器人却起步的较慢，发展速度较慢，市场上缺少多关节的双足行走机器人，由于多关节双足行走机器人，能够在家庭中完成多种的服务，如清扫、娱乐、保姆、家庭安保等事情，将成为人类伙伴，改变人类生活方式，因此多关节的双足行走机器人受到大多数人的喜爱。

但现有的机器人中，机器人的运动关节多自由度一直是研发机构的难题，机器人的多关节自由度运动难度大，结构复杂成为了较多企业研发多关节双足行走机器人的难题。

发明内容

为了克服现有机器人的腿部多关节自由度运动难度大的难题，本发明提供了一种多关节自由度的机器人腿部结构，该双足行走机器人多关节腿部结构能够实现机器人类似人的腿部多个自由度抬腿双足行走运动，使仿人机器人的双足行走更具灵活性，能够更好的服务于人们的日常生活。

本发明所解决的技术问题所采用的技术方案是：一种双足行走机器人多关节腿部结构，包括驱动电机、脚板运动机构、脚踝关节运动机构、腿部关节运动机构，脚趾板通过脚趾关节轴与脚板铰接，小腿下关节支架通过连接轴与内支架铰接，内支架与脚踝关节支撑板铰接，脚板运动机构能够控制脚趾板绕着与脚板相互铰接的脚趾关节轴抬脚趾运动；脚踝关节运动机构能够控制所述脚板向左或向右、向前或向后摆脚运动；腿部关节运动机构能够控制小腿的关节顺时针或逆时针抬腿运动，或控制小腿绕着大腿旋转运动。

所述脚板运动机构包括驱动电机、主动连杆、传动连杆、脚趾板和脚趾下关节轴；进一步的，驱动电机安装在脚板上连接固定，驱动电机与主动连杆相互连接，主动连杆与传动连杆相互连接，传动连杆与脚趾板相互连接，脚趾板通过脚趾关节轴与脚板铰接；所述的驱动电机转动就带动主动连杆转动，主动连杆转动就带动传动连杆转动，传动连杆转动就带动脚趾板绕着脚趾关节轴运动，实现脚趾抬高运动。

所述脚板上设计有两块脚踝关节支撑板，任意一块脚踝关节支撑板安装固定有弧形直齿齿牙，所述弧形直齿齿牙能够与直齿齿轮相互啮合，直齿齿轮转动时能带动弧形直齿齿牙转动；

进一步的，所述脚踝关节支撑板设计有轴孔，脚踝关节支撑板通过连接轴与内支架里面的轴承连接，驱动电机转动时带动直齿齿轮转动从而带动与脚板相互固定的弧形直齿齿牙，进而带动脚板绕着连接轴向左或向右摆动。

所述脚踝关节运动机构包括所述踝关节驱动电机、内支架、小腿下关节支架和齿轮；进一步的，所述小腿下关节支架通过轴与内支架铰接，在小腿下关节支架里面安装有驱动电机，驱动电机与直齿齿轮连接，直齿齿轮与扇形直齿齿轮相互啮合，所述扇形直齿齿轮与内支架连接固定：

更进一步的，所述小腿下关节支架可以与小腿连接固定，所述内支架固定时，驱动电机转动就带动直齿齿轮绕着扇形直齿齿轮啮合顺时针或逆时针转动，从而带动小腿下关节支架绕着铰接轴转动。

所述内支架里面安装有驱动电机，驱动电机与直齿齿轮连接，所述直齿齿轮与弧形直齿齿牙相互啮合，驱动电机转动能够带动弧形直齿齿牙以轴承为轴心转动，进而带动了脚板绕着轴承的轴心顺时针或逆时针转动。

所述腿部关节运动机构包括所述下关节固定板、驱动机、圆盘形直齿齿轮、直齿齿轮和上关节固定板，所述下关节固定板里面设计有固定轴，固定轴能够与圆盘形直齿齿轮中心的轴承连接，圆盘形直齿齿轮能够绕着固定轴的轴心顺时针或逆时针旋转。

所述下关节固定板安装有驱动电机，驱动电机与直齿齿轮连接，直齿齿轮与圆盘形直齿齿轮相互啮合，直齿齿轮转动能够带动圆盘形直齿齿轮转动。

所述圆盘形直齿齿轮的上端面设计有连接支架，所述连接支架通过轴与上关节固定板铰接，在连接支架外侧面安装固定有扇形直齿齿轮，扇形直齿齿轮与安装在上关节固定板的驱动电机上的直齿齿轮相互啮合，驱动电机转动能够带动上关节固定板转动。

所述上关节固定板能够安装进大腿的里面与大腿连接固定，所述下关节固定板能够安装进小腿的上关节里面与小腿连接固定；进一步的，驱动电机与机器人的控制系统，控制系统能够独立的控制每一个驱动电机工作。