[实用新型]一种仿人双足行走机器人

说明书

本实用新型公开了一种仿人双足行走机器人，具有17个自由度，包括机器人下身、机器人腰部与机器人上身，且机器人上身设有电源与控制系统；机器人下身包括对称的左脚、右脚、踝部、小腿、膝盖、大腿、髋部、平行四边形支撑机构；机器人上身包括对称的肩部、胳膊、躯干及其连接；机器人上身与机器人下身均与机器人腰部相连。本实用新型双足机器人仿人程度高，踝关节、髋关节、肩关节具有2个自由度，膝关节、肘关节、腕关节具有1个自由度，每个自由度单独由舵机驱动，可实现预定设计动作。

技术领域

本实用新型涉及机器人领域，特别涉及一种仿人双足行走机器人。

背景技术

随着科学技术的发展，仿人型机器人的研究和应用迅猛发展。仿人机器人研究一直是机器人研究领域的热点，受到广泛的开发和应用。仿人机器人的发展不仅依赖智能化控制，更依赖机械结构的巧妙设计。本实用新型仿人机器人结构简单易于实现，操作系统简便，动作灵活敏捷。双脚系统具有非常丰富的动力学特性，对步行的环境要求很低，对环境有很好的适应性。

发明内容

本实用新型的目的在于设计一种仿人双足行走机器人，解决仿人机器人在复杂地面行走不稳定的问题，使机器人在行走状态下保持稳定。

本实用新型实施的具体技术方案如下：

一种仿人双足行走机器人，包括机器人下身、机器人腰部与机器人上身，且机器人上身设有电源与控制系统；机器人下身包括对称的机器人左腿、右腿，其均包括机器人踝关节、机器人膝关节、机器人髋关节以及平行四边形支撑机构；机器人上身包括对称肩关节、机器人肘关节、机器人腕关节；机器人上身与机器人下身均与机器人腰部相连。

所述机器人关节处舵机均为数字舵机，各关节均为数字舵机通过金属舵盘与部件连接单独驱动。

所述机器人左腿、右腿包括机器人踝关节、机器人膝关节、机器人髋关节；机器人踝关节具有2个自由度，机器人膝关节具有1个自由度,机器人髋关节具有2个自由度；所述机器人踝关节与机器人膝关节相连，构成机器人小腿部；机器人膝关节与机器人髋关节相连，构成机器人大腿部；机器人髋关节与机器人腰部相连。

所述机器人左胳膊、右胳膊均包括机器人肩关节、机器人肘关节、机器人腕关节；所述机器人肩关节、机器人肘关节、机器人腕关节均具有1个自由度；机器人肩关节与机器人躯干相连，机器人肩关节与机器人肘关节相连，机器人肘关节与机器人腕关节相连，机器人腕关节可外接机器手等。

所述机器人的左、右腿各有5个自由度，每个自由度由一个舵机来提供。从下往上排序为1至5，第1舵机实现腿的侧面移动，机器人可以移动重心，且可以向侧面迈脚；第2舵机实现腿的前后移动，与第3、4舵机协调配合完成机器人的弯腿动作；第5舵机实现调整腿横向的倾斜度，单腿站立时与第2舵机配合进行。

所述机器人大腿部分与小腿部分长度相等，腿部弯曲时，机器人重心保持在踝关节与髋关节竖直方向上。

所述机器人腰部具有1个自由度，便于改变机器人行进方向时的重心。

所述机器人躯干内部设有安装电源与控制系统的机构，俯视看机器人重心位于机器人的中心位置。

所述机器人胳膊由3自由度构成，每个自由度由一个舵机来提供。由躯干连接开始排序为1至3，第1舵机实现胳膊前后摆动，第2舵机实现手臂抬起、放下，第3舵机实现手腕转动。

所述机器人腿部设有平行四边形支撑机构，平行四边形支撑机构包括短杆、长杆；所述短杆与腿部三关节相连，所述长杆与所述短杆相连；平行四边形支撑机构使机器人运动更稳定，辅助支撑机器人实现多种运动形式。