[实用新型]一种可攀爬60°斜坡的四足机器人腿部装置

说明书

本实用新型公开了一种可攀爬60°斜坡的四足机器人腿部装置，属于机械结构领域，包括髋部连接件，髋部连接件一端铰接有大腿连接件，大腿连接件一端铰接有小腿模组，髋部连接件上铰接有液压缸A，液压缸A与大腿连接件铰接，大腿连接件上铰接有液压缸B，液压缸B与小腿模组铰接。本实用新型模仿动物爬坡姿态，压缩腿部，保证稳定性，减少消耗，使装置可攀爬60°斜坡，减震弹簧减小机器人运动时产生的冲击力，设有三维力传感器，实现机器人的工作状态的监控，本装置与机器人身体的连接更加灵活，更加稳固足部结构采用纳米陶瓷‑聚合物作材料，既有足够强度又可自适应地形形貌，主体采用钛合金材料，保证足够强度的同时对装置轻量化。

技术领域

本实用新型涉及一种机器人腿部设计，特别是涉及一种可攀爬 60°斜坡的四足机器人腿部装置，属于机械结构技术领域。

背景技术

当代机器人研究与应用已从结构环境下的定点作业拓展到星际探测、军事侦察攻击、地址勘探、灾难救援、反恐防暴等非结构环境下的自主作业领域。四足机器人不但能够行走和跳跃，而且还可跨越一定高度的障碍物，在交通不便的地区可以为士兵运送物品。在四足机器人上安装武器，代替战士打仗。除了军事用途，这种机器人在灾难紧急救援方面也能发挥重要作用。地震、火灾、火山喷发、泥石流等自然灾害后的现场地形十分复杂，非常危险，还伴随有次生灾害。由于原有公共交通和通信等基础设施都遭到破坏，救援人员和大型机械很难及时赶到抢救幸存者。四足机器人能够克服这些困难，及时赶到灾难现场获取和传递现场信息，甚至先行展开救援工作，具有重要的实际应用价值及社会意义。

面对崎岖的山地、悬崖等艰难环境，现有机器人往往寸步难行，无法站考救援、勘察等工作，目前机器人已知攀爬最高高度为 30°，与现实环境差距太大。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是为了提供一种可攀爬60°斜坡的四足机器人腿部装置，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、使用方便的一种可攀爬60°斜坡的四足机器人腿部装置，其可以在崎岖的山地、悬崖等艰难环境带动机器人活动，同时本装置模仿动物爬坡时的姿态，压缩腿部，降低重心，保证稳定减少消耗。

本实用新型的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种可攀爬60°斜坡的四足机器人腿部装置，包括髋部连接件，所述髋部连接件一端铰接有大腿连接件，所述大腿连接件一端铰接有小腿模组，所述髋部连接件上铰接有用于控制所述大腿连接件摆动的液压缸A，所述液压缸A与所述大腿连接件铰接，所述大腿连接件上铰接有用于控制所述小腿模组摆动的液压缸B，所述液压缸 B与所述小腿模组铰接。

优选的，所述小腿模组包括与所述大腿连接件铰接的第二连接块、与所述第二连接块一端固定连接的连接杆以及足部结构，所述连接杆上套接有减震弹簧。

优选的，所述连接杆与所述足部结构之间设有三维力传感器。

优选的，所述髋部连接件上设有用于与机器人身体连接的第一连接块和通孔，所述髋部连接件一端还设有用于与所述机器人连接的连接槽。

优选的，以所述大腿连接件与所述髋部连接件铰接点为中心做水平线，大腿连接件与水平线夹角为-15°～20°，以所述大腿连接件与所述小腿模组铰接点为中心点，小腿模组与大腿延长线水平夹角为60°～100°。

优选的，所述小腿模组上的所述足部结构为纳米陶瓷-聚合物足部结构，且所述足部结构为3D打印足部结构。

优选的，所述髋部连接件为钛合金材料髋部连接件、所述大腿连接件为钛合金材料大腿连接件、所述第二连接块为钛合金材料连接块以及所述连接杆为钛合金材料连接杆。

本实用新型的有益技术效果：