[发明专利]一种内部走油的轮腿式仿人形机器人

说明书

一种内部走油的轮腿式仿人形机器人，它涉及机器人技术领域，以解决现有的液压驱动的机器人采用橡胶软管连接液压驱动单元和动力单元时，软管长且布管复杂，影响机器人运动的灵活性的问题。本发明包括头部、肩部、躯体、髋部盆骨、第一液压连杆组件、第二液压连杆组件、第三液压连杆组件、液压缸、两个机械臂、两个大腿、两个小腿和两个驱动轮；头部、肩部和躯体自上至下依次固接在一起，躯体与髋部盆骨铰接并通过液压缸驱动，每个机械臂铰接在肩部并通过第一液压连杆组件驱动能左右摆动，每个大腿与髋部盆骨铰接并通过第二液压连杆组件驱动使每个大腿能前后摆动。本发明各个关节采用无软管化油路使管线磨损故障大幅降低，整机安全性与可靠性提高。

技术领域

本发明涉及一种仿人形机器人，具体涉及一种内部走油的轮腿式仿人形机器人。

背景技术

很长一段时间以来，针对崎岖复杂地形与梯坎等非连续性地面，腿足机器人被作为一个很有效的解决办法，传统的轮式或履带式机器人在平坦连续的地面具有很强的机动性，但在复杂非连续地面通过能力较弱。腿足机器人虽然能够灵活地适应各种复杂的地形，但是其稳定控制难度较大，且在平坦地面步行速度缓慢。轮腿复合机器人的目标是结合轮式机器人与腿足机器人各自的优点，即轮式移动的高机动性与腿足运动的强适应性，使得轮腿复合机器人同时兼备平坦地面快速移动能力与崎岖路面的强适应能力。轮腿仿人机器人把仿人机器人腿的末端的脚换成轮子，这样机器人在平坦地面可以采用轮式移动快速通过；在崎岖的地形通过调节腿和上身的姿态实现稳定通过。

该机器人具有应用于搜救、极地探险等场合的潜力。因此，机器人对驱动系统的功率密度要求越来越高，传统电机驱动的缺陷也逐渐凸显出来：1)电机功率相对不足；2)机器人关节需要反复启动和停止的工作状态不是电机理想的工作状态；3)负载能力不足不利于机器人野外作业。相对地，液压驱动有许多优点，这使得它成为高动态机器人应用的理想选择。首先，液压驱动以其高功率密度、抗冲击鲁棒性和高刚度的特点被证明是一种适用于高带宽控制的驱动技术。其次，液压缸的形状与布置方式与人体的肌肉结构相似，能够很好地与机器人结构融合并进行一体化设计。第三，液压驱动更容易获得很强的爆发力。此外，液压油还可以作为执行机构的润滑剂和冷却剂，液压油的流动特性可以将局部热量传递到机器人全身，有利于机器人的分布式散热。

目前液压驱动的机器人普遍采用橡胶软管连接液压驱动单元和动力单元，以便将液压动力从动力单元传输到驱动单元。虽然橡胶软管连接简便有效，但是橡胶软管经过运动关节会对机器人运动带来不可控的干扰。为了尽可能减小软管对关节运动的影响，并避免关节对软管的磨损，在安装软管时会留一定的弯转余量，这就会导致液压软管又长又复杂，影响机器人运动的灵活性。

发明内容

本发明为了解决现有的液压驱动的机器人采用橡胶软管连接液压驱动单元和动力单元时，软管长且布管复杂，影响机器人运动的灵活性的问题，而提供一种内部走油的轮腿式仿人形机器人。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种内部走油的轮腿式仿人形机器人包括头部、肩部、躯体、髋部盆骨、第一液压连杆组件、第二液压连杆组件、第三液压连杆组件、液压缸、两个机械臂、两个大腿、两个小腿和两个驱动轮；

头部、肩部和躯体自上至下依次固接在一起，躯体与髋部盆骨铰接并通过液压缸驱动，每个机械臂铰接在肩部上并通过第一液压连杆组件驱动能左右摆动，每个大腿与髋部盆骨铰接并通过第二液压连杆组件驱动使每个大腿能前后摆动，每个小腿与每个大腿铰接并通过第三液压连杆组件驱动使每个小腿能前后摆动，每个小腿上设置有一个驱动轮，驱动轮通过电机驱动，

躯体、髋部盆骨和两个大腿三者加工有第一油路和第二油路，第一油路和第二油路各自的入油口分别通过液压管与外部液压系统连通，第二液压连杆组件通过液压管与第一油路的出油口连通，第三液压连杆组件通过液压管分别与第二油路的出油口连通；

进一步地，每个机械臂包括大臂、小臂、第三液压缸、第三连杆和第三液压伺服阀；