[实用新型]类人形机器人及其腿部结构

说明书

本申请属于类人形服务机器人技术领域，尤其涉及类人形机器人及其腿部结构。该腿部结构中，将重量较大的膝关节驱动件的安装位置提高到大腿部上，通过膝关节传动组件将膝关节驱动件的动力传递至小腿部，带动小腿部摆动，这使得大腿部的转动惯量降低，有效降低大腿部与小腿部之间膝关节的所需动力。该类人形机器人采用上述腿部结构，类人形机器人的腿部结构转动惯量得到降低，进而有效降小膝关节的所需动力。

技术领域

本申请属于类人形服务机器人技术领域，尤其涉及类人形机器人及其腿部结构。

背景技术

在机器人领域，传统的类人形机器人存在重心低、重量大、转动惯量高等难题，减低腿部的惯量对于机器人的控制有很大的帮助，降低惯量也可以降低机器人所需要的扭矩。现有各种类人形机器人的关节大多为串联构型，这样导致腿部重量很重，转动惯量大。小腿部分由于在整条腿的末端，所以对转动惯量影响也是最大的，怎么减少腿部分的重量很重要。类人形机器人腿部中扭矩最大的为膝关节，为了保存机器人的稳定性，通常腿部都是要曲着膝盖走路，这也更加导致膝关节的负荷，怎么样降低膝关节所需的扭矩也很重要。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种类人形机器人及其腿部结构，以解决现有类人形机器人的腿部结构转动惯量大的技术问题。

本申请实施例提供一种类人形机器人腿部结构，包括：

大腿部；

小腿部，摆动安装于所述大腿部的下方；

膝关节驱动件，安装于所述大腿部；以及

膝关节传动组件，设于所述大腿部，用于将所述膝关节驱动件的动力传递至所述小腿部以使所述小腿部摆动。

可选地，所述膝关节驱动件为转动驱动件，所述膝关节驱动件的壳体以所述膝关节驱动件的输出轴为轴线枢接于所述大腿部，所述膝关节驱动件的输出轴固定于所述大腿部。

可选地，所述膝关节驱动件的输出轴与所述大腿部之间连接有膝关节减速器，所述膝关节减速器的输入轴与所述膝关节驱动件的输出轴连接，所述膝关节减速器的输出轴固定于所述大腿部。

可选地，所述膝关节驱动件的壳体在背对所述膝关节驱动件的输出轴处固定有固定座，所述固定座枢接于所述大腿部；所述固定座通过膝轴承支承在所述大腿部上；所述固定座相对于所述大腿部的枢接轴线与所述膝关节减速器的输出轴共线。

可选地，所述膝关节传动组件包括固定于所述膝关节驱动件的壳体外周面的固定连杆，以及两端分别铰接于所述固定连杆与所述小腿部的连接杆。

可选地，所述膝关节传动组件包括由所述膝关节驱动件驱动转动的膝驱动件同步轮、固定于所述小腿部的小腿同步轮，以及绕设于所述膝驱动件同步轮与小腿同步轮以外的膝同步带。

可选地，所述类人形机器人腿部结构还包括：

脚部，活动连接于所述小腿部；

踝关节驱动件，安装于所述大腿部；

踝侧传动组件，用于将所述踝关节驱动件的动力传递至所述脚部以使所述脚部运动。

可选地，所述踝关节驱动件与所述踝侧传动组件的数量均为二；所述踝关节驱动件的壳体固定于所述大腿部，所述踝关节驱动件的输出轴一一对应地连接至所述踝侧传动组件，所述踝侧传动组件的输出端活动连接于所述脚部；所述脚部与所述小腿部的连接处、两个所述踝侧传动组件的输出端与所述脚部的连接处呈三角形三端点分布。

可选地，所述踝关节驱动件为转动驱动件，所述踝侧传动组件包括转动安装于所述小腿部的传动轴、用于将所述踝关节驱动件的动力传递至所述传动轴的传动机构、由所述传动轴驱动转动的传动连杆，以及两端分别铰接于所述传动连杆与所述脚部的连杆轴。