[发明专利]一种液压驱动型足式仿生人形机器人

权利要求书

1.一种液压驱动型足式仿生人形机器人，其特征在于：包括腿部机械结构和液压系统，所述腿部机械结构用于成对安装在机器人的上肢连接架上，所述腿部机械结构包括自上而下依次连接的髋关节、大腿板、膝关节、小腿板、踝关节和脚板；在所述液压系统的控制下，所述髋关节能够实现转动、侧摆和/或俯仰动作，所述膝关节能够实现俯仰动作，所述踝关节能够实现前后俯仰和/或左右侧摆动作；

所述踝关节包括踝关节主万向节、踝关节副万向节、球关节副和踝关节转动短板，所述小腿板的后侧底端通过螺纹轴与所述踝关节转动短板的顶端铰接，所述踝关节转动短板的底端与所述踝关节主万向节铰接，所述小腿板的前侧底端与所述踝关节副万向节铰接；所述踝关节主万向节和所述踝关节副万向节均与所述球关节副铰接，所述球关节副固定安装于所述脚板；

所述液压系统包括液压泵站以及分别通过液压油路与所述液压泵站动力连接的髋关节液压驱动系统、膝关节液压驱动系统以及踝关节液压驱动系统；所述踝关节液压驱动系统包括两个并排设置的踝关节液压缸；所述踝关节液压缸的顶端与所述小腿板固定连接，所述踝关节液压缸的底端独耳铰接于所述球关节副；所述小腿板、所述踝关节转动短板、所述脚板和两个所述踝关节液压缸在空间上组成四连杆机构，两个所述踝关节液压缸中伺服缸杆同步伸出或缩回时，能够实现踝关节的前后俯仰动作；两个所述踝关节液压缸中伺服缸杆异向动作时，能够实现踝关节相对小腿板的左右侧摆动作。

2.根据权利要求1所述的液压驱动型足式仿生人形机器人，其特征在于：所述髋关节包括扭转中间件和髋扭转关节，所述扭转中间件的顶端铰接于所述上肢连接架上，所述髋扭转关节铰接于所述扭转中间件的底端，所述髋扭转关节的底部连接所述大腿板。

3.根据权利要求2所述的液压驱动型足式仿生人形机器人，其特征在于：所述髋关节液压驱动系统包括：

液压摆动缸，所述液压摆动缸铰接于所述上肢连接架，并通过轴键和所述扭转中间件实现上下连接传动；所述液压摆动缸能够带动所述扭转中间件相对所述上肢连接架转动，进而实现腿部整体转动；

髋关节侧摆液压缸，所述扭转中间件和所述大腿板的外侧分别固定有侧摆液压驱动单元固定件和连接板，所述髋关节侧摆液压缸的顶部铰接于所述侧摆液压驱动单元固定件，底部铰接于所述连接板；所述连接板、所述大腿板、所述上肢连接架以及所述髋关节侧摆液压缸组成四边形，能够把所述髋关节侧摆液压缸中缸杆的往复直线运动转化成整个腿部结构相对于所述上肢连接架的侧摆运动；

髋关节俯仰液压缸，所述髋扭转关节的前侧铰接有髋部液压驱动单元支撑架，所述髋关节俯仰液压缸的前端铰接于所述髋部液压驱动单元支撑架，后端铰接于所述大腿板的前侧；所述髋关节俯仰液压缸、所述髋部液压驱动单元支撑架、所述髋扭转关节以及所述大腿板组成四连杆机构，能够把所述髋关节俯仰液压缸中缸杆的往复直线运动转化成大腿板相对于所述上肢连接架的俯仰运动。

4.根据权利要求1所述的液压驱动型足式仿生人形机器人，其特征在于：所述大腿板和所述小腿板通过短螺纹轴铰接形成所述膝关节。

5.根据权利要求4所述的液压驱动型足式仿生人形机器人，其特征在于：所述膝关节液压驱动系统包括膝关节俯仰液压缸；所述膝关节俯仰液压的一端固定于所述大腿板上；所述小腿板上铰接有膝关节转动短板，所述膝关节转动短板的外端铰接有所述膝关节液压驱动单元支撑架，所述膝关节俯仰液压的另一端通过液压驱动单元独耳与所述膝关节液压驱动单元支撑架的长轴铰接；所述膝关节俯仰液压缸、所述大腿板、所述小腿板和所述膝关节转动短板组成四连杆机构，能够把所述膝关节俯仰液压缸中缸杆的往复直线运动转化成所述小腿板相对于所述大腿板的俯仰运动。

6.根据权利要求1所述的液压驱动型足式仿生人形机器人，其特征在于：所述液压泵站通过连接件固定在所述腿部机械结构的上方；所述液压泵站包括出油口闭式蓄能器、回油口闭式蓄能器、过滤器、液压齿轮泵组、风冷却器和伺服电机，所述伺服电机和所述液压齿轮泵组采用立式安装，两蓄能器分别置于所述伺服电机的两侧，所述伺服电机背部安装所述风冷却器，所述过滤器安装于蓄能器和液压驱动系统的油路上，且所述过滤器和插装阀均朝下安装。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的液压驱动型足式仿生人形机器人，其特征在于：各所述液压驱动系统内的液压缸均为阀控缸结构。