[发明专利]一种仿人双足机器人及其小腿结构

权利要求书

1.一种仿人双足机器人的小腿结构，其特征在于，包括：

小腿壳体(10)，所述小腿壳体(10)包括沿着竖直方向相对设置的两个侧板(11)，两个侧板(11)之间形成纵向延伸的容置腔体；和

踝关节，所述踝关节的整体质量被分割为双自由度转动节(20)和驱动机构两个部分，所述踝关节包括：

双自由度转动节(20)，所述双自由度转动节(20)装设于所述容置腔体的底端，所述双自由度转动节(20)在与所述侧板(11)垂直的平面内具有围绕第一轴向方向的第一转动自由度和围绕第二轴向方向的第二转动自由度，所述第一轴向方向与所述第二轴向方向垂直，且第一轴向方向与所述侧板(11)垂直；

第一驱动机构(30)，所述第一驱动机构(30)用于驱动所述双自由度转动节(20)围绕所述第一轴向方向旋转，所述第一驱动机构(30)通过第一驱动绳(51)与所述双自由度转动节(20)连接；

第二驱动机构(40)，所述第二驱动机构(40)用于驱动所述双自由度转动节(20)围绕所述第二轴向方向旋转，所述第二驱动机构(40)通过第二驱动绳(52)与所述双自由度转动节(20)连接；

所述第一驱动机构(30)和第二驱动机构(40)沿着纵向方向排列在所述容置腔体内，且位于所述双自由度转动节(20)的上方，所述双自由度转动节(20)和驱动机构非集中于所述小腿壳体(10)的底部。

2.根据权利要求1所述的仿人双足机器人的小腿结构，其特征在于，所述双自由度转动节(20)包括：

十字轴(21)，所述十字轴(21)包括沿着第一轴向方向延伸的第一轴(211)和沿着第二轴向方向延伸的第二轴(212)，所述第一轴(211)的两端固定至所述侧板(11)；

轴线方向相互垂直的第一转动副(22)和第二转动副(23)，所述第一轴(211)与第二转动副(23)固定连接，所述第二轴(212)的两端与所述第一转动副(22)转动连接，所述第一转动副(22)通过连接件(24)与所述第二转动副(23)连接；

所述第一转动副(22)在所述第一驱动机构(30)的驱动下独立于所述第二转动副(23)围绕第一轴向方向转动，所述第二转动副(23)在所述第二驱动机构(40)的驱动下带动所述第一转动副(22)一起围绕第二轴向方向转动。

3.根据权利要求2所述的仿人双足机器人的小腿结构，其特征在于，

所述第一转动副(22)包括：转动配合的第一转动外圈(221)和第一固定内圈(222)，所述第一驱动绳(51)与所述第一转动外圈(221)连接，所述第二轴(212)的两端与所述第一固定内圈(222)转动连接；

第二转动副(23)包括：转动配合的第二转动外圈(231)和第二固定内圈(232)，所述第二转动外圈(231)通过连接件(24)与所述第一固定内圈(222)固定连接，所述第二驱动绳(52)与所述第二转动外圈(231)连接，所述第一轴(211)与所述第二固定内圈(232)固定连接。

4.根据权利要求3所述的仿人双足机器人的小腿结构，其特征在于，所述第一转动外圈(221)和第一固定内圈(222)同心设置，所述第一固定内圈(222)位于所述第一转动外圈(221)内侧；

第二转动外圈(231)和第二固定内圈(232)同心设置，所述第二固定内圈(232)位于所述第二转动外圈(231)内侧；

所述第二转动副(23)位于所述第一转动副(22)内侧，且所述第二转动外圈(231)与所述第一固定内圈(222)垂直。

5.根据权利要求3所述的仿人双足机器人的小腿结构，其特征在于，进一步包括：

一对轴承支撑架(60)，所述轴承支撑架(60)固定至所述第一固定内圈(222)，所述第二轴(212)的两端通过轴承(61)与所述轴承支撑架(60)转动连接。