[发明专利]一种关节内走线结构以及关节机构及足式机器人

说明书

本发明涉及机器人设备技术领域，公开了一种关节内走线结构以及关节机构及足式机器人。本发明经过不断探索以及试验，在关节处设置能相对转动的第一卷线体和第二卷线体，通过第二卷线体的绕线部，对线缆进行绕设，实现线缆长度的调节，进而可以使得绕出的线缆长度能够随关节展开幅度进行变化，能够有效减少线缆的无规则堆叠，有效保证线缆在往复旋转过程中始终保持整齐、不卡线；进而有效避免线缆与其他关节部件相干涉，方案简单实用，切实可行。同时本发明的第一卷线体上设置容纳腔，对线缆进行保护的同时，能有效限制线缆的移动范围，进一步避免线缆干涉关节运动，产生安全隐患以及造成关节其他部件的磨损。

技术领域

本发明涉及机器人设备技术领域，尤其涉及了一种关节内走线结构以及关节机构及足式机器人。

背景技术

目前，足式机器人的关节处的线缆大多裸露在外部，容易被损坏且影响美观；并且为了满足关节的旋转角度要求，大多对裸露在外部的线缆留有较大余量，更加会导致线缆的损坏，也影响足式机器人整体上的美观。

进一步，中国专利：一种七自由度工业机器人所需导线的走线结构(公开号CN107097214A)，一种机器人关节电机及关节(公开号CN112706156A)，多轴机器人关节内走线结构(公开号：CN203697031U)，机器人内部走线轴关节结构(公开号：CN204772585U)公开了一种内部中空走线的方案。

虽然采用内部走线能有效保护线路并且节省使用空间，比外部走线效果更好。但中空走线方案需要设置中空电机以及中空减速器，中空电机及中空减速器需要设置供线缆穿过的孔道，一方面导致电机以及减速器尺寸增大，外观臃肿；另一方面导致制造成本极高。

如果改用非中空的偏置电机以及中空减速机等结构形式，又增加了中间传动链，降低了传动精度，同样也存在结构尺寸增大，外观臃肿的问题。

更进一步，不管是内部走线还是外部走线，为了确保关节正常动作，线缆的长度都留有足够的余量，关节运动的时候，多余的线缆一方面增加安全隐患，另一方面会与壳体或其他部件反复摩擦，导致相关部件磨损，影响关节的使用寿命。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种在关节处设置能相对转动的第一卷线体和第二卷线体，通过第二卷线体的绕线部，对线缆进行绕设，实现线缆长度的调节，进而可以使得绕出的线缆长度能够随关节展开幅度进行变化，能够有效减少线缆的无规则堆叠，有效保证线缆在往复旋转过程中始终保持整齐、不卡线的关节内走线结构。

本发明的目的之二在于提供一种设置能够绕设线缆的卷线件，并能直接利用关节电机提供动力，在关节电机驱动关节展开或折叠同时，驱动线缆从绕线部上绕出或绕接在卷线部上，实现线缆绕出长度与关节展开幅度的同步调节，进而能够有效减少线缆的无规则堆叠，有效保证线缆在往复旋转过程中始终保持整齐、不卡线的关节机构。

本发明的目的之三在于提供一种四足机器人，其关节设有关节内走线结构，将关节处的线缆内置，转动时线缆不会卡线。

为实现上述目的之一，本发明的一种技术方案为：

一种关节内走线结构，包括线缆、能相对转动的第一卷线体和第二卷线体。

所述第二卷线体轴心处凸起形成绕线部，所述第一卷线体上设有容纳所述绕线部的容纳腔；

所述线缆缠绕于所述绕线部上，其一端固定在绕线部上，另一端在向与其缠绕在所述绕线部上的绕向相反的方向向外延伸后固定于所述第一卷线体上；当所述第一卷线体与所述第二卷线体相对旋转时，所述线缆始终分别与所述第一卷线体和所述绕线部相接触。