[实用新型]关节单元模组及腿部机器人

说明书

本实用新型提供了一种关节单元模组及腿部机器人，关节模组包括髋转舵机、髋侧舵机、髋前舵机、膝前舵机、大腿连杆结构、大腿结构件、第一固定架和第二固定架，髋转舵机、髋侧舵机、髋前舵机和膝前舵机均设于髋关节处，大腿连杆结构的一端固定于膝前舵机的输出轴，髋转舵机的输出轴与第一固定架固定连接，髋侧舵机的外壳固定在第一固定架上，且髋侧舵机的输出轴与第二固定架固定连接，髋前舵机和膝前舵机均固定设置于第二固定架。本实用新型提供的关节单元模组及腿部机器人，一是使得关节舵机结构更加集中，结构更加紧凑，所需的安装空间更小，二是使得膝前舵机设置的高度较高，能够提高腿部机器人的质心，减小舵机所需的力矩。

技术领域

本实用新型属于智能机械技术领域，更具体地说，是涉及一种关节单元模组及腿部机器人。

背景技术

腿部机器人可用于人形机器人、工业机器人等各种应用场景中。传统腿部机器人多是通过串联方案把各个舵机顺序连接起来组成机器人的一条腿，导致了传统腿部机器人的膝关节舵机设置在膝关节处，脚踝舵机设置于脚踝处，如此导致机器人的质心低、转动惯量大、舵机力矩大、运动控制困难等问题。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种关节单元模组及腿部机器人，以解决现有技术中存在的机器人质心低、舵机所需力矩大的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种关节单元模组，包括用于使腿部旋转的髋转舵机、用于使腿部侧摆的髋侧舵机、用于使大腿结构件前后摆动的髋前舵机、用于使小腿结构件前后摆动的膝前舵机、大腿连杆结构、连接于所述髋前舵机的输出轴的所述大腿结构件、第一固定架和第二固定架，所述髋转舵机、所述髋侧舵机、所述髋前舵机和所述膝前舵机均设于髋关节处，所述大腿连杆结构的一端固定于所述膝前舵机的输出轴，另一端用于与所述小腿结构件转动连接，所述髋转舵机的输出轴与所述第一固定架固定连接，所述髋侧舵机的外壳固定在所述第一固定架上，且所述髋侧舵机的输出轴与所述第二固定架固定连接，所述髋前舵机和所述膝前舵机均固定设置于所述第二固定架。

在一个实施例中，所述第一固定架包括两个相对设置的第一固定板以及连接两个所述第一固定板的第二固定板，使所述第一固定架呈U形，所述髋转舵机的输出轴与所述第二固定板固定连接，所述髋侧舵机的外壳固定在其中一个所述第一固定板上。

在一个实施例中，所述第二固定架包括两个相对设置的第三固定板以及两个相对设置的第四固定板，其中一个所述第三固定板、其中一个所述第四固定板、另一个所述第三固定板和另一个所述第四固定板依次连接，使所述第二固定架呈框形，所述髋侧舵机的输出轴与其中一个所述第三固定板固定连接，另一个所述第三固定板与其中一个所述第一固定板转动连接，所述髋侧舵机和所述膝前舵机分别固定于两个所述第四固定板。

在一个实施例中，所述髋前舵机和所述膝前舵机同轴设置。

在一个实施例中，所述髋前舵机和所述膝前舵机的输出轴朝向同一方向设置，所述髋前舵机的输出轴背向所述膝前舵机设置；所述大腿结构件的数量为两个且同步运动，所述大腿连杆结构设于两个所述大腿结构件之间，所述髋前舵机的外壳和其中一个所述大腿结构件之间通过第一轴承支撑，所述膝前舵机的外壳和另一个所述大腿结构件之间通过第二轴承支撑。

在一个实施例中，所述膝前舵机的输出轴和所述髋前舵机的外壳通过支撑轴承连接。

在一个实施例中，所述大腿连杆结构包括第一曲轴和第一连杆，所述第一曲轴的一端固定于所述膝前舵机的输出轴，所述第一曲轴的另一端与所述第一连杆转动连接，所述第一连杆的远离所述第一曲轴的一端用于与所述小腿结构件转动连接。

本实用新型还提供一种腿部机器人，包括上述的关节单元模组，还包括与所述大腿连杆结构转动连接的小腿结构件。

在一个实施例中，所述腿部机器人还包括固定于所述大腿结构件的脚踝舵机，以及连接于所述脚踝舵机的输出轴的小腿连杆结构，所述小腿连杆结构用于驱动脚板前后转动。