[实用新型]一种多自由度腰髋部结构的双足机器人

说明书

本实用新型公开一种多自由度腰髋部结构的双足机器人，包括腰髋部结构，包括具有至少三个自由度，该三个自由度分别对应第一转动轴线、第二转动轴线和第三转动轴线，三个转动轴线两两相互垂直或两两相互近似垂直，且在空间中相交于一点或近似相交于一点；还包括具有第一转动轴线的腰板承力件、具有第二转动轴线的下肢承力件和具有第三转动轴线的下肢连接件，所述下肢连接件和下肢承力件可跟随腰板承力件绕第一转动轴线转动，所述下肢连接件可跟随下肢承力件绕第二转动轴线转动，本实用新型可实现水平扭腿、前后摆腿和侧抬腿或并拢腿部等动作，还可实现腿部间距的调整，设有限位结构保护人体，体积小巧，重量轻盈，大大提高腰髋部运动的灵活性。

技术领域

本实用新型涉及双足机器人领域，具体为一种多自由度腰髋部结构的双足机器人。

背景技术

现今机器人技术愈加进步，在医疗康复、建筑和军工等领域对机器人的需求大大提高，由于双足机器人更加贴近人体结构，所以双足机器人的市场更加广泛。现有的许多双足机器人厂商多把研究重心放在动力优化和提高负载强度上，忽视了机器人的灵活性，许多机器人无法进行灵活和复杂的下肢动作。

申请号201610678285.3的发明公开了一种下肢外骨骼机器人，包括控制盒、背架、髋关节组件、大腿杆、膝关节组件、小腿杆、支撑足组件，该外骨骼的特点是刚度调节电机实时改变调节膝关节刚度，减少了地面振动冲击并减少了能源消耗，虽然膝关节处设计提高了柔顺性，但是髋部结构以刚性固定连接为主，部件结构自由度匮乏，腰髋部部件无法调节，下肢无法跟随扭动和侧抬腿，腿部动作被局限为单一的前后摆动，导致肢体活动十分生硬，行走不便，忽视了灵活性和舒适性。

申请号201910720196.4的发明公开了一种下肢外骨骼机器人，包括胸腹依靠板、左部和右部；左部和右部结构完全相同，均包括髋关节部分、踝关节部分、膝关节锁死部分、足底辅助支撑部分、大腿依靠板、小腿倚靠板和膝关节轴。该发明可实现在任意姿势为下肢提供稳定支撑，且具有良好的负载性能和持久的续航能力，同时也兼具高自由度的优点，但是结构过于复杂，进行复杂下肢动作时，各个结构之间也易发生干涉的现象，虽然已经做了简化设计，零部件过多的情况依旧存在，整机重量和体积依旧过大，活动时笨重的问题依旧没有很好的解决。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种多自由度腰髋部结构的双足机器人，可实现水平扭动腿部、前后腿部摆动和侧抬腿或并拢腿部等动作，还可实现腿部间距的调整。

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种多自由度腰髋部结构的双足机器人，包括腰髋部结构，包括具有至少三个自由度，该三个自由度分别对应第一转动轴线、第二转动轴线和第三转动轴线；第一转动轴线、第二转动轴线和第三转动轴线两两相互垂直或两两相互近似垂直；第一转动轴线、第二转动轴线和第三转动轴线在空间中相交于一点或近似相交于一点；

还包括包裹佩戴者腰部的腰板承力部，所述第一转动轴线位于所述腰板承力部正下方的空间内；

所述第一转动轴线与所述第二转动轴线不相交，所述第二转动轴线和第三转动轴线相交于第一点且共同位于一平面内，所述第一转动轴线和第三转动轴线不相交。

作为进一步地优选技术方案，所述一点可与所述佩戴者的髋关节重合或近似重合。

作为进一步地优选技术方案，所述第一转动轴线、第二转动轴线和第三转动轴线近似相交于一点，则一点与第一转动轴线、第二转动轴线和第三转动轴线任一者之间的最小距离小于或等于3cm。

作为进一步地优选技术方案，还包括具有第一转动轴线的腰板承力件、具有第二转动轴线的下肢承力件和具有第三转动轴线的下肢连接件，所述下肢连接件和下肢承力件可跟随腰板承力件绕第一转动轴线转动，所述下肢连接件可跟随下肢承力件绕第二转动轴线转动。

作为进一步地优选技术方案，还包括背部支架和下肢结构；

所述腰板承力部为背部支架的一部分；