[发明专利]腿部结构及双足机器人

说明书

本申请属于智能机器人技术领域，尤其涉及一种腿部结构及双足机器人。其中，腿部结构包括：大腿肢干；小腿部，小腿部转动安装于大腿肢干，小腿部朝向大腿肢干的端部设有第一连接端；膝部驱动机构，膝部驱动机构固定安装于大腿肢干远离小腿部的一端；第一膝部连杆，膝部驱动机构的输出转轴和第一膝部连杆的第一端驱动连接，第一膝部连杆的第二端和第一连接端转动连接。应用本申请的技术方案解决了目前的双足机器人的任一单腿中连接大腿肢干和小腿部的旋转电机直接装配在膝盖部位，导致双足机器人的任一单腿的膝盖部位的体积较大的问题。

技术领域

本申请属于智能机器人技术领域，尤其涉及一种腿部机构及双足机器人。

背景技术

随着科技的进步，各行各业越来越多地应用到了智能机器人，尤其是服务行业对应智能机器人的应用普及率相对更高。以前，智能机器人的形态都相对简单，例如智能机器人的行走系统普遍采用轮式运动系统替代。而现在，智能机器人越来越趋于仿人形设计，因此，双足机器人应运而生。

仿人形的双足机器人的任一单腿均应包括髋关节、膝关节、踝关节等相应的腿部关节，各个腿部关节之间相互配合，才能完成和人动作相仿的行走运动。众所周知，在真实的人类的腿部关节中，膝关节负责单腿的屈伸运动，各个腿部关节中运动自由度相对简单的关节。因此，目前的双足机器人中，任一单腿的膝关节均直接采用单个旋转电机连接大腿肢干和小腿部，使得小腿部能够相对大腿肢干进行翻转运动，从而实现单腿的屈伸运动。由于旋转电机是直接装配在大腿肢干和小腿部之间的膝盖部位，这样就使得双足机器人的任一单腿的膝盖部位的体积比较大，显得比较臃肿。

发明内容

本申请的目的在于提供一种腿部结构及双足机器人，旨在解决目前的双足机器人的任一单腿中连接大腿肢干和小腿部的旋转电机直接装配在膝盖部位，导致双足机器人的任一单腿的膝盖部位的体积比较大的问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：一种腿部结构，包括：

大腿肢干；

小腿部，小腿部转动安装于大腿肢干，小腿部朝向大腿肢干的端部设有第一连接端；

膝部驱动机构，膝部驱动机构固定安装于大腿肢干远离小腿部的一端；

第一膝部连杆，膝部驱动机构的输出转轴和第一膝部连杆的第一端驱动连接，第一膝部连杆的第二端和第一连接端转动连接。

在一种实施方式中，腿部结构还包括第二膝部连杆，第二膝部连杆的第一端和膝部驱动机构的输出转轴固定连接，第二膝部连杆的第二端和第一膝部连杆的第一端转动连接。

在一种实施方式中，第二膝部连杆的第二端和第一膝部连杆的第一端之间通过第一膝部销轴铰接；或者，第二膝部连杆的第二端和第一膝部连杆的第一端两者之一设有第一膝部球头，第二膝部连杆的第二端和第一膝部连杆的第一端两者之另一设有第一膝部窝槽结构，第一膝部球头铰接于第一膝部窝槽结构。

在一种实施方式中，第一膝部连杆的第二端和第一连接端之间通过第二膝部销轴铰接；或者，第一膝部连杆的第二端和第一连接端两者之一设有第二膝部球头，第一膝部连杆的第二端和第一连接端两者之另一设有第二膝部窝槽结构，第二膝部球头铰接于第二膝部窝槽结构。

在一种实施方式中，小腿部和大腿肢干之间通过连接转轴铰接。

在一种实施方式中，第一膝部连杆包括第一杆段、第二杆段和第三杆段，第一杆段和第三杆段分别螺纹连接于第二杆段的两端，且第一杆段的螺纹和第三杆段的螺纹相互反向。

在一种实施方式中，大腿肢干设有容纳空间，第一膝部连杆和第二膝部连杆均位于容纳空间中，且第一连接端延伸进容纳空间中。