[实用新型]一种单腿跳跃机器人机构

摘要

本实用新型公开了一种单腿跳跃机器人机构，它由身体、大腿和小腿三部分组成，分别通过髋关节和膝关节连接；髋关节和膝关节的第一谐波减速器和第二谐波减速器均安装在髋部，驱动电机均安装在靠近髋部处，使得机器人接近于理想的倒立摆模型，以降低控制难度；膝关节通过大腿钢丝绳传动，大腿钢丝绳采用斜面机构和滑块调整机构，实现对钢丝绳张紧程度的调节；膝关节弯曲时压缩弹簧，将重力转化为弹簧的势能，为伸展运动积蓄能量。单腿机器人足底安装了力传感器，用于感知着地信息，足底橡胶垫缓冲了着地的冲击。本实用新型的单腿跳跃机器人机构，通过合理分布重心和串联弹簧储能机制，有助于提高机器人运动的灵活性、柔顺性和高效性。

主权项

一种单腿跳跃机器人机构，其特征在于，它由身体、大腿和小腿三部分组成，身体与大腿、大腿与小腿之间分别通过髋关节和膝关节连接；单腿机器人身体右侧板（4）和身体左侧板（11）通过身体平板（1）连接，驱动器座（2）上安装有驱动器（3），并固定在身体平板（1）上；连结杆（6）由身体右侧板（4）的身体第一轴承（5）和身体左侧板（11）的身体第二轴承（12）支撑，髋关节的髋电机（13）安装在身体右侧板（4）上，由髋主动轮（7）经髋同步带（8）进行动力传递；大腿右侧板（17）和大腿左侧板（20）通过大腿连结杆（19）连接，膝电机（16）通过膝主动轮（15）和膝同步带（14）进行动力传递；小腿架（27）与膝传动轮（24）和小腿（28）连接，小腿（28）内侧安装有弹簧（68），底部安装有力传感器（29）和足底橡胶垫（30）；髋关节第一谐波减速器（41）安装在身体右侧板（4）上，髋第一主轴（39）由髋从动轮（9）输入，经过第一平键（38）带动谐波减速器（41）运动，髋第一主轴（39）两端由髋第一轴承（40）和髋第二轴承（44）支撑，且由第一套筒（43）轴向限位，髋第一轴承（40）安装在髋第一端盖（37）内，髋第二轴承（44）一端安装有第一轴承套（45），谐波减速器（41）外侧经第一轴承套筒（52）安装有第一支撑轴承（42），第一支撑轴承（42）嵌入在大腿右侧板（17）内，谐波减速器（41）将运动传递到髋输出法兰（10）；髋关节第二谐波减速器（51）安装在身体左侧板（20）上，髋第二主轴（31）由膝从动轮（30）输入，经过第二平键（34）带动谐波减速器（51）运动，髋第二主轴（31）两端由髋第三轴承（32）和髋第四轴承（46）支撑，且由第二套筒（47）轴向限位，髋第三轴承（32）安装在髋第二端盖（33）内，髋第四轴承（46）一端安装有第二轴承套（47），谐波减速器（51）外侧经第二轴承套筒（49）安装有第二支撑轴承（50），第二支撑轴承（50）嵌入在大腿左侧板（20）内，谐波减速器（51）将运动传递到髋传动轮（35），经过大腿钢丝绳（18）带动膝关节运动，大腿钢丝绳（18）的两端分别装有紧固头（65），一端安装在斜面（62）上，另一端安装在滑块（63）的斜面（62）上，滑块（63）上安装有螺钉（64），整个锁紧座（60）通过螺钉（61）固定在髋传动轮（35）上，髋传动轮（35）与髋输出法兰（10）之间安装有中间支撑轴承（36）；膝主轴（22）两端安装有膝第一轴承（53）和膝第二轴承（54），膝第一轴承（53）安装在膝轴承法兰（21）内，膝轴承法兰（21）与大腿右侧板（17）连接，膝第二轴承（54）安装在大腿左侧板（20）内，膝主轴（22）的转动角度通过安装在电位计座（55）上的电位计（23）进行检测，膝主轴（22）上安装有膝传动轮（24），膝传动轮（24）通过小腿钢丝绳（26）带动小腿架（27）转动，膝传动轮（24）与小腿架（27）之间通过螺钉（56）连接，膝辅助轮（25）通过中间支撑轴承（59）安装在膝主轴（22）上，中间支撑轴承（59）由膝套筒（57）和法兰（58）轴向限位，膝辅助轮（25）上安装有小腿钢丝绳（26），小腿钢丝绳（26）的两端分别安装有紧固头（65），一端安装在膝辅助轮（25）上，膝辅助轮（25）由安装在大腿连接杆（19）上的挡块（66）和橡胶帽（67）进行限位，小腿架（27）和小腿（28）连接在一起，小腿（28）内安装有弹簧（68）和弹簧座（69），小腿钢丝绳（26）的另一端固定在弹簧座（69）的底部。