[发明专利]一种气动人工肌肉驱动的仿人下肢

摘要

一种气动人工肌肉驱动的仿人下肢，它涉及一种机器人，以解决现有主动机器人采用刚性结构驱动，系统结构复杂，柔顺性差及机器人的能量效率较低的问题，它包括左腿、右腿和骨盆；左腿和右腿分别包括大腿、小腿、足部、髋关节、膝关节、上踝关节和下踝关节；左腿和右腿通过骨盆连接，骨盆通过髋关节与大腿转动连接，大腿通过膝关节与小腿转动连接，小腿通过上踝关节与踝关节板转动连接；踝关节板通过下踝关节与足部转动连接；大腿上设置有髂肌、股大肌、股外侧肌、股二头肌、半腱肌和股直肌，小腿上设置有胫骨前肌、比目鱼肌、腓肠肌、内收肌和腓骨肌；髂肌和股大肌的上端分别与骨盆铰接。本发明属于仿人机器人领域。

主权项

一种气动人工肌肉驱动的仿人下肢，其特征在于：它包括左腿(A)、右腿(B)和骨盆(C)；左腿(A)和右腿(B)分别包括大腿(1)、小腿(2)、足部(3)、髋关节(4)、膝关节(5)、上踝关节(61)和下踝关节(62)；左腿(A)和右腿(B)通过骨盆(C)连接，骨盆(3)通过髋关节(4)与大腿(1)转动连接，大腿(1)通过膝关节(5)与小腿(2)转动连接，小腿(2)通过上踝关节(61)与踝关节板(6‑4)转动连接；踝关节板(6‑4)通过下踝关节(62)与足部(3)转动连接，髋关节轴(4‑1)、膝关节轴(5‑1)和上踝关节轴(6‑1)的轴向平行，上踝关节轴(6‑1)的轴向与下踝关节轴(6‑6)的轴向垂直；左腿(A)和右腿(B)分别还包括11条气动肌腱，11条气动肌腱分别是髂肌(7)、股大肌(8)、股外侧肌(9)、股二头肌(10)、胫骨前肌(11)、比目鱼肌(12)、半腱肌(13)、股直肌(14)、腓肠肌(15)、内收肌(26)和腓骨肌(27)；大腿(1)上设置有髂肌(7)、股大肌(8)、股外侧肌(9)、股二头肌(10)、半腱肌(13)和股直肌(14)，小腿(2)上设置有胫骨前肌(11)、比目鱼肌(12)、腓肠肌(15)、内收肌(26)和腓骨肌(27)；髂肌(7)和股大肌(8)采用拮抗式布置方式设置，股外侧肌(9)和股二头肌(10)采用拮抗式布置方式设置，胫骨前肌(11)和比目鱼肌(12)采用拮抗式布置方式设置，股直肌(14)和半腱肌(13)采用拮抗式布置方式设置；内收肌(26)和腓骨肌(27)采用拮抗式布置方式设置；髂肌(7)和股大肌(8)的上端分别与骨盆(C)铰接，该铰接轴的轴向与髋关节轴(4‑1)的轴向平行，髂肌(7)和股大肌(8)的下端分别与大腿(1)铰接；股外侧肌(9)和股二头肌(10)的上端分别与大腿(1)铰接，股外侧肌(9)和股二头肌(10)的下端分别与膝关节轴(5‑1)铰接；胫骨前肌(11)和比目鱼肌(12)的上端分别与小腿(2)铰接，胫骨前肌(11)和比目鱼肌(12)的下端分别与踝关节板(6‑4)铰接，该铰接轴的轴向与踝关节轴(6‑1)的轴向平行；股直肌(14)和半腱肌(13)的上端分别与骨盆(3)铰接，该铰接轴的轴向与髋关节轴(4‑1)的轴向平行，股直肌(14)和半腱肌(13)的下端分别与膝关节轴(5‑1)铰接，腓肠肌(14)的上端与膝关节轴(5‑1)铰接，腓肠肌(15)的下端与足部(3)铰接，该铰接轴的轴向与踝关节轴(6‑1)的轴向平行，半腱肌(13)和腓肠肌(15)上下正对设置，内收肌(26)和腓骨肌(27)的上端分别与小腿(2)铰接，内收肌(26)和腓骨肌(27)的下端分别与足部(3)铰接。