[发明专利]一种具有张拉整体结构的仿生四足机器人后肢

摘要

本发明公开了一种具有张拉整体结构的仿生四足机器人后肢，包含膝关节、踝关节、第一腿部构件、第二腿部构件、第三腿部构件等。这里，第一拉索、第二拉索、第一拉簧、第二拉簧、第三拉索、第四拉索共同组成机器人下肢张拉整体结构的受拉部件，与第一腿部构件、第二腿部构件、第三腿部构件等受压部件一起完成机器人后肢的运动。其中，第三拉索、第四拉索配合第一拉索、第二拉索、第一拉簧、第二拉簧实现膝关节和踝关节的运动，避免第一腿部构件与第二腿部构件、第二腿部构件与第三腿部构件间的磨损与冲击，同时，第三拉索、第四拉索的存在有效避免触地冲击过程中机器人后肢腿部构件的剪应力集中分布，进而保护机器人后肢腿部构件免于剪切破坏。

主权项

一种具有张拉整体结构的仿生四足机器人后肢，其特征在于：包含膝关节(1)、踝关节(2)、第一腿部构件(3)、第二腿部构件(15)和第三腿部构件(20)；所述的膝关节(1)由第一紧定螺钉(101)、第一拉索(102)、第一销(103)、第一拉杆(104)、第一弹簧支架(105)、第一螺钉(106)、第一压簧(107)、第一垫片(108)、第一螺母(109)、第一弹簧挂件(110)、第一拉簧(111)、第一滑轮(112)、第一吊环螺钉(113)组成；其中，一对第一拉索(102)穿过第一腿部构件(3)的底部，由一对第一紧定螺钉(101)保证第一拉索(102)与第一腿部构件(3)的相对位置，两对第一滑轮(112)通过四个第一销(103)对称布置在第二腿部构件(15)的顶部，对第一拉索(102)起导向与支撑作用；第一拉索(102)两端跨过第一滑轮(112)并与第一拉杆(104)固连，第一拉杆(104)将第一压簧(107)作用于第一弹簧支架(105)与第一垫片(108)之间的弹力转化为第一拉杆(104)对第一拉索(102)的拉力，这里，第一垫片(108)的位置由旋紧在第一拉杆(104)上的第一螺母(109)确定，第一弹簧支架(105)通过第一螺钉(106)固定在第二腿部构件(15)上；第一弹簧挂件(110)穿过第一腿部构件(3)并与第一腿部构件(3)固连，一对第一拉簧(111)对称布置在第一弹簧挂件(110)与第一吊环螺钉(113)之间，这里，一对第一吊环螺钉(113)通过螺纹连接的方式固连在第二腿部构件(15)上；所述的踝关节(2)由第二螺母(201)、第二垫片(202)、第二压簧(203)、第二螺钉(204)、第二弹簧支架(205)、第二拉杆(206)、第二拉索(207)、第二销(208)、第二拉簧(209)、第二弹簧挂件(210)、第二吊环螺钉(211)、第二紧定螺钉(212)、第二滑轮(213)组成；其中，一对第二拉索(207)穿过第三腿部构件(20)的上部，由一对第二紧定螺钉(212)保证第二拉索(207)与第三腿部构件(20)的相对位置，两对第二滑轮(213)通过四个第二销(208)对称布置在第二腿部构件(15)的底部，对第二拉索(207)起导向与支撑作用；第二拉索(207)两端跨过第二滑轮(213)并与第二拉杆(206)固连，第二拉杆(206)将第二压簧(203)作用于第二弹簧支架(205)与第二垫片(202)之间的弹力转化为第二拉杆(206)对第二拉索(207)的拉力，这里，第二垫片(202)的位置由旋紧在第二拉杆(206)上的第二螺母(201)确定，第二弹簧支架(205)通过第二螺钉(204)固定在第二腿部构件(15)上；第二弹簧挂件(210)穿过第三腿部构件(20)并与第三腿部构件(20)固连，一对第二拉簧(209)对称布置在第二弹簧挂件(210)与第二吊环螺钉(211)之间，这里，一对第二吊环螺钉(211)通过螺纹连接的方式固连在第二腿部构件(15)上；所述的第三拉索(11)、第四拉索(27)跨越膝关节(1)与踝关节(2)，其中，第三拉索(11)顶部与第三拉杆(10)固连，第三拉索(11)底部通过第一压块(17)、第二压块(18)、第五螺钉(19)固定在第三腿部构件(20)上；第四拉索(27)顶部通过螺栓(24)、第四螺母(25)固定在拉索夹头(23)上，拉索夹头(23)以螺纹连接的方式与气缸(4)固连，第四拉索(27)底部通过第七螺钉(30)固定在第三腿部构件(20)底部；这里，第一滑轮组(12)、第二滑轮组(14)、第三滑轮组(16)分别通过第四螺钉(13)固定在第二腿部构件(15)的左侧并对第三拉索(11)起到支撑与导向的作用；第四滑轮组(26)、第五滑轮组(28)、第六滑轮组(29)分别通过第四螺钉(13)固定在第二腿部构件(15)的右侧并对第四拉索(27)起到支撑与导向的作用；第三拉索(11)与第四拉索(27)的拉力分别由第三压簧(7)、气缸(4)提供，第三压簧(7)的弹力作用于第三垫片(6)进而推动第三螺母(5)带动与第三螺母(5)固连的第三拉杆10为第三拉索(11)提供拉力，这里，第三弹簧支架(8)通过第三螺钉(9)固定在第一腿部构件(3)上并对第三压簧(7)起到支撑与限位作用，气缸支架(21)通过第六螺钉(22)固定在第一腿部构件(3)上，气缸(4)以螺纹连接的方式与气缸支架(21)固连。