[发明专利]一种混联机械腿及其控制方法

摘要

一种混联机械腿及其控制方法，涉及机器人技术领域，包括由上至下依次连接的固定顶板、髋关节、大腿、膝盖关节、小腿以及足，所述髋关节包括3组球铰组件；所述大腿为并联结构，包括大腿支撑架和2个电动缸，大腿支撑架与其中一个球铰连接件连接，2个电动缸分别与另外2个球铰连接件连接，电动缸的下端通过电动缸固定架与大腿支撑架连接，电动缸的伸缩变化带动大腿支撑架动作，实现大腿的俯仰运动和横滚运动。本发明有益效果：本发明提供的机械腿结构简单、设计合理，灵活性较高，为多足机器人的研究提供基础。

主权项

1.一种混联机械腿，包括由上至下依次连接的固定顶板（1）、髋关节、大腿、膝盖关节（18）、小腿（11）以及足（12），其特征在于：所述髋关节包括3组球铰组件，所述球铰组件由依次连接的球铰座（2）、球铰（3）和球铰连接件（4）构成，球铰座（2）设置于固定顶板（1）的底部；所述大腿为并联结构，包括大腿支撑架（6）和2个电动缸（5），大腿支撑架（6）与其中一个球铰连接件连接，2个电动缸（5）分别与另外2个球铰连接件连接，电动缸（5）的下端通过电动缸固定架（7）与大腿支撑架（6）连接，电动缸（5）的伸缩变化带动大腿支撑架（6）动作，实现大腿的俯仰运动和横滚运动；所述膝盖关节（18）上端与大腿支撑架（6）的底端铰接，下端与小腿（11）固定连接，膝盖关节（18）上设有用于驱动膝盖关节（18）运动的驱动机构，所述驱动机构包括伺服电机（13）、同步轮（14）、同步带（15）、减速轮（16）和行星减速器（17），所述伺服电机（13）与设置于大腿支撑架（6）上的同步轮（14）连接以驱动同步轮（14）的转动，减速轮（16）设置于膝盖关节（18）与大腿支撑架（6）的铰接轴（8）的轴端，且减速轮（16）与行星减速器（17）连接，同步带（15）套设于同步轮（14）和减速轮（16）上，伺服电机（13）通过同步轮（14）、同步带（15）、减速轮（16）和行星减速器（17）驱动膝盖关节（18）运动，从而带动机械腿的小腿（11）抬起和放下；所述小腿（11）为串联结构，小腿（11）连接于膝盖关节（18）的下端部且小腿（11）与膝盖关节（18）之间设有缓冲弹簧（9）和三维力传感器（10）；足（12）固定设置于小腿（11）的下端部。