[实用新型]一种多自由度四足仿生机器人

摘要

本实用新型公开了一种多自由度四足仿生机器人，包括躯干和四个下肢，四个下肢均匀对称地分布在躯干下方的四角，且四个下肢的结构完全相同；躯干包括六自由度并联机构和四个驱动单元；六自由度并联机构的两端各设两个驱动单元；六自由度并联机构包括相互平行设置的动平台和静平台，在动平台上固定有六个杆件电机，在杆件电机和静平台之间连接有六根杆件；下肢包括腿部、踝关节和脚掌；腿部上端固定连接驱动单元，腿部下端可转动连接踝关节的上端；踝关节的下端可转动连接脚掌的上端。本实用新型六自由度并联机构有助于机器人姿态的调整和运动路径的合理规划，能够有效提高腿式机器人对复杂地形的适应能力、抗干扰能力和行走稳定性。

主权项

1.一种多自由度四足仿生机器人，包括躯干(2)和四个下肢(1)，四个下肢(1)均匀对称地分布在躯干(2)下方的四角，且四个下肢(1)的结构完全相同；其特征在于：所述躯干(2)包括六自由度并联机构(40)和用于分别驱动每个下肢(1)运动的四个驱动单元(50)；所述六自由度并联机构(40)的一端固定两个所述驱动单元(50)，另一端固定另两个驱动单元(50)；所述六自由度并联机构(40)包括相互平行设置的动平台(41)和静平台(42)，在动平台(41)上固定有六个杆件电机(411)，在杆件电机(411)和静平台(42)之间连接有六根杆件(43)用于将动平台和静平台连接起来；六根杆件(43)能独立伸缩且能绕连接点自由摆动用以同时协调动作以实现在三维空间内的相应动作，提高机器人的运动性能和灵活性；所述下肢(1)包括腿部(30)、踝关节(10)和脚掌(20)；腿部(30)上端固定连接驱动单元(50)，腿部(30)下端可转动连接所述踝关节(10)的上端；踝关节(10)的下端可转动连接所述脚掌(20)的上端；所述踝关节(10)包括与脚掌(20)连接的支撑板(11)、与支撑板(11)前后两端可转动连接的支撑框(12)、与支撑框(12)左右两端可转动连接的支撑架(13)、丝杆传动单元(14)和用于控制踝关节(10)的踝关节控制单元(15)；所述丝杆传动单元(14)上端固定在支撑架(13)上部，丝杆传动单元(14)下端的两个连接端(141)通过两个第一连杆(16)铰接支撑板(11)的左右两端、通过两个第二连杆(17)铰接支撑架(13)的左右两端，用以实现控制支撑板(11)的俯仰运动和翻转运动；所述脚掌(20)包括与踝关节(10)连接的脚跟(21)、倾斜布设的足弓(22)、设于足弓(22)上表面的脚掌控制单元(23)和位于足弓(22)端部的脚趾(24)；所述足弓(22)的两端通过扭簧分别与脚跟(21)的上部和脚趾(24)连接，扭簧能实现足弓(22)与脚跟(21)、脚趾(24)之间的相对转动，使脚跟(21)底面和脚趾(24)能作为承重点与地面接触。