关节单元模组及腿部机器人制造技术

本实用新型专利技术提供了一种关节单元模组及腿部机器人，关节模组包括髋转舵机、髋侧舵机、髋前舵机、膝前舵机、大腿连杆结构、大腿结构件、第一固定架和第二固定架，髋转舵机、髋侧舵机、髋前舵机和膝前舵机均设于髋关节处，大腿连杆结构的一端固定于膝前舵机的输出轴，髋转舵机的输出轴与第一固定架固定连接，髋侧舵机的外壳固定在第一固定架上，且髋侧舵机的输出轴与第二固定架固定连接，髋前舵机和膝前舵机均固定设置于第二固定架。本实用新型专利技术提供的关节单元模组及腿部机器人，一是使得关节舵机结构更加集中，结构更加紧凑，所需的安装空间更小，二是使得膝前舵机设置的高度较高，能够提高腿部机器人的质心，减小舵机所需的力矩。减小舵机所需的力矩。减小舵机所需的力矩。

【技术实现步骤摘要】
关节单元模组及腿部机器人


[0001]本技术属于智能机械
，更具体地说，是涉及一种关节单元模组及腿部机器人。

技术介绍

[0002]腿部机器人可用于人形机器人、工业机器人等各种应用场景中。传统腿部机器人多是通过串联方案把各个舵机顺序连接起来组成机器人的一条腿，导致了传统腿部机器人的膝关节舵机设置在膝关节处，脚踝舵机设置于脚踝处，如此导致机器人的质心低、转动惯量大、舵机力矩大、运动控制困难等问题。

技术实现思路

[0003]本技术实施例的目的在于提供一种关节单元模组及腿部机器人，以解决现有技术中存在的机器人质心低、舵机所需力矩大的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种关节单元模组，包括用于使腿部旋转的髋转舵机、用于使腿部侧摆的髋侧舵机、用于使大腿结构件前后摆动的髋前舵机、用于使小腿结构件前后摆动的膝前舵机、大腿连杆结构、连接于所述髋前舵机的输出轴的所述大腿结构件、第一固定架和第二固定架，所述髋转舵机、所述髋侧舵机、所述髋前舵机和所述膝前舵机均设于髋关节处，所述大腿连杆结构的一端固定于所述膝前舵机的输出轴，另一端用于与所述小腿结构件转动连接，所述髋转舵机的输出轴与所述第一固定架固定连接，所述髋侧舵机的外壳固定在所述第一固定架上，且所述髋侧舵机的输出轴与所述第二固定架固定连接，所述髋前舵机和所述膝前舵机均固定设置于所述第二固定架。
[0005]在一个实施例中，所述第一固定架包括两个相对设置的第一固定板以及连接两个所述第一固定板的第二固定板，使所述第一固定架呈U形，所述髋转舵机的输出轴与所述第二固定板固定连接，所述髋侧舵机的外壳固定在其中一个所述第一固定板上。
[0006]在一个实施例中，所述第二固定架包括两个相对设置的第三固定板以及两个相对设置的第四固定板，其中一个所述第三固定板、其中一个所述第四固定板、另一个所述第三固定板和另一个所述第四固定板依次连接，使所述第二固定架呈框形，所述髋侧舵机的输出轴与其中一个所述第三固定板固定连接，另一个所述第三固定板与其中一个所述第一固定板转动连接，所述髋侧舵机和所述膝前舵机分别固定于两个所述第四固定板。
[0007]在一个实施例中，所述髋前舵机和所述膝前舵机同轴设置。
[0008]在一个实施例中，所述髋前舵机和所述膝前舵机的输出轴朝向同一方向设置，所述髋前舵机的输出轴背向所述膝前舵机设置；所述大腿结构件的数量为两个且同步运动，所述大腿连杆结构设于两个所述大腿结构件之间，所述髋前舵机的外壳和其中一个所述大腿结构件之间通过第一轴承支撑，所述膝前舵机的外壳和另一个所述大腿结构件之间通过第二轴承支撑。
[0009]在一个实施例中，所述膝前舵机的输出轴和所述髋前舵机的外壳通过支撑轴承连
接。
[0010]在一个实施例中，所述大腿连杆结构包括第一曲轴和第一连杆，所述第一曲轴的一端固定于所述膝前舵机的输出轴，所述第一曲轴的另一端与所述第一连杆转动连接，所述第一连杆的远离所述第一曲轴的一端用于与所述小腿结构件转动连接。
[0011]本技术还提供一种腿部机器人，包括上述的关节单元模组，还包括与所述大腿连杆结构转动连接的小腿结构件。
[0012]在一个实施例中，所述腿部机器人还包括固定于所述大腿结构件的脚踝舵机，以及连接于所述脚踝舵机的输出轴的小腿连杆结构，所述小腿连杆结构用于驱动脚板前后转动。
[0013]在一个实施例中，所述大腿结构件的数量为两个且同步运动，所述大腿连杆结构设于两个所述大腿结构件之间，所述髋前舵机的外壳和其中一个所述大腿结构件之间通过第一轴承支撑，所述膝前舵机的外壳和另一个所述大腿结构件之间通过第二轴承支撑；所述脚踝舵机的数量为两个且同轴设置，两个所述脚踝舵机分别固定于两个所述大腿结构件。
[0014]本技术提供的关节单元模组及腿部机器人的有益效果在于：与现有技术相比，本技术关节单元模组中，膝前舵机通过大腿连杆结构驱动小腿结构件运动，使膝前舵机无需安装在膝关节处，膝前舵机、髋转舵机、髋侧舵机和髋前舵机均设置在髋关节处，一是使得关节舵机结构更加集中，结构更加紧凑，所需的安装空间更小，二是使得膝前舵机设置的高度较高，能够提高腿部机器人的质心，减小舵机所需的力矩。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本技术实施例提供的关节单元模组的立体结构图；
[0017]图2为本技术实施例提供的关节单元模组的爆炸结构图；
[0018]图3为本技术实施例提供的关节单元模组的剖视图；
[0019]图4为本技术实施例提供的腿部机器人的立体结构图；
[0020]图5为本技术实施例提供的腿部机器人的纵剖图；
[0021]图6为本技术实施例提供的腿部机器人在膝关节处的剖视图。
[0022]其中，图中各附图标记：
[0023]11
‑
髋转舵机；12
‑
髋侧舵机；13
‑
髋前舵机；14
‑
膝前舵机；15
‑
第一固定架；151
‑
第一固定板；152
‑
第二固定板；16
‑
第二固定架；161
‑
第三固定板；162
‑
第四固定板；17
‑
大腿结构件；18
‑
大腿连杆结构；181
‑
第一曲轴；182
‑
第一连杆；191
‑
第一轴承；192
‑
第二轴承；193
‑
支撑轴承；21
‑
脚踝舵机；22
‑
小腿结构件；23
‑
小腿连杆结构；231
‑
第二曲轴；232
‑
第二连杆；24
‑
舵机连接架；25
‑
脚板；26
‑
第七轴承。
具体实施方式
[0024]为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0025]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
[0026]需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种关节单元模组，其特征在于：包括用于使腿部旋转的髋转舵机、用于使腿部侧摆的髋侧舵机、用于使大腿结构件前后摆动的髋前舵机、用于使小腿结构件前后摆动的膝前舵机、大腿连杆结构、连接于所述髋前舵机的输出轴的所述大腿结构件、第一固定架和第二固定架，所述髋转舵机、所述髋侧舵机、所述髋前舵机和所述膝前舵机均设于髋关节处，所述大腿连杆结构的一端固定于所述膝前舵机的输出轴，另一端用于与所述小腿结构件转动连接，所述髋转舵机的输出轴与所述第一固定架固定连接，所述髋侧舵机的外壳固定在所述第一固定架上，且所述髋侧舵机的输出轴与所述第二固定架固定连接，所述髋前舵机和所述膝前舵机均固定设置于所述第二固定架。2.如权利要求1所述的关节单元模组，其特征在于：所述第一固定架包括两个相对设置的第一固定板以及连接两个所述第一固定板的第二固定板，使所述第一固定架呈U形，所述髋转舵机的输出轴与所述第二固定板固定连接，所述髋侧舵机的外壳固定在其中一个所述第一固定板上。3.如权利要求2所述的关节单元模组，其特征在于：所述第二固定架包括两个相对设置的第三固定板以及两个相对设置的第四固定板，其中一个所述第三固定板、其中一个所述第四固定板、另一个所述第三固定板和另一个所述第四固定板依次连接，使所述第二固定架呈框形，所述髋侧舵机的输出轴与其中一个所述第三固定板固定连接，另一个所述第三固定板与其中一个所述第一固定板转动连接，所述髋侧舵机和所述膝前舵机分别固定于两个所述第四固定板。4.如权利要求1所述的关节单元模组，其特征在于：所述髋前舵机和所述膝前舵机同轴设置。5.如权利要求4所述的关节单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁宏钰，汪文广，黄亮，胡毅森，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：