一种二自由度机器人腿结构及机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种二自由度机器人腿结构，包括：执行器、固定架、摇臂、推杆和万向节，多组摇臂中的每组摇臂分别与多个执行器的每个执行器一一对应设置，每组摇臂包括主动摇臂，所述主动摇臂的一端与相应的执行器的动力输出端面连接；每组推杆包括一级推杆，所述一级推杆的一端与相应的主动摇臂的另一端连接，且所述每组推杆均位于固定架的侧边；所述固定架的底部和每组推杆的底部均设置有万向节；当本二自由度机器人腿结构作为机器人的小腿结构时，将执行器的位置上移，利用摇臂、推杆和万向节配合执行器一起实现脚板的翻滚运动和俯仰运动，由于执行器未安装在脚踝处，降低了移动时在腿部产生的惯性力，实现脚踝运动控制的简单化。简单化。简单化。

【技术实现步骤摘要】
一种二自由度机器人腿结构及机器人


[0001]本技术属于人形机器人
，尤其涉及一种二自由度机器人腿结构及机器人。

技术介绍

[0002]机器人随着机械和电子控制技术的发展，在自动化焊接，喷漆、搬运、装配、铸造等场合，有越来越多的机器人投入应用。
[0003]关于现有的机器人踝关节的结构，如公开文献专利号为201210554495.3公开的一种双足步行机器人，机器人踝关节包括踝关节屈伸电机、踝关节连接件、踝关节侧展电机与机器人脚部；踝关节屈伸电机使用盘式电机与谐波减速器驱动，踝关节屈伸电机的输出为内外两个法兰，踝关节屈伸电机的内法兰与机器人小腿相连，驱动踝关节屈伸自由度；踝关节连接件与踝关节屈伸电机的外法兰相连；踝关节侧展电机使用盘式电机与谐波减速器驱动，踝关节侧展电机的输出为内外两个法兰，其内法兰与踝关节连接件相连，驱动机器人踝关节侧展自由度；机器人脚部与踝关节侧展电机的外法兰相连；由于踝关节屈伸电机和踝关节侧展电机均安装在脚踝处，导致脚部末端的惯量大，质心偏下(可以理解为在小腿绑了沙袋，导致不灵活)，不利于运动控制；
[0004]因此，亟需研发一种能减少脚部末端的惯量和对运动控制更有利的二自由度机器人腿结构及机器人。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本技术提供了一种二自由度机器人腿结构及机器人。
[0006]本技术的技术方案在于：
[0007]本技术提供了一种二自由度机器人腿结构，包括：
[0008]多个执行器，每个所述执行器均设有动力输出端面；
[0009]固定架，每个所述执行器均安装于所述固定架上；
[0010]多组摇臂，多组摇臂中的每组摇臂分别与多个执行器的每个执行器一一对应设置，每组摇臂包括主动摇臂，所述主动摇臂的一端与相应的执行器的动力输出端面连接；
[0011]多组推杆，每组推杆包括一级推杆，所述一级推杆的一端与相应的主动摇臂的另一端连接，且所述每组推杆均位于固定架的侧边；
[0012]若干万向节，所述固定架的底部和每组推杆的底部均设置有万向节。
[0013]优选地，所述执行器为两个，两个执行器分别为第一执行器和第二执行器，所述第一执行器位于所述第二执行器的上方。
[0014]当执行器为两个的情况下，对应有两组优选方案；
[0015]第一种：
[0016]所述摇臂为两组，每组所述摇臂包括主动摇臂，所述推杆为两组，每组所述推杆包括一级推杆，所述主动摇臂的另一端与所述一级推杆连接，所述一级推杆的底部与万向节
连接。
[0017]第二种：
[0018]所述摇臂为两组，每组所述摇臂包括主动摇臂和被动摇臂，所述被动摇臂的一端与固定架连接，且所述被动摇臂位于主动摇臂的下方。
[0019]所述推杆为两组，每组所述推杆包括一级推杆和二级推杆，所述一级推杆的一端连接主动摇臂，所述一级推杆的另一端与所述二级推杆的一端连接，所述二级推杆的底部与万向节连接，且被动摇臂的另一端与一级推杆和二级推杆之间的连接节点进行连接。
[0020]上述两种方案中，所述万向节包括踝关节万向节和推杆万向节，所述踝关节万向节设于固定架的底部，所述推杆万向节设于每组推杆的底部。
[0021]进一步地，还包括：脚板，踝关节万向节和推杆万向节均固定于所述脚板上。
[0022]本技术还提供了一种机器人，包括上述的二自由度机器人腿结构。
[0023]本技术二自由度机器人腿结构的有益效果在于：
[0024]当本二自由度机器人腿结构作为机器人的小腿结构时，将执行器的位置上移，利用摇臂、推杆和万向节配合执行器一起实现脚板的翻滚运动和俯仰运动，由于执行器未安装在脚踝处，降低了移动时在腿部产生的惯性力，实现脚踝运动控制的简单化。
附图说明
[0025]图1为本技术实施例1的整体结构示意图一；
[0026]图2为本技术实施例1的整体结构示意图二；
[0027]图3为本技术实施例2的整体结构示意图一；
[0028]图4为本技术实施例2的整体结构示意图二；
[0029]附图标记：1、执行器，11、第一执行器，12、第二执行器，2、固定架，3、摇臂，31、主动摇臂，32、被动摇臂，4、推杆，41、一级推杆，42、二级推杆，5、万向节，51、踝关节万向节，52、推杆万向节，6、脚板。
具体实施方式
[0030]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。
[0031]需要说明的是，当元件被称为“位于”、“安装于”、“设于”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。
[0032]需要理解的是，在本技术的描述中，“至少一个”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
[0033]另外，术语“上方”、“并排”、“一端”、“另一端”、“侧边”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0034]需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可
以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
[0035]值得说明的是，在机器人结构的设计领域中，串联结构是指一个执行器控制关节进行一个方向的运动，并联结构是指两个执行器共同控制关节进行一个或多个方向的运动。
[0036]实施例1
[0037]请参照图1和图2，本技术提供了一种二自由度机器人腿结构，现以机器人的小腿结构为例，为小腿未发生运动的状态,包括：
[0038]两个执行器1，每个所述执行器1设有动力输出端面，所述执行器1包括第一执行器11和第二执行器12，所述第一执行器11位于所述第二执行器12的上方，第一执行器11和第二执行器12上下设置的方式，实现了机器人小腿修长的结构；
[0039]另外，具体的，该执行器1为减速电机，每个执行器1仅设一个动力输出端面，第一执行器11和第二执行器12的动力输出端面互为反向，通过动力输出端面传输动力；
[0040]固定架2，两个执行器1均安装于所述固定架2上，固定架2作为小腿结构的支撑主要部件；
[0041]摇臂3为两组，每组摇臂3包括一个主动摇臂31，每个主动摇臂31的一端与相应的执行器1的动力输出端面连接，即第一执行器11的动力输出端面连接有一个主动摇臂31，第二执行器12的动力输出端面也连接有一个主动摇臂31，多组摇臂、多个执行器时，依次类推；同时，主动摇臂是活动连接于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二自由度机器人腿结构，其特征在于，包括：多个执行器(1)，每个所述执行器(1)均设有动力输出端面；固定架(2)，每个所述执行器(1)均安装于所述固定架(2)上；多组摇臂(3)，多组摇臂(3)中的每组摇臂(3)分别与多个执行器(1)的每个执行器(1)一一对应设置，每组摇臂(3)包括主动摇臂(31)，所述主动摇臂(31)的一端与相应的执行器(1)的动力输出端面连接；多组推杆(4)，每组推杆(4)包括一级推杆(41)，所述一级推杆(41)的一端与相应的主动摇臂(31)的另一端连接，且所述每组推杆(4)均位于固定架(2)的侧边；若干万向节(5)，所述固定架(2)的底部和每组推杆(4)的底部均设置有万向节(5)。2.根据权利要求1所述的二自由度机器人腿结构，其特征在于，所述执行器(1)为两个，两个执行器(1)分别为第一执行器(11)和第二执行器(12)，所述第一执行器(11)位于所述第二执行器(12)的上方。3.根据权利要求2所述的二自由度机器人腿结构，其特征在于，所述摇臂(3)为两组，每组所述摇臂(3)包括主动摇臂(31)，所述推杆(4)为两组，每组所述推杆(4)包括一级推杆(41)，每个所述主动摇臂(31)的另一端与相应的所述一级推杆(41)连接，所述一级推杆(41)的底部与万向节(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张君晖，黄耀明，
申请(专利权)人：广州灵动方程科技有限公司，
类型：新型
国别省市：