机器人下肢驱动机构及机器人制造技术

本申请实施例提供一种机器人下肢驱动机构及机器人。机器人下肢结构包括腿部执行器、腿部组件、第一连杆组件和第二连杆组件。腿部执行器包括四个绕同一轴线转动的动力输出端以及位于四个动力输出端之间的绕轴线转动设置的第一随动件与第二随动件，而腿部组件包括大腿结构件和小腿结构件。在腿部执行器的驱动下，第二连杆组件可带动腿部组件的小腿结构件相对大腿结构件弯曲，且第一连杆组件和第二连杆组件可带动腿部组件相对腿部执行器摆动或绕轴心转动。因此，在本申请实施例中，通过四个动力输出端协同作用，可实现腿部组件执行转动、摆动或扭转等动态变化。摆动或扭转等动态变化。摆动或扭转等动态变化。

【技术实现步骤摘要】
机器人下肢驱动机构及机器人


[0001]本申请涉及机器人领域，尤其涉及一种机器人下肢驱动机构及机器人。

技术介绍

[0002]腿部和脚掌的驱动结构是人形机器人的行走系统中必要的机构，该结构需要具备较好的刚性和强度，并且在自由度方面需要实现行走过程中大腿和小腿的各种摆动、转动和扭转，以及脚掌的上下或左右摆动。因此，如何提供一种可达到稳定连动的机构，已成为机器人制造业者所亟待解决的课题之一。

技术实现思路

[0003]本申请的多个方面提供一种机器人下肢驱动机构及机器人，通过第一动力输出组件和第二动力输出组件的协同作用，可实现腿部组件稳定产生相对应的转动、摆动或扭转等动态变化。
[0004]本申请实施例提供一种机器人下肢驱动机构，包括腿部执行器、腿部组件、第一连杆组件和第二连杆组件。所述腿部执行器包括四个绕同一轴线转动的动力输出端以及位于四个所述动力输出端之间的绕所述轴线转动设置的第一随动件与第二随动件。所述腿部组件包括大腿结构件、小腿结构件和小腿控制杆，所述大腿结构件包括相对的根部和膝部，所述根部设置有转轴，所述膝部枢接于所述小腿结构件上，所述小腿控制杆的下端与所述小腿结构件枢接。所述第一连杆组件的一端枢接于所述第一随动件，另一端枢接于所述转轴，且所述第一连杆组件的相对二侧分别枢接于其中两所述动力输出端。所述第二连杆组件的一端枢接于所述第一随动件，另一端枢接于所述小腿控制杆的上端，且所述第二连杆组件的相对二侧分别枢接于另外两所述动力输出端。
[0005]在一些实施例中，所述第一连杆组件包括第一主连杆、第一次连杆和第二次连杆，所述第一主连杆的一端沿所述径向连接于所述第一随动件，另一端套接于所述转轴，所述第一次连杆和所述第二次连杆分别枢接于所述第一主连杆的相对二侧，以及分别枢接于其中两所述动力输出端。
[0006]在一些实施例中，所述第二连杆组件包括第二主连杆、第三次连杆、第四次连杆和小腿控制杆，所述第二主连杆的一端沿所述径向连接于所述第二随动件，另一端枢接于所述小腿控制杆，所述第三次连杆和所述第四次连杆分别枢接于所述第二主连杆的相对二侧，以及分别枢接于另外两所述动力输出端。
[0007]在一些实施例中，所述第一主连杆与第二主连杆均呈绕所述轴线向内弯曲的弧形结构以贴近所述腿部执行器的外表。
[0008]在一些实施例中，所述第一次连杆、第二次连杆以及第三次连杆、第四次连杆分别呈绕所述轴线向内弯曲的弧形结构。
[0009]在一些实施例中，所述第一随动件的前侧设置有第一连接轴，且所述第一主连杆包括弯折连接的第一套接部和第二套接部，所述第一套接部套设于所述大腿结构件的所述
转轴，所述第二套接部套设于所述第一连接轴上，并且可相对所述执行器本体转动。
[0010]在一些实施例中，所述第二随动件的后侧设置有第二连接轴，且所述第二主连杆包括弯折连接的转接部和第三套接部，所述转接部枢接于所述小腿控制杆，所述第三套接部套设于所述第二连接轴，并且可相对所述执行器本体转动。
[0011]在一些实施例中，还包括连接于所述腿部组件之下的脚部组件以及用于驱动所述脚部组件的动力源组件，所述脚部组件包括脚掌与安装在脚掌上的万向节，所述万向节与所述小腿结构件连接。
[0012]在一些实施例中，所述动力源组件包括驱动模块、第一传动杆和第二传动杆，所述驱动模块设置于所述腿部组件上端，所述第一传动杆和所述第二传动杆分别连接于所述驱动模块和所述脚掌之间。
[0013]本申请实施例还提供一种机器人，包括上述的机器人下肢驱动机构。
[0014]在本申请实施例中，通过腿部执行器的四个输出端分别驱动两个连杆组件，，使第一连杆组件和第二连杆组件连动大腿结构件和小腿控制杆与小腿结构件产生相对应的转动、摆动或扭转，进而实现机器人于行走过程中所需的抬腿提膝、左右摆动或扭转等动作。
附图说明
[0015]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0016]图1为本申请实施例的机器人下肢驱动机构的分解示意图。
[0017]图2为本申请实施例的机器人下肢驱动机构的前视图。
[0018]图3为本申请实施例的机器人下肢驱动机构的右侧视图。
具体实施方式
[0019]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0020]还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0021]请参阅图1至图3，本申请实施例所提供的机器人下肢驱动机构1适用于组设在机器人的躯体下方。机器人下肢驱动机构包括腿部执行器10、腿部组件20、第一连杆组件30和第二连杆组件40。腿部执行器10可以是但不局限于由电机、减速机构和驱动模板所组成。在本实施例中，腿部执行器10包括执行器本体11以及绕同一轴线转动的四个动力输出端，由于四个动力输出端是两两对活动组件进行控制，因此将四个动力输出端分别归属于第一动力输出组件12和第二动力输出组件13。执行器本体11包括也绕前述轴线转动的第一连接轴111和第二连接轴112，分别沿执行器本体11的径向而凸设于本体11的前侧和后侧。第一动
力输出组件12和第二动力输出组件13沿执行器本体11的轴向设置于执行器本体11相对的左右两侧，并且可相对执行器本体11转动。
[0022]其中，第一动力输出组件12包括沿执行器本体11轴向排列并可以相对转动的第一转动圈121和第二转动圈131，以及分别设置于第一动力输出组件12相对两侧的第一动力输出端123和第二动力输出端124。且第一动力输出端123和第二动力输出端124分别设置于第二转动圈131和第一转动圈121上。第二动力输出组件13包括沿执行器本体11轴向排列并可以相对转动的第三转动圈122和第四转动圈132，以及分别设置于第二动力输出组件13相对两侧的第三动力输出端133和第四动力输出端134，且第三动力输出端133和第四动力输出端134分别设置于第三转动圈122和第四转动圈132上。
[0023]第一动力输出组件12可以是通过将两个电机结构组合在一起而形成的具有两个输出端的动力组件，改两个电机结构可相互独立输出，也可以在输出结构上进行关联耦合，如将一个的定子与另一个转子相固定。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人下肢驱动机构，其特征在于，包括：腿部执行器，包括四个绕同一轴线转动的动力输出端以及位于四个所述动力输出端之间的绕所述轴线转动设置的第一随动件与第二随动件；腿部组件，包括大腿结构件、小腿结构件和小腿控制杆，所述大腿结构件包括相对的根部和膝部，所述根部设置有转轴，所述膝部枢接于所述小腿结构件上，所述小腿控制杆的下端与所述小腿结构件枢接；第一连杆组件，其一端枢接于所述第一随动件，另一端枢接于所述转轴，且所述第一连杆组件的相对二侧分别枢接于其中两所述动力输出端；以及第二连杆组件，其一端枢接于所述第二随动件，另一端枢接于所述小腿控制杆的上端，且所述第二连杆组件的相对二侧分别枢接于另外两所述动力输出端。2.如权利要求1所述的机器人下肢驱动机构，其特征在于，所述第一连杆组件包括第一主连杆、第一次连杆和第二次连杆，所述第一主连杆的一端沿所述径向连接于所述第一随动件，另一端套接于所述转轴，所述第一次连杆和所述第二次连杆分别枢接于所述第一主连杆的相对二侧，以及分别枢接于其中两所述动力输出端。3.如权利要求2所述的机器人下肢驱动机构，其特征在于，所述第二连杆组件包括第二主连杆、第三次连杆、第四次连杆，所述第二主连杆的一端沿所述径向连接于所述第二随动件，另一端枢接于所述小腿控制杆，所述第三次连杆和所述第四次连杆分别枢接于所述第二主连杆的相对二侧，以及分别枢接于另外两所述动力输出端。4.如权利要求3所述的机器人下肢驱动机构，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗程，卢载浩，林赵勇，汪兵，王文博，方冉，
申请(专利权)人：达闼机器人股份有限公司，
类型：发明
国别省市：