一种欠驱动的柔性双足跳跃机器人制造技术

本发明专利技术提供一种欠驱动的柔性双足跳跃机器人，包括机器人主体和柔性腿部结构，所述柔性腿部结构设置在所述机器人主体上，所述柔性腿部结构包括髋部

【技术实现步骤摘要】
一种欠驱动的柔性双足跳跃机器人


[0001]本专利技术涉及机器人
，尤其是涉及一种欠驱动的柔性双足跳跃机器人
。

技术介绍

[0002]在野外探险
、
抢险救援
、
星际探索等任务中，外部环境的复杂性和未知性对侦察类机器人的非结构化环境适应能力和越障能力提出了较高的要求
。
传统的轮式机器人运动效率固然很高，但是其运行对周围环境要求较高，越障能力不够强；传统刚性四足机器人相较于轮式机器人拥有较强的越障能力，但是其运动效率却远远不及轮式机器人，同时由于其结构特性，其自我缓冲能力不强
。
另外，由于传统的机器人多为全驱动模式，为保证机器人能够正常工作，其控制系统也相对较为复杂
。

技术实现思路

[0003]为了解决侦察类机器人结构和控制系统复杂
、
越障能力差等问题，本专利技术提出一种欠驱动的柔性双足跳跃机器人
。
[0004]一种欠驱动的柔性双足跳跃机器人，包括机器人主体和柔性腿部结构，所述柔性腿部结构设置在所述机器人主体上，所述柔性腿部结构包括髋部
、
大腿
、
小腿
、
足部；所述髋部分别与所述主体和所述大腿连接，所述大腿分别与所述髋部和所述小腿连接，所述小腿分别与所述髋部
、
所述大腿
、
所述足部连接
。
[0005]进一步，所述机器人主体包括机箱
、
步进电机
>、
绕线轮
、
直线电机和配重块；所述步进电机对称设置在所述机箱两侧，所述绕线轮与所述步进电机输出轴连接，所述配重块安装在所述直线电机上，所述直线电机设置在所述机箱内
。
[0006]进一步，所述髋部包括髋骨
、
弹簧压杆
、
髋部弹簧和弹簧支架；所述弹簧压杆底部开有小孔，所述髋骨与所述机器人主体刚性连接，所述弹簧支架垂直固定安装在所述髋骨上，所述髋部弹簧安装在所述弹簧支架的孔槽内，所述弹簧压杆安装在所述髋部弹簧内，且所述弹簧压杆的顶部与所述髋部弹簧的顶部抵接
。
[0007]进一步，所述大腿包括驱动索
、
大腿关节大滑轮索
、
大腿关节大滑轮
、
大腿连接轴
、
大腿股骨
、
大腿关节小滑轮；所述驱动索一端缠绕连接在所述绕线轮上，另一端缠绕连接在所述大腿关节小滑轮上，所述大腿关节大滑轮为中空扇形结构，侧壁开有小孔，所述大腿关节大滑轮索一端绑定连接在所述大腿关节大滑轮的侧壁小孔内，另一端绑定连接在所述弹簧压杆的底部小孔内，所述大腿关节大滑轮
、
所述大腿关节小滑轮以及所述大腿股骨固定连接在所述大腿连接轴上，所述大腿股骨与所述髋骨通过大腿连接轴转动连接
。
[0008]进一步，所述小腿包括小腿滑轮索
、
小腿关节滑轮
、
小腿胫骨
、
小腿腓骨
、
胫骨连接轴
、
小腿关节连接轴；所述小腿滑轮索两端分别缠绕连接在大腿关节小滑轮与小腿关节滑轮上，所述小腿关节滑轮与小腿胫骨通过所述胫骨连接轴固定连接，所述小腿腓骨通过所述小腿关节连接轴与所述小腿胫骨转动连接，所述小腿胫骨与所述大腿股骨通过所述胫骨连接轴转动连接
。
[0009]进一步，所述小腿腓骨包括第一连接支架
、
第二连接支架
、
腓骨关节连接轴
、
腓骨弹簧
、
腓骨连接轴和连接轴螺母；所述第一连接支架和所述第二连接支架的顶部中心处开有小孔，所述腓骨连接轴穿过两小孔，所述腓骨连接轴的下部设有与所述连接轴螺母相适配的螺纹，所述连接轴螺母与所述腓骨连接轴的下部螺纹连接，所述腓骨弹簧套设在所述第二连接支架与所述连接轴螺母之间的所述腓骨连接轴上；所述第一连接支架与所述髋骨通过所述腓骨关节连接轴旋转连接，所述第二连接支架与小腿胫骨通过小腿关节连接轴旋转连接
。
[0010]进一步，所述足部包括足部关节滑轮
、
足部关节轴
、
足部主体
、
足部扭簧和足部滑轮索；所述足部关节滑轮和所述足部主体通过所述足部关节轴固定连接，所述足部滑轮索一端缠绕连接在所述足部关节滑轮上，另一端缠绕连接在所述小腿关节滑轮上，所述足部扭簧中心凹槽安装在所述足部关节轴卡槽内，其外圈通过自身膨胀挤压安装在所述小腿胫骨安装孔内，所述足部主体与所述小腿胫骨通过所述足部关节轴旋转连接，所述足部主体与所述小腿胫骨通过所述足部关节轴转动连接
。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：腿部结构简单，故障率低，质量轻，腿部结构中的弹簧不仅能够在机器人落地时起到缓冲减震的作用，而且还可实现储放能功能，大大提高机器人的能量利用效率；双足机器人通过主体中的直线电机带动安装在其上的配重块，调整双足机器人重心位置，使得机器人能够在运动过程中获得一个稳定的姿态
。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0013]图1为本专利技术实施例整体结构示意图；
[0014]图2为本专利技术实施例各部件示意图；
[0015]图3为本专利技术实施例柔性腿部结构示意图；
[0016]图4为本专利技术实施例主体结构示意图；
[0017]图5为本专利技术实施例髋部结构示意图；
[0018]图6为本专利技术实施例弹簧支架装配爆炸图；
[0019]图7为本专利技术实施例大腿结构主视图；
[0020]图8为本专利技术实施例大腿结构侧视图；
[0021]图9为本专利技术实施例小腿结构主视图；
[0022]图
10
为本专利技术实施例小腿结构侧视图；
[0023]图
11
为本专利技术实施例小腿腓骨结构示意图；
[0024]图
12
为本专利技术实施例足部装配爆炸图；
[0025]图
13
为本专利技术实施例足部结构示意图；
[0026]图
14
为本专利技术实施例大腿关节大滑轮的结构示意图；
[0027]图
15
为本专利技术实施例大腿关节小滑轮结构示意图；
[0028]图
16
为本专利技术实施例小腿关节滑轮结构示意图；
[0029]图
17
为本专利技术实施例足部关节滑轮结构示意图；
[0030]图
18
为本专利技术实施例足部关节轴结构示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种欠驱动的柔性双足跳跃机器人，其特征在于，包括机器人主体
(1)
和柔性腿部结构，所述柔性腿部结构设置在所述机器人主体
(1)
上，所述柔性腿部结构包括髋部
(2)、
大腿
(3)、
小腿
(4)
和足部
(5)
；所述髋部
(2)
分别与所述主体
(1)
和所述大腿
(3)
连接，所述大腿
(3)
分别与所述髋部
(2)
和所述小腿
(4)
连接，所述小腿
(4)
分别与所述髋部
(2)、
所述大腿
(3)、
所述足部
(5)
连接
。2.
根据权利要求1所述的欠驱动的柔性双足跳跃机器人，其特征在于，所述机器人主体
(1)
包括机箱
(6)、
步进电机
(7)、
绕线轮
(8)、
直线电机
(10)
和配重块
(11)
；所述步进电机
(7)
对称设置在所述机箱
(6)
两侧，所述绕线轮
(8)
与所述步进电机
(7)
输出轴连接，所述配重块
(11)
安装在所述直线电机
(10)
上，所述直线电机
(10)
设置在所述机箱
(6)
内
。3.
根据权利要求1所述的欠驱动的柔性双足跳跃机器人，其特征在于，所述髋部
(2)
包括髋骨
(12)、
弹簧压杆
(13)、
髋部弹簧
(14)
和弹簧支架
(15)
；所述弹簧压杆
(13)
底部开有小孔，所述髋骨
(12)
与所述机器人主体
(1)
刚性连接，所述弹簧支架
(15)
垂直固定安装在所述髋骨
(12)
上，所述髋部弹簧
(14)
安装在所述弹簧支架
(15)
的孔槽内，所述弹簧压杆
(13)
安装在所述髋部弹簧
(14)
内，且所述弹簧压杆
(13)
的顶部与所述髋部弹簧
(14)
的顶部抵接
。4.
根据权利要求2所述的欠驱动的柔性双足跳跃机器人，其特征在于，所述大腿
(3)
包括驱动索
(9)、
大腿关节大滑轮索
(16)、
大腿关节大滑轮
(17)、
大腿连接轴
(18)、
大腿股骨
(19)
和大腿关节小滑轮
(20)
；所述驱动索
(9)
一端缠绕连接在所述绕线轮
(8)
上，另一端缠绕连接在所述大腿关节小滑轮
(20)
上，所述大腿关节大滑轮
(17)
为中空扇形结构，侧壁开有小孔，所述大腿关节大滑轮索
(16)
一端绑定连接在所述大腿关节大滑轮
(17)
的侧壁小孔内，另一端绑定连接在所述弹簧压杆
(13)
的底部小孔内，所述大腿关节大滑轮
(17)、
所述大腿关节小滑轮
(20)
以及所述大腿股骨
(19)
固定连接在所述大腿连接轴
(18)
上，所述大腿股骨
(19)
与所述髋骨

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪鑫，陈亮亮，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：