一种仿人型下肢双足机器人的制作方法

专利2026-06-19  5


本发明涉及仿真机器人,尤其是指一种仿人型下肢双足机器人。


背景技术:

1、随着自动化和智能化的快速发展,越来越多的机器人产品被研发和应用,尤其是机器人仿真领域被广泛的关注和研发。

2、但是,现有的双足机器人大多数都应用于医学领域,作为下肢步行训练器和助行机构使用。

3、例如:公开号:cn 109846675 b,发明名称:一种可拼接组合的下肢步行训练器的机械结构及其康复助行机构的中国专利就公开了一种下肢外骨骼机器人,该机械结构包含髋关节步行训练器和膝关节步行训练器2个部分,髋关节步行训练器和膝关节步行训练器采用模块化设计,二者可单独使用,二者的组合可以形成整体下肢步行训练器。相比较于大型下肢外骨骼机器人及便携外骨骼机器人更具灵活性和精准性,同时可以依据病患程度组合定制、降低患者花费,同时这种模块化设计,可自由拼接组合是一种趋势;

4、再例如:公开号:cn 104490568 b,发明名称:人体下肢外骨骼助行康复机器人的中国专利也公开了一种下肢外骨骼机器人,包括:腰部后背运动模块、髋关节运动模块、膝关节运动模块、踝关节运动模块,后背伺服电机通过曲柄摇杆机构和空间四连杆机构带动髋关节运动,膝部电动推杆带动膝关节运动;踝部电动推杆带动踝关节运动。

5、分析上述专利申请可知,现有技术的下肢双足机器人多用于辅助行走中,因其自身的传动结构和支撑机构决定其无法实现大负载的应用,并且,其结构复杂度较高、导致结构稳定性较差,整体的抗冲击能力较弱,也导致其无法工业应用。


技术实现思路

1、为此,本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中仿真机器人多应用与复健领域,而无法应用到工业大负载的问题,提供了一种仿人型下肢双足机器人,在实现仿生的自主行走的基础上,具有结构稳定、承载能力强、抗冲击能力强的特性,适用于工业领域,能够完成大负载的承运动作。

2、为解决上述技术问题,本发明提供了一种仿人型下肢双足机器人,包括:腰部结构、腿部结构,其中:

3、所述腰部结构包括:

4、腰部支架;

5、至少两个第一回转驱动器,设置在所述腰部支架内;

6、至少两个第一关节,分别与两个所述第一回转驱动器连接;

7、至少两个第二回转驱动器,分别设置在两个所述第一关节中;

8、至少两个转接件,分别与两个所述第二回转驱动器连接;

9、至少两个第三回转驱动器,分别设置在两个所述转接件上,所述第三回转驱动器与两个所述腿部结构连接;

10、所述第一回转驱动器、第二回转驱动器和第三回转驱动器在空间上分别沿x轴、y轴和z轴方向延伸设置,所述第一回转驱动器、第二回转驱动器和第三回转驱动器带动所述腿部结构在空间上三自由度移动。

11、在本发明的一个实施例中,两个所述第一回转驱动器设置在同一轴线上,且两个所述第一回转驱动器的延伸方向相反。

12、在本发明的一个实施例中,两个所述第一关节、两个所述第二回转驱动器、两个所述转接件、两个所述第三回转驱动器、以及两个所述腿部结构均轴对称设置。

13、在本发明的一个实施例中,所述腰部支架上设置有承载台。

14、在本发明的一个实施例中,所述腿部结构包括:

15、第一腿部支架,与所述第三回转驱动器连接;

16、第一屈伸驱动器,设置在所述第一腿部支架中;

17、第二关节,与所述第一屈伸驱动器连接;

18、第二腿部支架,通过所述第二关节与所述第一腿部支架连接,所述第一屈伸驱动器通过所述第二关节带动所述第二腿部支架相对于所述第一腿部支架摆动。

19、在本发明的一个实施例中,所述第二关节包括:

20、第一连杆,与所述第一腿部支架转动连接;

21、第二连杆,与所述第二腿部支架转动连接;

22、传动轴,依次穿设在所述第一连杆和所述第二连杆中,所述传动轴与所述第一屈伸驱动器连接。

23、在本发明的一个实施例中,所述第二腿部支架相对于所述第一腿部支架的摆动角度为0~120°。

24、在本发明的一个实施例中,还包括足部结构,所述足部结构通过万向轴与所述第二腿部支架连接。

25、在本发明的一个实施例中,所述腿部结构还包括:第二屈伸驱动器,所述第二屈伸驱动器设置在所述第二腿部支架中,所述第二屈伸驱动器与所述足部结构连接。

26、在本发明的一个实施例中,还包括检测系统,所述检测系统能够检测所述第一回转驱动器、第二回转驱动器和第三回转驱动器的扭矩。

27、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:

28、本发明所述的仿人型下肢双足机器人,设置腰部结构具有三个回转驱动器,能够带动腿部结构在空间上三自由度移动,采用多个回转驱动器配合模仿人体髋关节的多自由度运动,能够实现腿部结构前后左右四个方向上的摆动,还能够实现腿部结构的转动,从而实现仿生的自主行走动作;

29、并且,仅设置回转驱动器实现多自由度运动,相比于现有技术的连杆结构,其结构更加简单,从而保证其具有更强的抗冲击能力,同时,回转驱动器的结构更加稳定,使腰部结构的承载能力更强,适用于工业领域,能够完成大负载的承运动作。



技术特征:

1.一种仿人型下肢双足机器人,其特征在于,包括:腰部结构、腿部结构,其中:

2.根据权利要求1所述的仿人型下肢双足机器人,其特征在于:两个所述第一回转驱动器设置在同一轴线上,且两个所述第一回转驱动器的延伸方向相反。

3.根据权利要求2所述的仿人型下肢双足机器人,其特征在于:两个所述第一关节、两个所述第二回转驱动器、两个所述转接件、两个所述第三回转驱动器、以及两个所述腿部结构均轴对称设置。

4.根据权利要求1所述的仿人型下肢双足机器人,其特征在于:所述腰部支架上设置有承载台。

5.根据权利要求1所述的仿人型下肢双足机器人,其特征在于:所述腿部结构包括:

6.根据权利要求5所述的仿人型下肢双足机器人,其特征在于:所述第二关节包括:

7.根据权利要求6所述的仿人型下肢双足机器人,其特征在于:所述第二腿部支架相对于所述第一腿部支架的摆动角度为0~120°。

8.根据权利要求5所述的仿人型下肢双足机器人,其特征在于:还包括足部结构,所述足部结构通过万向轴与所述第二腿部支架连接。

9.根据权利要求8所述的仿人型下肢双足机器人,其特征在于:所述腿部结构还包括:第二屈伸驱动器,所述第二屈伸驱动器设置在所述第二腿部支架中,所述第二屈伸驱动器与所述足部结构连接。

10.根据权利要求1所述的仿人型下肢双足机器人,其特征在于:还包括检测系统,所述检测系统能够检测所述第一回转驱动器、第二回转驱动器和第三回转驱动器的扭矩。


技术总结
本发明涉及一种仿人型下肢双足机器人,包括:腰部结构、腿部结构,其中:腰部结构包括:腰部支架;至少两个第一回转驱动器,设置在腰部支架内;至少两个第一关节,分别与两个第一回转驱动器连接;至少两个第二回转驱动器,分别设置在两个第一关节中;至少两个转接件,分别与两个第二回转驱动器连接;至少两个第三回转驱动器,分别设置在两个转接件上,第三回转驱动器与两个腿部结构连接;第一回转驱动器、第二回转驱动器和第三回转驱动器带动腿部结构在空间上三自由度移动。本发明的仿人型下肢双足机器人,在实现仿生的自主行走的基础上,具有结构稳定、承载能力强、抗冲击能力强的特性,适用于工业领域,能够完成大负载的承运动作。

技术研发人员:王宝玉,李建伟,赵一阳,刘勋,章军福,周云海,张晓芳,孙正茂
受保护的技术使用者:上海镌极特种设备有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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