CN107336217A - 机器人脚踝结构及机器人 - Google Patents

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CN107336217A
CN107336217A CN201710531435.2A CN201710531435A CN107336217A CN 107336217 A CN107336217 A CN 107336217A CN 201710531435 A CN201710531435 A CN 201710531435A CN 107336217 A CN107336217 A CN 107336217A
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熊友军
刘梅春
胡锋
陈新普
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Ubtech Robotics Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0009Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00Joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/12Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements electric

Abstract

为克服现有人形机器人存在脚踝位置灵活性不足以及输出力不足的问题,本发明提供了一种机器人脚踝结构,应用于机器人的脚部结构和至少部分腿部结构之间,所述机器人脚踝结构包括第一驱动组件、第二驱动组件和转接支架;所述第一驱动组件与所述脚部结构连接,所述第二驱动组件与所述至少部分腿部结构连接,所述转接支架分别连接所述第一驱动组件和所述第二驱动组件。同时,本发明还公开了包括上述机器人脚踝结构的机器人。本发明提供的机器人脚踝结构能够增大驱动源的力矩输出,提高机器人的灵活性。

Description

机器人脚踝结构及机器人
技术领域
本发明属于机器人肢体结构技术领域,具体涉及一种机器人脚踝结构及机器人。
背景技术
人形机器人(又称“仿人机器人”,Humanoid Robot),由于其肢体结构和人类相似,如具有双臂、双腿、躯体及头部,同时还具备人工智能,能够在家庭可以完成各种各样的任务,如清扫、娱乐、保姆、家庭安保等任务,改变人类生活方式。为了使人形机器人完成上述各项任务,这就要求人形机器人具有与人类一样灵活的关节。
现有的人形机器人在脚踝位置要么只设置有一个舵机,其脚部结构只能够朝一个方向摆动,导致整个人形机器人行动不够灵活;要么设置两个舵机,但由于舵机的输出轴小,导致传输力小及驱动力有限,不能提供较好的支撑和转动力度。
发明内容
针对现有人形机器人存在脚踝位置灵活性不足以及输出力不足的问题,本发明提供了一种机器人脚踝结构及下肢结构。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下:
提供一种机器人脚踝结构,应用于机器人的脚部结构和至少部分腿部结构之间,所述机器人脚踝结构包括第一驱动组件、第二驱动组件和转接支架;
所述第一驱动组件与所述脚部结构连接,所述第二驱动组件与所述至少部分腿部结构连接,所述转接支架分别连接所述第一驱动组件和所述第二驱动组件;
所述第一驱动组件包括第一驱动源、第一外齿轮和第二外齿轮,所述第一外齿轮由所述第一驱动源的输出轴驱动转动,所述第一外齿轮与所述第二外齿轮相互啮合,且所述第一外齿轮的齿数小于所述第二外齿轮的齿数,所述第二外齿轮与所述转接支架连接,所述第一外齿轮转动时,第二外齿轮受第一外齿轮传动而转动,从而带动所述第一驱动源及脚部结构一体绕所述第二外齿轮的中心轴线顺时针或逆时针转动;
所述第二驱动组件驱动所述转接支架相对所述腿部结构转动。
可选的,所述第二驱动组件包括第二驱动源、第三外齿轮和第四外齿轮,所述第二驱动源安装固定于所述至少部分腿部结构上,所述第三外齿轮由所述第二驱动源的输出轴驱动转动,所述第三外齿轮和所述第四外齿轮相互啮合,且所述第三外齿轮的齿数小于所述第四外齿轮的齿数,所述第四外齿轮与所述转接支架连接,以带动所述转接支架绕所述第四外齿轮的中心轴线顺时针或逆时针转动。
可选的,所述转接支架上设置有第一连接盘、第二连接盘、第三连接盘和第四连接盘,所述第一连接盘和所述第二连接盘同轴设置,所述第三连接盘和所述第四连接盘同轴设置,且所述第一连接盘的中心轴线和所述第三连接盘的中心轴线异面垂直,所述第二外齿轮固定于所述第一连接盘上,且所述第二外齿轮与所述第一连接盘同轴设置,所述第四外齿轮固定于所述第三连接盘上,且所述第四外齿轮与所述第三连接盘同轴设置。
可选的,所述转接支架包括第一支架和第二支架,所述第一连接盘、第二连接盘和第三连接盘设置于所述第一支架上,所述第四连接盘设置于所述第二支架上。
可选的,所述第一驱动源包括第一舵机和用于驱动所述第一舵机运行的第一驱动电路板,所述第一舵机具有第一柱状部和第一球状部,所述第一柱状部相对于机器人的脚部结构水平设置,所述第一球状部位于所述第一柱状部的底部,所述第一舵机的输出轴由所述第一球状部的侧面引出并与所述第一外齿轮连接,所述第一驱动电路板位于所述第一柱状部远离所述第一球状部的端面。
可选的,所述第二驱动源包括第二舵机和用于驱动所述第二舵机运行的第二驱动电路板,所述第二舵机具有第二柱状部和第二球状部,所述第二柱状部相对于机器人整体竖直设置,所述第二球状部位于所述第二柱状部朝向所述转接支架的一端,所述第二舵机的输出轴由所述第二球状部的侧面引出并与所述第三外齿轮啮合连接,所述第二驱动电路板位于所述第二柱状部远离所述第二球状部的端面。
可选的,所述机器人脚踝结构还包括有保护壳体,所述保护壳体设置于所述脚部结构内部,所述第一驱动源固定于所述保护壳体内部。
可选的,所述机器人脚踝结构还包括有用于提供转动支撑的第一支撑座和第二支撑座,所述第一支撑座和第二支撑座分别设置于所述保护壳体的两侧,且所述第一支撑座和第二支撑座连接至脚部结构上,所述第一外齿轮和第二外齿轮转动连接至所述第一支撑座上。
可选的,所述机器人脚踝结构还包括有用于提供转动支撑的连接座和第一壳体,所述连接座固定于所述第二驱动源上,所述第一壳体环绕于所述第二驱动源的部分外壁,所述连接座和第一壳体连接至所述第二驱动源的外壁上,所述第四连接盘转动连接至所述连接座上,所述第三外齿轮和第四外齿轮转动连接至所述第一壳体上。
可选的,所述机器人脚踝结构还包括有第一角度传感组件,所述第一角度传感组件包括第一磁铁和第一PCB板,所述第一PCB板设置有第一磁编码器,所述第一磁铁位于所述第二连接盘上,所述第一PCB板设置于所述保护壳体上,所述第一磁编码器正对所述第一磁铁。
可选的,所述机器人脚踝结构还包括有第二角度传感组件,所述第二角度传感组件包括第二磁铁和第二PCB板,所述第二PCB板设置有第二磁编码器,所述第二磁铁位于所述第四连接盘上,所述第二PCB板设置于所述连接座上,所述第二磁编码器正对所述第二磁铁。
提供了一种机器人,包括如上所述的机器人脚踝结构。
根据本发明提供的机器人脚踝结构,在第一驱动源的外部设置有相互啮合的第一外齿轮和第二外齿轮,由所述第一驱动源驱动所述第一外齿轮转动,且所述第一外齿轮的齿数小于所述第二外齿轮的齿数,从而在第一驱动源的外部形成减速机构,以增大所述第一驱动源的力矩输出,可避免驱动源动力不足的情况;另一方面,本机器人脚踝结构设置了第一驱动组件和第二驱动组件,通过转接支架作为第一驱动组件和第二驱动组件的转动连接件,从而实现了脚部结构的多个自由度转动,同时转接支架能够提供稳定的支撑,使关节连接更为牢固。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的机器人脚踝结构的部分结构爆炸图;
图2是本发明一实施例提供的机器人脚踝结构的另一结构爆炸图;
图3是本发明一实施例提供的第一驱动组件、第二驱动组件和转接支架的结构示意图;
图4是本发明一实施例提供的第二驱动组件的结构示意图;
图5是本发明一实施例提供的第一驱动组件的结构示意图;
图6是本发明一实施例提供的转接支架的结构示意图;
图7是本发明一实施例提供的机器人脚踝结构的部分结构爆炸图。
图8是本发明一实施例提供的机器人脚踝结构的另一结构爆炸图
说明书附图中的附图标记如下:
10、第一驱动组件;101、第一驱动源;1011、第一驱动电路板;1012、第一舵机;10121、第一柱状部;10122、第一球状部;1013、第一连接槽;102、第一外齿轮;103、第二外齿轮;11、第二驱动组件;111、第二驱动源;1111、第二驱动电路板;1112、第二舵机;11121、第二柱状部;11122、第二球状部;1113、第二连接槽;112、第三外齿轮;113、第四外齿轮;1131、第二固定柱;12、转接支架;121、第一支架;122、第二支架;123、第一连接盘;1231、第一固定孔;124、第二连接盘;1241、第一环形槽;1242、第一圆孔;125、第三连接盘;1251、第二固定孔;126、第四连接盘;127、弧形收容槽;13、第一支撑座;14、第二支撑座;15、第一壳体;16、腿部结构;160、第二壳体;161、第三壳体;17、第一轴承;18、保护壳体;181、弧形凹槽;182、连接孔;19、第一角度传感组件;191、第一PCB板;192、第一磁铁;20、第五壳体;21、第六壳体;22、连接座;23、脚部结构;231、第四壳体;232、脚底板;233、底部支撑架;24、第二轴承;25、第三轴承。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、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,对本发明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发明,并不用于限定本发明。
参见图1~图3所示,本实施例提供了一种机器人脚踝结构1,应用于机器人的脚部结构23和至少部分腿部结构16之间,所述机器人脚踝结构包括第一驱动组件10、第二驱动组件11和转接支架12;
所述第一驱动组件10与所述脚部结构23连接,所述第二驱动组件11与所述至少部分腿部结构16连接,所述转接支架12分别连接所述第一驱动组件10和所述第二驱动组件11。
所述第一驱动组件10包括第一驱动源101、第一外齿轮102和第二外齿轮103,所述第一驱动源101安装于所述脚部结构23上,所述第一驱动源101与所述至少部分脚部结构23的位置相对固定。所述第一外齿轮102由所述第一驱动源101的输出轴驱动转动。所述第一外齿轮102与所述第二外齿轮103相互啮合,且所述第一外齿轮102的齿数小于所述第二外齿轮103的齿数,所述第二外齿轮103与所述转接支架12连接,所述第一外齿轮102转动时,第二外齿轮103受第一外齿轮102传动而转动,从而带动所述第一驱动源101及脚部结构23一体绕所述第二外齿轮103的中心轴线顺时针或逆时针转动。
所述第二驱动组件11连接所述转接支架12,以驱动所述转接支架(12)相对所述腿部结构左右摆动。
本实施例中,机器人脚踝结构1在第一驱动源101的外部设置有相互啮合的第一外齿轮102和第二外齿轮103,由所述第一驱动源101驱动所述第一外齿轮102转动,且所述第一外齿轮102的齿数小于所述第二外齿轮103的齿数,从而在第一驱动源101的外部形成减速机构,以增大所述第一驱动源101的力矩输出,可避免驱动源动力不足的情况。另一方面,本实施例中,机器人脚踝结构1设置了第一驱动组件10和第二驱动组件11,通过转接支架12作为第一驱动组件10和第二驱动组件11的转动连接件,使得第一驱动组件10和第二驱动组件11可分别相对于所述转接支架12的两转动中心轴进行转动,优选的,所述两转动中心轴相互垂直。由于第一驱动组件10连接脚部结构23,第二驱动组件11连接至少部分腿部结构16,从而实现了脚部结构23的多个自由度转动,同时转接支架12能够提供稳定的支撑,使关节连接更为牢固。
如图3和图4所示,在本实施例中,所述第二驱动组件11包括第二驱动源111、第三外齿轮112和第四外齿轮113,所述第二驱动源111安装固定于所述至少部分腿部结构16上,所述第三外齿轮112由所述第二驱动源111的输出轴驱动转动。所述第三外齿轮112和所述第四外齿轮113相互啮合,且所述第三外齿轮112的齿数小于所述第四外齿轮113的齿数,所述第四外齿轮113与所述转接支架12连接,以带动所述转接支架12绕所述第四外齿轮113的中心轴线顺时针或逆时针转动,进而带动机器人脚部结构23内侧翻转或外侧翻转。
所述第三外齿轮112和第四外齿轮113对第二驱动源111的作用与所述第一外齿轮102和第二外齿轮103对第一驱动源101的作用类似,用于在第二驱动源111的外部形成减速机构,以增大所述第二驱动源111的力矩输出,可避免驱动源动力不足的情况。
由以上可知,本机器人脚踝结构具有两旋转轴线,即位于固定安装于转接支架12的下端缘并带动第一驱动组件10转动的第二外齿轮103的中心轴线位置的第一旋转轴线、以及位于固定安装于转接支架12的上端缘并带动转接支架12转动的第四外齿轮113的中心轴线位置的第二旋转轴线。
如图3和图6所示,在本实施例中,所述转接支架12上设置有第一连接盘123、第二连接盘124、第三连接盘125和第四连接盘126,所述第一连接盘123和所述第二连接盘124同轴设置,所述第三连接盘125和所述第四连接盘126同轴设置,优选的,所述第一连接盘123的中心轴线和所述第三连接盘125的中心轴线异面垂直。所述第三连接盘125和第四连接盘126之间设置有弧形收容槽127,用于为所述第四外齿轮113提供转动空间,且避免所述转接支架12在转动的过程中与所述第二驱动组件11发生干涉。所述第二外齿轮103固定于所述第一连接盘123上,且所述第二外齿轮103与所述第一连接盘123同轴设置。所述第四外齿轮113固定于所述第三连接盘125上,且所述第四外齿轮113与所述第三连接盘125同轴设置,即所述机器人脚踝结构的第一旋转轴线和第二旋转线轴异面垂直,以驱动所述脚部结构23的左右摆动或上下转动。
所述第二外齿轮103朝向所述第一连接盘123的一面设置有多个第一固定柱(未图示)所述第一连接盘123上对应位置设置有多个第一固定孔1231,多个所述第一固定柱对应穿过多个所述第一固定孔1231以对所述第一连接盘123实现固定。所述第四外齿轮113朝向所述第三连接盘125的一面设置有多个第二固定柱1131,所述第三连接盘125上对应位置设置有多个第二固定孔1251,多个第二固定柱1131对应穿过多个所述第二固定孔1251以对所述第三连接盘125实现固定。
当然,在其他实施例中,所述第二外齿轮103及所述第四外齿轮113上分别设有若干通孔。所述第二外齿轮103的通孔与所述第一连接盘123的第一固定孔1231对应,并通过螺钉连接固定。所述第四外齿轮113的通孔与第三连接盘125的第二固定孔1251对应,并通过螺钉连接固定。
具体的,所述转接支架12包括第一支架121和第二支架122,所述第一支架121和第二支架122之间通过螺钉(未示出)相互组装固定,以形成所述转接支架12。所述第一连接盘123、第二连接盘124和第三连接盘125设置于所述第一支架121上,所述第四连接盘126设置于所述第二支架122上。
在本实施例中,所述第一驱动源101和所述第二驱动源111为舵机结构。
如图5所示,所述第一驱动源101包括第一舵机1012和用于驱动所述第一舵机1012运行的第一驱动电路板1011,所述第一舵机1012具有第一柱状部10121和第一球状部10122,所述第一柱状部10121相对于机器人的脚部结构23水平设置,所述第一球状部10122位于所述第一柱状部10121远离第一驱动电路板1011一侧的端部,所述第一舵机1012的输出轴由所述第一球状部10122的侧面引出并与所述第一外齿轮102相互啮合连接,所述第一驱动电路板1011位于所述第一柱状部10121远离所述第一球状部10122的端面。
如图4所示,所述第二驱动源111包括第二舵机1112和用于驱动所述第二舵机1112运行的第二驱动电路板1111,所述第二舵机1112具有第二柱状部11121和第二球状部11122,所述第二柱状部11121相对于机器人整体竖直设置,所述第二球状部11122位于所述第二柱状部11121朝向所述转接支架12的一端,所述第二舵机1112的输出轴由所述第二球状部11122的侧面引出并与所述第三外齿轮112相互啮合连接,所述第二驱动电路板1111位于所述第二柱状部11121远离所述第二球状部11122的端面。
如图1和图4所示,所述第二柱状部11121的两侧分别设置有第二壳体160和第三壳体161,所述第二壳体160和所述第三壳体161围合于所述第二柱状部11121的外围,所述第二柱状部11121上设置有多个第二连接槽1113,通过设置螺钉穿过所述第二连接槽1113将所述第二柱状部11121固定于所述第二壳体160和第三壳体161上。
如图1和图5所示,所述机器人脚踝结构还包括有保护壳体18,所述保护壳体18设置于所述脚部结构23内部,所述保护壳体18盖设在第一驱动源101之上,即所述第一驱动源101固定于所述保护壳体18内部。具体的,所述脚部结构23包括第四壳体231、脚底板232和底部支撑架233,所述第四壳体231和所述底部支撑架233围合形成脚形结构,所述脚底板232连接于所述底部支撑架233的底部,所述保护壳体18上设置有连接孔182,所述第一柱状部10121上设置有多个第一连接槽1013,通过设置螺钉依次穿过所述连接孔182和第一连接槽1013将所述保护壳体18和第一舵机1012连接于所述底部支撑架233上。
如图2和图8所示,在本实施例中,所述机器人脚踝结构还包括有用于提供转动支撑的第一支撑座13和第二支撑座14,所述第一支撑座13和第二支撑座14分别设置于所述保护壳体18的两侧,且所述第一支撑座13和第二支撑座14连接至脚部结构23上,具体的,所述第一支撑座13和第二支撑座14固定于所述脚底板232上,所述第一外齿轮102和第二外齿轮103转动连接至所述第一支撑座13上。
所述转接支架12的第一连接盘123和第二连接盘124连接在保护壳体18的两侧,并且,所述转接支架12的弧形收容槽127底部与保护壳体18上端间隔一定距离。具体的,所述第一舵机1012的输出轴由所述保护壳体朝向所述第一支撑座13的侧面引出,所述第一外齿轮102套接于所述第一舵机1012的输出轴外部并与所述第二外齿轮103相互啮合,所述第一外齿轮102通过设置第二轴承24转动支撑在所述第一支撑座13上,所述第二外齿轮103通过设置第三轴承25转动支撑在所述第一支撑座13上,所述第一连接盘123固定连接于所述第二外齿轮103背离所述第一支撑座13的一侧,所述第二外齿轮103转动时带动所述第一连接盘123连同第二连接盘124一起绕所述第二外齿轮103的中心轴线转动。所述第二连接盘124通过第二支撑座14连接于所述保护壳体18的外侧,且与第二支撑座14枢纽连接,通过所述第二支撑座14对所述第二连接盘124进行夹持固定。所述保护壳体18位于所述转接支架12底部的部分设置有弧形凹槽181,所述弧形凹糟181沿所述转接支架12的旋转轨迹延伸,以避免所述转接支架12在转动的过程中与所述保护壳体18发生干涉。
如图2和图4所示,所述机器人脚踝结构1还包括有用于提供转动支撑的连接座22和第一壳体15,所述连接座22固定于所述第二驱动源111上,所述第一壳体15环绕于所述第二驱动源111的部分外壁,所述第四连接盘126转动连接至所述连接座22上,所述第三外齿轮112和第四外齿轮113转动连接至所述第一壳体15上,具体的,还包括有第五壳体20,所述第一壳体15和第五壳体20围合于所述第二球状部11122的外围。所述第四连接盘126转动连接至所述连接座22上。所述第一壳体15上设有两安装孔,该两安装孔与所述第三外齿轮112和第四外齿轮113的旋转轴心的位置相对,并通过螺钉穿过两安装孔分别与位于第三外齿轮112和第四外齿轮113旋转轴中心的轴承安装固定,即通过所述第一壳体15对所述位于第三外齿轮112和第四外齿轮113中心的旋转轴承进行支撑,通过所述连接座22对所述第四连接盘126的旋转轴进行支撑。
如图1所示,所述机器人脚踝结构还包括有第六壳体21,所述第六壳体21环绕于所述转接支架12的外部,以对所述转接支架12部位进行保护。
如图2和图3所示,所述机器人脚踝结构1还包括有第一角度传感组件19,所述第一角度传感组件19包括第一磁铁192和第一PCB板191,所述第一PCB板191设置有第一磁编码器。所述第二连接盘124朝向所述第二支撑座14的一面上设置有用于嵌合第一轴承17的第一环形槽1241,所述第一环形槽1241的中心位置形成有第一圆孔1242,所述第一磁铁192设置于第一圆孔1242内,且与所述第一PCB板191上的第一磁编码器正对,所述第一PCB板191设置于所述保护壳体18朝向第二支撑座14的一侧,当所述第一驱动组件10相对于所述转接支架12发生转动的时候,所述第一PCB板191随第一驱动组件10、保护壳体18及第二支撑座14一同绕位于第二支撑座14中心的轴线旋转,所述第一磁铁192固定于所述转接支架12中,所述第一PCB板191上的第一磁编码器通过感应磁场变化记录所述第一驱动组件10相对于所述转接支架12的转动角度,以确定所述脚部结构23上下转动的角度。
在本实施例中,所述机器人脚踝结构1还包括有第二角度传感组件(未图示),所述第二角度传感组件包括第二磁铁和第二PCB板,所述第二PCB板设置有第二磁编码器,所述第二PCB板设置于所述连接座22上,所述第四连接盘126朝向所述连接座22的一面上设置有用于嵌合轴承的第二环形槽1261,所述第二环形槽1261的中心位置形成有第二圆孔1262,所述第二磁铁设置于第二圆孔1262内,且与所述第二PCB板上的第二磁编码器正对,当所述转接支架12相对于所述第二驱动组件11发生转动的时候,所述第二磁铁随所述转接支架12一同绕位于第四连接盘126中心的轴线旋转,所述第二PCB板固定于所述第二驱动组件11的连接座22上,所述第二PCB板上的第二磁编码器通过感应磁场变化记录所述转接支架12相对于所述第二驱动组件11的转动角度,以确定所述脚部结构23左右摆动的角度。
本发明的另一优选实施例公开了一种机器人,包括脚部结构23、腿部结构以及如上所述的机器人脚踝结构。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述,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发明的限制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.机器人脚踝结构,应用于机器人的脚部结构(23)和至少部分腿部结构(16)之间,其特征在于,所述机器人脚踝结构包括第一驱动组件(10)、第二驱动组件(11)和转接支架(12);
所述第一驱动组件(10)与所述脚部结构(23)连接,所述第二驱动组件(11)与所述至少部分腿部结构(16)连接,所述转接支架(12)分别连接所述第一驱动组件(10)和所述第二驱动组件(11);
所述第一驱动组件(10)包括第一驱动源(101)、第一外齿轮(102)和第二外齿轮(103),所述第一外齿轮(102)由所述第一驱动源(101)的输出轴驱动转动,所述第一外齿轮(102)与所述第二外齿轮(103)相互啮合,且所述第一外齿轮(102)的齿数小于所述第二外齿轮(103)的齿数,所述第二外齿轮(103)与所述转接支架(12)连接,所述第一外齿轮(102)转动时,第二外齿轮(103)受第一外齿轮(102)传动而转动,从而带动所述第一驱动源(101)及脚部结构(23)一体绕所述第二外齿轮(103)的中心轴线顺时针或逆时针转动;
所述第二驱动组件(11)驱动所述转接支架(12)相对所述腿部结构(16)转动。
2.根据权利要求1所述的机器人脚踝结构,其特征在于,所述第二驱动组件(11)包括第二驱动源(111)、第三外齿轮(112)和第四外齿轮(113),所述第二驱动源(111)安装固定于至少部分所述腿部结构(16)上,所述第三外齿轮(112)由所述第二驱动源(111)的输出轴驱动转动,所述第三外齿轮(112)和所述第四外齿轮(113)相互啮合,且所述第三外齿轮(112)的齿数小于所述第四外齿轮(113)的齿数,所述第四外齿轮(113)与所述转接支架(12)连接,以带动所述转接支架(12)绕所述第四外齿轮(113)的中心轴线顺时针或逆时针转动。
3.根据权利要求2所述的机器人脚踝结构,其特征在于,所述转接支架(12)上设置有第一连接盘(123)、第二连接盘(124)、第三连接盘(125)和第四连接盘(126),所述第一连接盘(123)和所述第二连接盘(124)同轴设置,所述第三连接盘(125)和所述第四连接盘(126)同轴设置,且所述第一连接盘(123)的中心轴线和所述第三连接盘(125)的中心轴线异面垂直,所述第二外齿轮(103)固定于所述第一连接盘(123)上,且所述第二外齿轮(103)与所述第一连接盘(123)同轴设置,所述第四外齿轮(113)固定于所述第三连接盘(125)上,且所述第四外齿轮(113)与所述第三连接盘(125)同轴设置。
4.根据权利要求3所述的机器人脚踝结构,其特征在于,所述转接支架(12)包括第一支架(121)和第二支架(122),所述第一连接盘(123)、第二连接盘(124)和第三连接盘(125)设置于所述第一支架(121)上,所述第四连接盘(126)设置于所述第二支架(122)上。
5.根据权利要求2所述的机器人脚踝结构,其特征在于,所述第一驱动源(101)包括第一舵机(1012)和用于驱动所述第一舵机(1012)运行的第一驱动电路板(1011),所述第一舵机(1012)具有第一柱状部(10121)和第一球状部(10122),所述第一柱状部(10121)相对于机器人的脚部结构(23)水平设置,所述第一球状部(10122)位于所述第一柱状部(10121)的底部,所述第一舵机(1012)的输出轴由所述第一球状部(10122)的侧面引出并与所述第一外齿轮(102)连接,所述第一驱动电路板(1011)位于所述第一柱状部(10121)远离所述第一球状部(10122)的端面。
6.根据权利要求2所述的机器人脚踝结构,其特征在于,所述第二驱动源(111)包括第二舵机(1112)和用于驱动所述第二舵机(1112)运行的第二驱动电路板(1111),所述第二舵机(1112)具有第二柱状部(11121)和第二球状部(11122),所述第二柱状部(11121)相对于机器人整体竖直设置,所述第二球状部(11122)位于所述第二柱状部(11121)朝向所述转接支架(12)的一端,所述第二舵机(1112)的输出轴由所述第二球状部(11122)的侧面引出并与所述第三外齿轮(112)啮合连接,所述第二驱动电路板(1111)位于所述第二柱状部(11121)远离所述第二球状部(11122)的端面。
7.根据权利要求3所述的机器人脚踝结构,其特征在于,所述机器人脚踝结构还包括有保护壳体(18),所述保护壳体(18)设置于所述脚部结构(23)内部,所述第一驱动源(101)固定于所述保护壳体(18)内部。
8.根据权利要求7所述的机器人脚踝结构,其特征在于,所述机器人脚踝结构还包括有用于提供转动支撑的第一支撑座(13)和第二支撑座(14),所述第一支撑座(13)和第二支撑座(14)分别设置于所述保护壳体(18)的两侧,且所述第一支撑座(13)和第二支撑座(14)连接至脚部结构(23)上,所述第一外齿轮(102)和第二外齿轮(103)转动连接至所述第一支撑座(13)上。
9.根据权利要求3所述的机器人脚踝结构,其特征在于,所述机器人脚踝结构还包括有用于提供转动支撑的连接座(22)和第一壳体(15),所述连接座(22)固定于所述第二驱动源(111)上,所述第一壳体(15)环绕于所述第二驱动源(111)的部分外壁,所述第四连接盘(126)转动连接至所述连接座(22)上,所述第三外齿轮(112)和第四外齿轮(113)转动连接至所述第一壳体(15)上。
10.根据权利要求7所述的机器人脚踝结构,其特征在于,所述机器人脚踝结构还包括有第一角度传感组件(19),所述第一角度传感组件(19)包括第一磁铁(192)和第一PCB板(191),所述第一PCB板(191)设置有第一磁编码器,所述第一磁铁(192)位于所述第二连接盘(124)上,所述第一PCB板(191)设置于所述保护壳体(18)上,所述第一磁编码器正对所述第一磁铁(192)。
11.根据权利要求9所述的机器人脚踝结构,其特征在于,所述机器人脚踝结构还包括有第二角度传感组件,所述第二角度传感组件包括第二磁铁和第二PCB板,所述第二PCB板设置有第二磁编码器,所述第二磁铁位于所述第四连接盘(126)上,所述第二PCB板设置于所述连接座(22)上,所述第二磁编码器正对所述第二磁铁。
12.一种机器人,其特征在于,包括如权利要求1~11中任意一项所述的机器人脚踝结构。
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