CN107600218B - 一种可自主调节减震系统刚度的机械腿 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种可自主调节减震系统刚度的机械腿，包括直流减速电机一，直流减速电机安装座一，轴承座，大腿前壳，关节端盖，弹簧减震器销轴，弹簧减震器，小腿前壳，轮毂电机，电机控制板端盖，轮毂电机安装座，小腿后壳，大腿后壳，直线丝杆步进电机，上部轴承轴，弹簧减震器安装座，中部轴承轴，滚动轴承，直流减速电机二，直流减速电机安装座二，万向联轴器，底部轴承轴，所述直线丝杆步进电机可通过驱动弹簧减震器安装座改变弹簧减震器的受力大小，从而实现自主调节整个减震系统的刚度。
Description
技术领域
本发明涉及移动机器人技术领域，具体涉及一种可自主调节减震系统刚度的机械腿。
背景技术
为确保机器运行的平顺性，提高各零部件的使用寿命，大多数移动机器人都装有减震系统，但其减震系统的刚度大多都是恒定的，而机器人面对不同的运行场景其所需的最佳的减震系统刚度是不同的。
发明内容
本发明的目的是提供一种可自主调节减震系统刚度的机械腿。
本发明所采用的技术方案为：
1.一种可自主调节减震系统刚度的机械腿，包括直流减速电机一（1-01），直流减速电机安装座一（1-13），轴承座（1-12），大腿前壳（1-02），关节端盖（1-03），弹簧减震器销轴（1-04），弹簧减震器（1-05），小腿前壳（1-06），轮毂电机（1-07），电机控制板端盖（1-08），轮毂电机安装座（1-09），小腿后壳（1-10），大腿后壳（1-11），直线丝杆步进电机（1-14），上部轴承轴（1-22），弹簧减震器安装座（1-21），中部轴承轴（1-15），滚动轴承（1-20），直流减速电机二（1-16），直流减速电机安装座二（1-17），万向联轴器（1-19），底部轴承轴（1-18），所述大腿后壳（1-11）与大腿前壳（1-02）固定安装，直线丝杆步进电机（1-14）固定安装在大腿后壳（1-11）与大腿前壳（1-02）间，所述弹簧减震器（1-05）通过弹簧减震器销轴分别与弹簧减震器安装座（1-21）和小腿后壳（1-10）及小腿前壳（1-06）转动连接，所述大腿后壳（1-11）与小腿前壳（1-06）转动连接形成中部关节，所述直线丝杆步进电机（1-14）与弹簧减震器安装座（1-21）组成丝杆螺母机构，所述直线丝杆步进电机（1-14）可通过驱动弹簧减震器安装座（1-21）改变弹簧减震器（1-05）的受力大小，从而实现自主调节整个减震系统的刚度。
2.进一步地，所述弹簧减震器安装座（1-21）上留有导向槽，所述大腿后壳（1-11）与大腿前壳（1-02）分别留有导轨，所述弹簧减震器安装座（1-21）可通过导向槽沿大腿后壳（1-11）及大腿前壳（1-02）上的导轨滑动。
3.进一步地，所述机器人负载恒定时，所述弹簧减震器（1-05）受力的大小与所述弹簧减震器安装座（1-21）与直线丝杆步进电机（1-14）的距离成负相关，所述直线丝杆步进电机（1-14）驱动弹簧减震器安装座（1-21）向下运动即可减小弹簧减震器（1-05）的受力，从而自主提高整个减震系统的刚度，所述直线丝杆步进电机（1-14）驱动弹簧减震器安装座（1-21）向上运动即可增加弹簧减震器（1-05）的受力，从而自主降低整个减震系统的刚度。
4.进一步地，所述直流减速电机一（1-01）固定安装在直流减速电机安装座一（1-13）上，所述直流减速电机安装座一（1-13）其中一端与轴承座（1-12）固定安装，另一端与身体模块侧面固定安装，所述轴承座（1-12）与大腿后壳（1-11）转动连接形成上部关节，所述小腿后壳（1-10）与小腿前壳（1-06）固定安装，所述轮毂电机（1-07）与轮毂电机安装座（1-09）固定安装，所述轮毂电机安装座（1-09）上装有电机控制板，所述电机控制板端盖（1-08）端盖固定安装在，所述轮毂电机安装座（1-09）上，所述轮毂电机安装座（1-09）与小腿后壳及小腿前壳转动连接形成下部关节。
本发明的有益效果是：移动机器人通过加装该机械腿，可根据实际运行场景自主调节减震系统的刚度，更好的控制机器人运行的平顺性，保证机器各零部件的使用寿命。
附图说明
图1.机械腿轴测图；
图2.机械腿内部结构图；
图3.机器人负载为600N时直线丝杆电机驱动弹簧减震器安装座以5mm/s的速度从顶部运动到底部时的弹簧减震器受力时间曲线图。
具体实施方式
1.如图1～2所示，一种可自主调节减震系统刚度的机械腿，包括直流减速电机一（1-01），直流减速电机安装座一（1-13），轴承座（1-12），大腿前壳（1-02），关节端盖（1-03），弹簧减震器销轴（1-04），弹簧减震器（1-05），小腿前壳（1-06），轮毂电机（1-07），电机控制板端盖（1-08），轮毂电机安装座（1-09），小腿后壳（1-10），大腿后壳（1-11），直线丝杆步进电机（1-14），上部轴承轴（1-22），弹簧减震器安装座（1-21），中部轴承轴（1-15），滚动轴承（1-20），直流减速电机二（1-16），直流减速电机安装座二（1-17），万向联轴器（1-19），底部轴承轴（1-18），所述大腿后壳（1-11）与大腿前壳（1-02）固定安装，直线丝杆步进电机（1-14）固定安装在大腿后壳（1-11）与大腿前壳（1-02）间，所述弹簧减震器（1-05）通过弹簧减震器销轴分别与弹簧减震器安装座（1-21）和小腿后壳（1-10）及小腿前壳（1-06）转动连接，所述大腿后壳（1-11）与小腿前壳（1-06）转动连接形成中部关节，所述直线丝杆步进电机（1-14）与弹簧减震器安装座（1-21）组成丝杆螺母机构，所述直线丝杆步进电机（1-14）可通过驱动弹簧减震器安装座（1-21）改变弹簧减震器（1-05）的受力大小，从而实现自主调节整个减震系统的刚度。
2.如图1～2所示，所述弹簧减震器安装座（1-21）上留有导向槽，所述大腿后壳（1-11）与大腿前壳（1-02）分别留有导轨，所述弹簧减震器安装座（1-21）可通过导向槽沿大腿后壳（1-11）及大腿前壳（1-02）上的导轨滑动。
3.如图1～3所示，所述机器人负载恒定时，所述弹簧减震器（1-05）受力的大小与所述弹簧减震器安装座（1-21）与直线丝杆步进电机（1-14）的距离成负相关，所述直线丝杆步进电机（1-14）驱动弹簧减震器安装座（1-21）向下运动即可减小弹簧减震器（1-05）的受力，从而自主提高整个减震系统的刚度，所述直线丝杆步进电机（1-14）驱动弹簧减震器安装座（1-21）向上运动即可增加弹簧减震器（1-05）的受力，从而自主降低整个减震系统的刚度。
4.如图1～2所示，所述直流减速电机一（1-01）固定安装在直流减速电机安装座一（1-13）上，所述直流减速电机安装座一（1-13）其中一端与轴承座（1-12）固定安装，另一端与身体模块侧面固定安装，所述轴承座（1-12）与大腿后壳（1-11）转动连接形成上部关节，所述小腿后壳（1-10）与小腿前壳（1-06）固定安装，所述轮毂电机（1-07）与轮毂电机安装座（1-09）固定安装，所述轮毂电机安装座（1-09）上装有电机控制板，所述电机控制板端盖（1-08）端盖固定安装在，所述轮毂电机安装座（1-09）上，所述轮毂电机安装座（1-09）与小腿后壳及小腿前壳转动连接形成下部关节。
Claims (2)
1.一种可自主调节减震系统刚度的机械腿，包括直流减速电机一(1-01)，直流减速电机安装座一(1-13)，轴承座(1-12)，大腿前壳(1-02)，关节端盖(1-03)，弹簧减震器销轴(1-04)，弹簧减震器(1-05)，小腿前壳(1-06)，轮毂电机(1-07)，电机控制板端盖(1-08)，轮毂电机安装座(1-09)，小腿后壳(1-10)，大腿后壳(1-11)，直线丝杆步进电机(1-14)，上部轴承轴(1-22)，弹簧减震器安装座(1-21)，中部轴承轴(1-15)，滚动轴承(1-20)，直流减速电机二(1-16)，直流减速电机安装座二(1-17)，万向联轴器(1-19)，底部轴承轴(1-18)，所述大腿后壳(1-11)与大腿前壳(1-02)固定安装，直线丝杆步进电机(1-14)固定安装在大腿后壳(1-11)与大腿前壳(1-02)间，所述弹簧减震器(1-05)通过弹簧减震器销轴分别与弹簧减震器安装座(1-21)和小腿后壳(1-10)及小腿前壳(1-06)转动连接，所述大腿后壳(1-11)与小腿前壳(1-06)转动连接形成中部关节，所述直线丝杆步进电机(1-14)与弹簧减震器安装座(1-21)组成丝杆螺母机构，所述直线丝杆步进电机(1-14)可通过驱动弹簧减震器安装座(1-21)改变弹簧减震器(1-05)的受力大小，从而实现自主调节整个减震系统的刚度，所述弹簧减震器安装座(1-21)上留有导向槽，所述大腿后壳(1-11)与大腿前壳(1-02)分别留有导轨，所述弹簧减震器安装座(1-21)可通过导向槽沿大腿后壳(1-11)及大腿前壳(1-02)上的导轨滑动，所述直流减速电机一(1-01)固定安装在直流减速电机安装座一(1-13)上，所述直流减速电机安装座一(1-13)其中一端与轴承座(1-12)固定安装，另一端与身体模块侧面固定安装，所述轴承座(1-12)与大腿后壳(1-11)转动连接形成上部关节，所述小腿后壳(1-10)与小腿前壳(1-06)固定安装，所述轮毂电机(1-07)与轮毂电机安装座(1-09)固定安装，所述轮毂电机安装座(1-09)上装有电机控制板，所述电机控制板端盖(1-08)固定安装在，所述轮毂电机安装座(1-09)上，所述轮毂电机安装座(1-09)与小腿后壳及小腿前壳转动连接形成下部关节。
2.如权利要求1所述的一种可自主调节减震系统刚度的机械腿，其特征进一步在于：所述机械腿负载恒定时，所述弹簧减震器(1-05)受力的大小与所述弹簧减震器安装座(1-21)与直线丝杆步进电机(1-14)的距离成负相关，所述直线丝杆步进电机(1-14)驱动弹簧减震器安装座(1-21)向下运动即可减小弹簧减震器(1-05)的受力，从而自主提高整个减震系统的刚度，所述直线丝杆步进电机(1-14)驱动弹簧减震器安装座(1-21)向上运动即可增加弹簧减震器(1-05)的受力，从而自主降低整个减震系统的刚度。
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