CN108001560B - 一种六自由度四足机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种六自由度四足机器人，包括上板和四条机械腿，所述四条机械腿均匀对称地分布在上板下方的四周，且四条机械腿的结构完全相同，所述上板连接四条机械腿并构成六自由度机器人的躯干；本发明四个机械腿采用相同的结构，简化四足机器人结构，增强了机器人的灵活性，本发明具有六个自由度，适应性高，能在复杂环境中工作，机械腿采用串并混联的方式，可兼备串联和并联两种机构的优点，具有工作空间大、运动惯性小、承载能力强和运动精度高等优点，整体采用了对称结构设计，运动灵活，承载能力强，具有结构简单紧凑，设计合理，加工和装配工艺良好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及四足机器人领域，更具体的说，尤其涉及一种六自由度四足机器人。
背景技术
四足步行机器人是一种对复杂地形具有高度适应性和具有实际应用价值的移动机器人，比双足步行机器人承载能力强，稳定性好，同时又比六足，八足步行机器人结构简单。
现有的四足机器人都有某些缺陷，例如申请号为CNIO5109575A的中国发明专利公开了一种仿犬四足机器人，包括了腿部、前肩梁、后肩梁、前脊椎、腰部和后脊椎，由两个液压缸分别控制脊椎的横滚自由度与水平方向的偏转自由度；申请号为CN201510404059.1的中国发明专利公开了一种四足机器人，包括机架、防尘罩和结构完全相同的四条机械腿,即左前腿、右前腿、左后腿和右后腿，具有十二个伺服电机，其中每三个电机控制一条机械腿,实现机械腿的起落、前进、后退以及侧摆运动；申请号为CN201410520580.7的中国发明专利公开了一种仿生四足机器人包括腿部、前肩梁、后肩梁、前脊椎和后脊椎，前、后脊椎之间的上销、下销、左销和右销上均套有一弹簧，依靠弹簧的压缩或伸长，提供脊椎的横滚自由度和偏转自由度；但是，上述发明专利具有的自由度欠缺，不能更好地适应复杂地形，且整体结构较为复杂，导致成本增加。
针对上述不足，需要设计和开发一种六自由度四足机器人，能够补足上述各个缺点。
发明内容
本发明的目的在于更好地保护人类生命安全，日常生活中存在人类无法到达的地方和可能危机人类生命的特殊场合，如工地，防灾救援现场等许多领域，解决现有的四足机器人自由度欠缺，不能更好地适应复杂地形，且整体结构较为复杂，导致成本增加的问题，提出了一种六自由度四足机器人，具有结构简单紧凑，成本较低并可以更好地保护人类生命安全。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种六自由度四足机器人，包括上板和四条机械腿，所述四条机械腿均匀对称地分布在上板下方的四周，且四条机械腿的结构完全相同，所述上板连接四条机械腿并构成六自由度机器人的躯干；
所述机械腿包括转动关节、腿部和踝关节；所述转动关节包括固定底板、第一轴承座、转动连接杆、竖板、转动关节从动杆、第二轴承座、转动关节连杆和转动关节步进电机；所述固定底板固定在上板上，两块竖板垂直固定在固定底板的下方且两块竖板相互垂直；两块竖板的内侧均设置有第一轴承座，且两个输入轴分别通过轴承安装在两个第一轴承座内；两个第二轴承座分别固定在腿部上且两个第二轴承座的轴心线相互垂直，第二运动链轴和第三运动链轴分别通过轴承安装在两个第二轴承座内；每块竖板的外侧还设置有转动关节步进电机，竖板上设置有通孔，转动关节步进电机的输出轴穿过通过并通过键连接对应竖板上的输入轴；所述转动连接杆为直角方形杆，转动连接杆的一端通过带有键槽的圆柱筒固定在一根输入轴上，转动连接杆的另一端与转动关节从动杆通过第一运动链轴铰接；所述转动关节连杆为直角方形杆，转动关节连杆的一端通过带有键槽的圆柱筒固定在另一根输入轴上，转动关节连杆的另一端通过带有键槽的圆柱筒固定在第三运动链轴上；所述转动关节从动杆直角方形杆，转动关节从动杆的另一端通过带有键槽的圆柱筒固定在第二运动链轴上；
所述腿部包括顶板、第一上臂、腿部步进电机、减速器、电机支架、主动圆锥齿轮、从动圆锥齿轮、腿部主动轴套筒、腿部主动杆、腿部动杆轴、腿部从动杆、腿部旋转轴、前臂、从动轴轴套、关节连接件、从动轴、第二上臂、腿部动杆轴轴套、腿部主动轴；所述顶板为U型板，其中一个第二轴承座固定在顶板的底面上，第一上臂和第二上臂的上端分别固定在顶板的两个侧面上，所述顶板、第一上臂和第二上臂共同构成整个上臂组件；所述关节连接件为U型板，两个前臂的下端分别固定在关节连接件的两个侧面上，所述关节连接件和两个前臂共同构成整个前臂组件，前臂组件的两个前臂的上端与上臂组件的第一上臂和第二上臂的下端通过腿部旋转轴铰接在一起，前臂组件和上臂组件绕着腿部旋转轴相互转动；所述腿部主动轴的一端安装在第一上臂的中部，腿部主动轴的另一端安装在第二上臂的中部，从动圆锥齿轮固定在腿部主动轴上，所述腿部主动轴套筒固定在所述腿部主动轴上，所述腿部主动杆的一端固定在所述腿部主动轴套筒上，腿部主动杆的另一端与腿部从动杆通过腿部动杆轴铰接；所述腿部从动杆的另一端通过从动轴轴套套装在从动轴上，所述从动轴的两端分别安装在两条前臂的中部；所述腿部步进电机固定在上臂组件上，所述电机支架呈U型且电机支架的两个侧面分别与第一上臂和第二上臂固定连接，电机支架设置有通孔且减速器安装在所述电机支架的通孔内，所述腿部步进电机的转动轴通过减速器连接主动圆锥齿轮，且所述主动圆锥齿轮和从动圆锥齿轮相互啮合；腿部步进电机通过联轴器带动主动圆锥齿轮的转动，从而带动从动圆锥齿轮、腿部主动轴套筒、腿部主动轴和腿部主动杆组成的整体进行转动，进而通过腿部从动杆带动整个前臂组件绕着腿部主动轴转动；
所述踝关节包括踝关节静平台、胡克铰链、直线电机连接件、直线电机、推杆连接件、第一球铰链、第二球铰链、踝关节动平台、支撑轴；所述踝关节静平台通过螺栓固定在腿部的关节连接件上，所述踝关节静平台的下方均布三个胡克铰链；所述踝关节动平台上均布三个第一球铰链，且踝关节动平台的中部安装有第二球铰链，支撑轴的一端固定在踝关节静平台上，支撑轴的另一端连接第二球铰链；所述直线电机设置有三个，每个所述直线电机的两端均分别连接直线电机连接件和推杆连接件，直线电机通过直线电机连接件铰接在胡可铰链上，直线电机通过推杆连接件铰接在第一球铰链上。
进一步的，所述腿部主动轴穿过第一上臂和第二上臂的外侧均安装有轴承端盖。
进一步的，所述腿部主动杆为设置有一定角度的曲柄，腿部主动杆的一端通过键连接在腿部主动轴套筒上，另一端通过轴承连接在腿部动杆轴上。
进一步的，所述腿部还包括腿部上臂连板，所述腿部上臂连板呈U型设计，且腿部上臂连板的两个侧面分别固定在第一上臂和第二上臂的内侧。
进一步的，所述前臂靠近上臂组件的一端设置为半圆形，另一端设置为方形。
进一步的，所述第一上臂和第二上臂靠近顶板的一端设置为方形，另一端设置为半圆形。
进一步的，所述从动圆锥齿轮通过键定位在腿部主动轴上，所述腿部主动轴套筒通过键定位在腿部主动轴上。
进一步的，所述第一球铰链包括球头、球头支架和球头端盖，所述球头设置为带杆的球体，杆部分安装在推杆连接件中，用紧定螺钉固定，球体部分安装在球头支架中，用球头端盖固定位置，所述球头支架安装在踝关节动平台上，且与踝关节动平台呈一定角度。
进一步的，所述踝关节动平台设置为三角形板，三角均设置为圆角，在踝关节动平台正中间设置有四个矩形布置的通孔，与第二球铰链上的螺纹孔配合，并通过螺钉连接，在三个角上分别设置有四个矩形布置的通孔，与第一球铰链上的螺纹孔配合，并通过螺钉连接。
进一步的，所述支撑轴设置为方形柱子，方形柱子四周设置有四个肋板，底部设置有四个通孔，与踝关节静平台上的通孔配合，并通过螺栓螺母连接，另一端设置有凹槽，用于安装第二球铰链，与凹槽垂直设置有两个螺纹孔，通过紧定螺钉将第二球铰链固定在支撑轴上。
进一步的，所述转动关节的杆件均设置有一定的角度。确保了转动关节运动的精确性，提高了工作空间。
所述转动关节设置为球面5R并联机构，增加了转动关节的自由度，增大了运动空间，具有承载能力强，精度高，动态特性好等优点。
所述踝关节的第一球铰链设置有三个，与踝关节动平台成一定角度安装，提高了工作空间。
所述踝关节设置为3-UPS/S并联机构，增加了踝关节的自由度，同时结构简单，具有承载能力强，自重负荷比小，动态特性好等优点。
所述转动关节步进电机直接与躯干连接，减轻了机械腿本身的重量。
设置垂直于地面方向为Z轴，且设定向上方向为Z轴正方向，设置垂直于Z轴方向的平面为X-Y平面。则本发明的工作过程如下：
六自由度四足机器人在控制下前进时，每个机械腿的转动关节由两个转动关节步进电机驱动，两个转动关节步进电机带动两个安装在第一轴承座中的输入轴转动，一个输入轴带动转动连接杆运动，转动连接杆带动安装在该连接杆上的转动关节从动杆运动，另一个输入轴带动转动关节连杆运动，两个转动关节步进电机配合，通过连接杆带动动平台朝Z轴正方向运动，即带动整个腿部朝Z轴正方向运动，该转动关节具有两个转动副，可完成动平台的左右转动和前后转动动作；腿部的步进电机运动时通过减速器的输出轴带动主动圆锥齿轮转动，从而带动从动圆锥齿轮转动，主动圆锥齿轮转动带动与之固定的腿部主动轴转动，腿部主动轴带动安装在腿部主动轴上的腿部主动杆朝Z轴正方向运动，腿部主动杆带动安装在其中的腿部动杆轴，从而带动腿部从动杆朝Z轴正方向运动，腿部从动杆带动安装在杆内的从动轴，从而带动安装在从动轴上的两个前臂，前臂通过关节连接件带动踝关节静平台朝Z轴正方向运动，该部分具有一个自由度，可完成腿部关节的伸屈动作；在两个转动关节配合下，整个机械腿完成稳定的上抬动作，之后所有步进电机进行反转，转动关节的两个步进电机带动动平台即腿部朝Z轴负方向运动，腿部步进电机驱动，带动踝关节静平台朝Z轴负方向运动，踝关节由三个直线电机驱动，直线电机带动与之相连的胡克铰链和第一球铰链运动，胡克铰具有两个绕X、Y轴的转动副，第一球铰链带动与之连接的踝关节动平台运动，该关节具有三个转动副，此时在两个关节的配合下，整个机械腿完成稳定的下放动作，接触到地面时，踝关节可根据不同地形调节踝关节动平台，使其保持水平，在三个关节的配合下，机械腿稳定地前进一步，从而在四条机械腿的配合下，整个六自由度四足机器人完成稳定的前进动作。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：本发明四个机械腿采用相同的结构，简化四足机器人结构，增强了机器人的灵活性，本发明具有六个自由度，适应性高，能在复杂环境中工作，机械腿采用串并混联的方式，可兼备串联和并联两种机构的优点，具有工作空间大、运动惯性小、承载能力强和运动精度高等优点，整体采用了对称结构设计，运动灵活，承载能力强，具有结构简单紧凑，设计合理，加工和装配工艺良好等优点。
附图说明
图1是本发明六自由度四足机器人的整体结构示意图。
图2是本发明机械腿转动关节的结构示意图。
图3是本发明机械腿腿部的结构示意图。
图4是本发明机械腿踝关节的结构示意图。
图中，1-上板、2-转动关节、3-腿部、4-踝关节、5-转动关节步进电机；201-固定底板、202-第一轴承座、203-转动连接杆、204-竖板、205-转动关节从动杆、206-第二轴承座、207-转动关节连杆；301-顶板、302-第一上臂、303-腿部步进电机、304-减速器、305-电机支架、306-主动圆锥齿轮、307-从动圆锥齿轮、308-轴承端盖、309-腿部主动轴套筒、310-腿部主动杆、311-腿部动杆轴、312-腿部上臂连扳、313-腿部从动杆、314-腿部旋转轴、315-前臂、316-从动轴轴套、317-关节连接件、318-从动轴、319-第二上臂、320-腿部动杆轴轴套、321-腿部主动轴；401-铰链连接件、402-踝关节静平台、403-胡克铰链、404-直线电机连接件、405-直线电机、406-推杆连接件、407-第一球铰链、408-第二球铰链、409-踝关节动平台、410-支撑轴。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1～4所示，一种六自由度四足机器人，包括上板1和四条机械腿，所述四条机械腿均匀对称地分布在上板1下方的四周，且四条机械腿的结构完全相同，且采用串并混联的结构，所述上板1连接四条机械腿并构成六自由度机器人的躯干。四条机械腿通过螺母固定在上板1的四周。
所述机械腿包括转动关节2、腿部3和踝关节4；所述转动关节2包括固定底板201、第一轴承座202、转动连接杆203、竖板204、转动关节从动杆205、第二轴承座206、转动关节连杆207和转动关节步进电机5。所述固定底板201固定在上板1上，两块竖板204垂直固定在固定底板201的下方且两块竖板204相互垂直；固定底板201上设置有十二个通孔，其中四个通孔呈矩形布置，用于与上板1上的通孔配合，并通过螺栓螺母固定，另外八个通孔中每四个一组并排布置，其一边与竖板端面上的螺纹孔配合，另一边与上板1上的通孔配合，并通过螺钉将上板1、固定底板201和竖板204固定为一个整体。
两块竖板204的内侧均设置有第一轴承座202，且两个输入轴分别通过轴承安装在两个第一轴承座202内；两个第二轴承座206分别固定在腿部3上且两个第二轴承座206的轴心线相互垂直，第二运动链轴和第三运动链轴分别通过轴承安装在两个第二轴承座206内；每块竖板204的外侧还设置有转动关节步进电机5，竖板204上设置有通孔，转动关节步进电机5的输出轴穿过通过并通过键连接对应竖板204上的输入轴；所述转动连接杆203为直角方形杆，转动连接杆203的一端通过带有键槽的圆柱筒固定在一根输入轴上，转动连接杆203的另一端与转动关节从动杆205通过第一运动链轴铰接；所述转动关节连杆207为直角方形杆，转动关节连杆207的一端通过带有键槽的圆柱筒固定在另一根输入轴上，转动关节连杆207的另一端通过带有键槽的圆柱筒固定在第三运动链轴上；所述转动关节从动杆205直角方形杆，转动关节从动杆205的另一端通过带有键槽的圆柱筒固定在第二运动链轴上。
两个第一轴承座202的中间部分都设置有凹槽，用于配合安装转动连接杆203和转动关节连杆207。
所述腿部3包括顶板301、第一上臂302、腿部步进电机303、减速器304、电机支架305、主动圆锥齿轮306、从动圆锥齿轮307、腿部主动轴套筒309、腿部主动杆310、腿部动杆轴311、腿部从动杆313、腿部旋转轴314、前臂315、从动轴轴套316、关节连接件317、从动轴318、第二上臂319、腿部动杆轴轴套320、腿部主动轴321；所述顶板301为U型板，其中一个第二轴承座206固定在顶板301的底面上，且顶板301的底面上还开有中部通孔，用于减轻顶板301的重量；第一上臂302和第二上臂319的上端分别固定在顶板301的两个侧面上，所述顶板301、第一上臂302和第二上臂319共同构成整个上臂组件；所述关节连接件317为U型板，两个前臂315的下端分别固定在关节连接件317的两个侧面上，所述关节连接件317和两个前臂315共同构成整个前臂组件，前臂组件的两个前臂315的上端与上臂组件的第一上臂302和第二上臂319的下端通过腿部旋转轴314铰接在一起，前臂组件和上臂组件绕着腿部旋转轴314相互转动；所述腿部主动轴321的一端安装在第一上臂302的中部，腿部主动轴321的另一端安装在第二上臂319的中部，从动圆锥齿轮307固定在腿部主动轴321上，所述腿部主动轴套筒309固定在所述腿部主动轴321上，所述腿部主动杆310的一端固定在所述腿部主动轴套筒309上，腿部主动杆310的另一端与腿部从动杆313通过腿部动杆轴311铰接；所述腿部从动杆313的另一端通过从动轴轴套316套装在从动轴318上，所述从动轴318的两端分别安装在两条前臂315的中部；所述腿部步进电机303固定在上臂组件上，所述电机支架305呈U型且电机支架305的两个侧面分别与第一上臂302和第二上臂319固定连接，电机支架305设置有通孔且减速器304安装在所述电机支架305的通孔内，所述腿部步进电机303的转动轴通过减速器304连接主动圆锥齿轮306，且所述主动圆锥齿轮306和从动圆锥齿轮307相互啮合；腿部步进电机303通过联轴器带动主动圆锥齿轮306的转动，从而带动从动圆锥齿轮307、腿部主动轴套筒309、腿部主动轴321和腿部主动杆310组成的整体进行转动，进而通过腿部从动杆313带动整个前臂组件绕着腿部主动轴321转动。
所述踝关节4包括踝关节静平台402、胡克铰链403、直线电机连接件404、直线电机405、推杆连接件406、第一球铰链407、第二球铰链408、踝关节动平台409、支撑轴410；所述踝关节静平台402通过螺栓固定在腿部3的关节连接件317上，所述踝关节静平台402的下方均布三个胡克铰链403，胡克铰链403穿过踝关节静平台402并通过铰链连接件401固定在踝关节静平台402上，所述铰链连接件401设置为“T”型圆柱体，一端与踝关节静平台402配合，一端与胡克铰链403配合，并通过紧定螺钉固定；所述踝关节动平台409上均布三个第一球铰链407，且踝关节动平台409的中部安装有第二球铰链408，支撑轴410的一端固定在踝关节静平台402上，支撑轴410的另一端连接第二球铰链408；所述直线电机405设置有三个，每个所述直线电机405的两端均分别连接直线电机连接件404和推杆连接件406，直线电机405通过直线电机连接件404铰接在胡可铰链上，直线电机405通过推杆连接件406铰接在第一球铰链407上。
所述腿部主动轴321穿过第一上臂302和第二上臂319的外侧均安装有轴承端盖308。
所述腿部主动杆310为设置有一定角度的曲柄，腿部主动杆310的一端通过键连接在腿部主动轴套筒309上，另一端通过轴承连接在腿部动杆轴311上。
所述腿部3还包括腿部上臂连板312，所述腿部上臂连板312呈U型设计，且腿部上臂连板312的两个侧面分别固定在第一上臂302和第二上臂319的内侧。
所述前臂315靠近上臂组件的一端设置为半圆形，另一端设置为方形。
所述第一上臂302和第二上臂319靠近顶板301的一端设置为方形，另一端设置为半圆形。
所述从动圆锥齿轮307通过键定位在腿部主动轴321上，所述腿部主动轴套筒309通过键定位在腿部主动轴321上。
所述第一球铰链407包括球头、球头支架和球头端盖，所述球头设置为带杆的球体，杆部分安装在推杆连接件406中，用紧定螺钉固定，球体部分安装在球头支架中，用球头端盖固定位置，所述球头支架安装在踝关节动平台409上，且与踝关节动平台409呈一定角度。
所述踝关节动平台409设置为三角形板，三角均设置为圆角，在踝关节动平台409正中间设置有四个矩形布置的通孔，与第二球铰链408上的螺纹孔配合，并通过螺钉连接，在三个角上分别设置有四个矩形布置的通孔，与第一球铰链407上的螺纹孔配合，并通过螺钉连接。
所述支撑轴410设置为方形柱子，方形柱子四周设置有四个肋板，底部设置有四个通孔，与踝关节静平台402上的通孔配合，并通过螺栓螺母连接，另一端设置有凹槽，用于安装第二球铰链408，与凹槽垂直设置有两个螺纹孔，通过紧定螺钉将第二球铰链408固定在支撑轴410上。
本发明的工作过程如下：
六自由度四足机器人在控制下前进时，每个机械腿的转动关节由两个转动关节步进电机驱动，两个转动关节步进电机带动两个安装在第一轴承座中的输入轴转动，一个输入轴带动转动连接杆运动，转动连接杆带动安装在该连接杆上的转动关节从动杆运动，另一个输入轴带动转动关节连杆运动，两个转动关节步进电机配合，通过连接杆带动动平台朝Z轴正方向运动，即带动整个腿部朝Z轴正方向运动，该转动关节具有两个转动副，可完成动平台的左右转动和前后转动动作；腿部的步进电机运动时通过减速器的输出轴带动主动圆锥齿轮转动，从而带动从动圆锥齿轮转动，主动圆锥齿轮转动带动与之固定的腿部主动轴转动，腿部主动轴带动安装在腿部主动轴上的腿部主动杆朝Z轴正方向运动，腿部主动杆带动安装在其中的腿部动杆轴，从而带动腿部从动杆朝Z轴正方向运动，腿部从动杆带动安装在杆内的从动轴，从而带动安装在从动轴上的两个前臂，前臂通过关节连接件带动踝关节静平台朝Z轴正方向运动，该部分具有一个自由度，可完成腿部关节的伸屈动作；在两个转动关节配合下，整个机械腿完成稳定的上抬动作，之后所有步进电机进行反转，转动关节的两个步进电机带动动平台即腿部朝Z轴负方向运动，腿部步进电机驱动，带动踝关节静平台朝Z轴负方向运动，踝关节由三个直线电机驱动，直线电机带动与之相连的胡克铰链和第一球铰链运动，胡克铰具有两个绕X、Y轴的转动副，第一球铰链带动与之连接的踝关节动平台运动，该关节具有三个转动副，此时在两个关节的配合下，整个机械腿完成稳定的下放动作，接触到地面时，踝关节可根据不同地形调节踝关节动平台，使其保持水平，在三个关节的配合下，机械腿稳定地前进一步，从而在四条机械腿的配合下，整个六自由度四足机器人完成稳定的前进动作。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。
Claims (10)
1.一种六自由度四足机器人，其特征在于：包括上板(1)和四条机械腿，所述四条机械腿均匀对称地分布在上板(1)下方的四周，且四条机械腿的结构完全相同，所述上板(1)连接四条机械腿并构成六自由度机器人的躯干；
所述机械腿包括转动关节(2)、腿部(3)和踝关节(4)；所述转动关节(2)包括固定底板(201)、第一轴承座(202)、转动连接杆(203)、竖板(204)、转动关节从动杆(205)、第二轴承座(206)、转动关节连杆(207)和转动关节步进电机(5)；所述固定底板(201)固定在上板(1)上，两块竖板(204)垂直固定在固定底板(201)的下方且两块竖板(204)相互垂直；两块竖板(204)的内侧均设置有第一轴承座(202)，且两个输入轴分别通过轴承安装在两个第一轴承座(202)内；两个第二轴承座(206)分别固定在腿部(3)上且两个第二轴承座(206)的轴心线相互垂直，第二运动链轴和第三运动链轴分别通过轴承安装在两个第二轴承座(206)内；每块竖板(204)的外侧还设置有转动关节步进电机(5)，竖板(204)上设置有通孔，转动关节步进电机(5)的输出轴穿过并通过键连接对应竖板(204)上的输入轴；所述转动连接杆(203)为直角方形杆，转动连接杆(203)的一端通过带有键槽的圆柱筒固定在一根输入轴上，转动连接杆(203)的另一端与转动关节从动杆(205)通过第一运动链轴铰接；所述转动关节连杆(207)为直角方形杆，转动关节连杆(207)的一端通过带有键槽的圆柱筒固定在另一根输入轴上，转动关节连杆(207)的另一端通过带有键槽的圆柱筒固定在第三运动链轴上；所述转动关节从动杆(205)直角方形杆，转动关节从动杆(205)的另一端通过带有键槽的圆柱筒固定在第二运动链轴上；
所述腿部(3)包括顶板(301)、第一上臂(302)、腿部步进电机(303)、减速器(304)、电机支架(305)、主动圆锥齿轮(306)、从动圆锥齿轮(307)、腿部主动轴套筒(309)、腿部主动杆(310)、腿部动杆轴(311)、腿部从动杆(313)、腿部旋转轴(314)、前臂(315)、从动轴轴套(316)、关节连接件(317)、从动轴(318)、第二上臂(319)、腿部动杆轴轴套(320)、腿部主动轴(321)；所述顶板(301)为U型板，其中一个第二轴承座(206)固定在顶板(301)的底面上，第一上臂(302)和第二上臂(319)的上端分别固定在顶板(301)的两个侧面上，所述顶板(301)、第一上臂(302)和第二上臂(319)共同构成整个上臂组件；所述关节连接件(317)为U型板，两个前臂(315)的下端分别固定在关节连接件(317)的两个侧面上，所述关节连接件(317)和两个前臂(315)共同构成整个前臂组件，前臂组件的两个前臂(315)的上端与上臂组件的第一上臂(302)和第二上臂(319)的下端通过腿部旋转轴(314)铰接在一起，前臂组件和上臂组件绕着腿部旋转轴(314)相互转动；所述腿部主动轴(321)的一端安装在第一上臂(302)的中部，腿部主动轴(321)的另一端安装在第二上臂(319)的中部，从动圆锥齿轮(307)固定在腿部主动轴(321)上，所述腿部主动轴套筒(309)固定在所述腿部主动轴(321)上，所述腿部主动杆(310)的一端固定在所述腿部主动轴套筒(309)上，腿部主动杆(310)的另一端与腿部从动杆(313)通过腿部动杆轴(311)铰接；所述腿部从动杆(313)的另一端通过从动轴轴套(316)套装在从动轴(318)上，所述从动轴(318)的两端分别安装在两条前臂(315)的中部；所述腿部步进电机(303)固定在上臂组件上，所述电机支架(305)呈U型且电机支架(305)的两个侧面分别与第一上臂(302)和第二上臂(319)固定连接，电机支架(305)设置有通孔且减速器(304)安装在所述电机支架(305)的通孔内，所述腿部步进电机(303)的转动轴通过减速器(304)连接主动圆锥齿轮(306)，且所述主动圆锥齿轮(306)和从动圆锥齿轮(307)相互啮合；腿部步进电机(303)通过联轴器带动主动圆锥齿轮(306)的转动，从而带动从动圆锥齿轮(307)、腿部主动轴套筒(309)、腿部主动轴(321)和腿部主动杆(310)组成的整体进行转动，进而通过腿部从动杆(313)带动整个前臂组件绕着腿部主动轴(321)转动；
所述踝关节(4)包括踝关节静平台(402)、胡克铰链(403)、直线电机连接件(404)、直线电机(405)、推杆连接件(406)、第一球铰链(407)、第二球铰链(408)、踝关节动平台(409)、支撑轴(410)；所述踝关节静平台(402)通过螺栓固定在腿部(3)的关节连接件(317)上，所述踝关节静平台(402)的下方均布三个胡克铰链(403)；所述踝关节动平台(409)上均布三个第一球铰链(407)，且踝关节动平台(409)的中部安装有第二球铰链(408)，支撑轴(410)的一端固定在踝关节静平台(402)上，支撑轴(410)的另一端连接第二球铰链(408)；所述直线电机(405)设置有三个，每个所述直线电机(405)的两端均分别连接直线电机连接件(404)和推杆连接件(406)，直线电机(405)通过直线电机连接件(404)铰接在胡可铰链上，直线电机(405)通过推杆连接件(406)铰接在第一球铰链(407)上。
2.根据权利要求1所述的六自由度四足机器人，其特征在于：所述腿部主动轴(321)穿过第一上臂(302)和第二上臂(319)的外侧均安装有轴承端盖(308)。
3.根据权利要求1所述的六自由度四足机器人，其特征在于：所述腿部主动杆(310)为设置有一定角度的曲柄，腿部主动杆(310)的一端通过键连接在腿部主动轴套筒(309)上，另一端通过轴承连接在腿部动杆轴(311)上。
4.根据权利要求1所述的六自由度四足机器人，其特征在于：所述腿部(3)还包括腿部上臂连板(312)，所述腿部上臂连板(312)呈U型设计，且腿部上臂连板(312)的两个侧面分别固定在第一上臂(302)和第二上臂(319)的内侧。
5.根据权利要求1所述的六自由度四足机器人，其特征在于：所述前臂(315)靠近上臂组件的一端设置为半圆形，另一端设置为方形。
6.根据权利要求1所述的六自由度四足机器人，其特征在于：所述第一上臂(302)和第二上臂(319)靠近顶板(301)的一端设置为方形，另一端设置为半圆形。
7.根据权利要求1所述的六自由度四足机器人，其特征在于：所述从动圆锥齿轮(307)通过键定位在腿部主动轴(321)上，所述腿部主动轴套筒(309)通过键定位在腿部主动轴(321)上。
8.根据权利要求1所述的六自由度四足机器人，其特征在于：所述第一球铰链(407)包括球头、球头支架和球头端盖，所述球头设置为带杆的球体，杆部分安装在推杆连接件(406)中，用紧定螺钉固定，球体部分安装在球头支架中，用球头端盖固定位置，所述球头支架安装在踝关节动平台(409)上，且与踝关节动平台(409)呈一定角度。
9.根据权利要求1所述的六自由度四足机器人，其特征在于：所述踝关节动平台(409)设置为三角形板，三角均设置为圆角，在踝关节动平台(409)正中间设置有四个矩形布置的通孔，与第二球铰链(408)上的螺纹孔配合，并通过螺钉连接，在三个角上分别设置有四个矩形布置的通孔，与第一球铰链(407)上的螺纹孔配合，并通过螺钉连接。
10.根据权利要求1所述的六自由度四足机器人，其特征在于：所述支撑轴(410)设置为方形柱子，方形柱子四周设置有四个肋板，底部设置有四个通孔，与踝关节静平台(402)上的通孔配合，并通过螺栓螺母连接，另一端设置有凹槽，用于安装第二球铰链(408)，与凹槽垂直设置有两个螺纹孔，通过紧定螺钉将第二球铰链(408)固定在支撑轴(410)上。
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