CN111924019B - 一种八自由度盘式无刷电机驱动四足机器人 - Google Patents

Abstract

本发明属于机器人领域，涉及一种八自由度电机驱动四足仿生机器人，机器人包括机身、激光雷达组件、构腿结构和电控系统。通过控制每条腿的一组驱动电机实现四足腿部理想的运动形态。本发明的优点为：采用盘式无刷对轴放置电机驱动方式，驱动质量占比大；腿部采用为连杆结构，在两个同轴的驱动源的控制下，传动性能好，足端有效区域大；左右腿部间呈“八”字型增加奔跑及跳跃运动过程中的稳定性；连杆结构腿部的驱动两电机之间利用联轴器闭合机构增加腿部刚性。本发明采用模块化拼装设计、拆装方便、结构紧凑，机身框架稳固轻便、设计合理，能够降低四足机器人研究的入门门槛，提高四足机器人的勘察与运动能力。

Description

一种八自由度盘式无刷电机驱动四足机器人

技术领域

本发明属于机器人领域，涉及一种八自由度盘式无刷电机驱动四足机器人。

背景技术

科学界对四足仿生机器人的研究不断加深；随着我国经济的飞速发展，机器人在军事、星球表面探测、核工业等方面有着非常广阔的应用前景。地球陆地表面除了人为修筑的平坦地面和天然的平原地带外，更多的是各种崎岖地形，包括山地、丘陵、峭壁等，传统的轮式与履带式车辆难以在这样复杂的地形中行走，而哺乳动物却能在其上行走自如，充分的展示了腿足移动方式的灵活性与强大的适应性。因此，研究能够完成哺乳动物基本运动动作的四足具有很重要理论意义广阔的应用前景。

目前，公认的四足机器人是由液压驱动或者大扭矩电机驱动的12自由度的四足机器人，由液压或者大扭矩电机驱动仿生腿的髋关节、臀关节和膝关节，得出有效空间里的足端轨迹，实现奔跑、跳跃等步态。专利CN110562346A公布的四足液压机器人，该机器人可以较好地实现四足步态，但是存在液压执行机构的效率偏低的问题，例如运动流体中的粘性损失、伺服阀内部泄漏和压力降，另外以液压作为动力增加了机器人的复杂度和制作门槛。专利CN110641571A公布的十二自由度仿生四足机器人，采用十二个电机作为驱动动力，一方面机器人整体重量偏重，电源的携带能力减弱，续航能力表现太差，另一方面由于自重比较大，电机在现有扭矩下难以做出大幅度动作，只能低速小幅运动。专利209972624U公布的四足弹跳机器人，整体尺寸偏小，采用舵机驱动，带载能力弱，运动不够灵活。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提出一种四足机器人，采用盘式无刷电机直驱驱动，具有八个自由度，机构合理、机身稳固轻便、驱动质量占比大，结构紧凑、易于实现。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种八自由度盘式无刷电机驱动四足机器人，所述八自由度盘式无刷电机驱动四足机器人包括：机身、激光雷达组件、电控系统和腿部结构，所述腿部结构包括驱动源和腿部结构；

其中，驱动源为轴对称放置的2个盘式无刷电机，且在2个盘式无刷电机之间利用联轴器闭合机构增加腿部刚性；

腿部结构采用空间五连杆结构，且左右腿之间呈“八”字型，足部与地面接触部分为斜面。

进一步，所述机身为框架结构，用于承载固定腿部结构、激光雷达组件和电控系统，同时实现扩展功能，或负载一定的重量，用于较轻物体的运输；

进一步，所述框架结构包括：长板状横梁、短板状横梁、内侧长碳管、外侧短碳管和限位块；

其中，2块所述短板状横梁对称设置，2个所述短板状横梁之间设置至少2块长板状横梁，且所述短板状横梁和长板状横梁通过所述至少4根内侧长碳管连接，所述外侧短碳管设置在2个所述长板状横梁端部之间，每个所述内侧长碳管与短板状横梁和长板状横梁之间、外侧短碳管与长板状横梁均通过所述限位块固定；

所述长板状横梁、短板状横梁、内侧长碳管和外侧短碳管上设有部件安装孔。

进一步，其特征在于，所述激光雷达组件包括激光雷达、可调角度的雷达座、避震弹簧和雷达支架；

其中，所述雷达支架安装在所述短板状横梁上，所述可调角度的雷达座安装在所述雷达支架上，所述可调角度的雷达座与所述雷达支架之间设置有若干避震弹簧，所述激光雷达安装在所述可调角度的雷达座上，并与所述电控系统连接。

进一步，4个所述腿部结构两两对称安装在所述框架结构的前端和后端，且左右构腿之间的夹角为α，α的取值范围为4°-20°；

每个所述腿部结构包括：第一盘式无刷电机、第二盘式无刷电机、联轴器、第一大腿、第二大腿、第一小腿、第二小腿、第一腿部关节、第二腿部关节、第三腿部关节和柔性足部；

其中，所述第一盘式无刷电机和第二盘式无刷电机对轴之间通过所述联轴器连接，并固定在所述框架结构上，所述第一大腿的第一端与所述第一盘式无刷电机输出端固接，第二端通过第一腿部关节与第一小腿的第一端连接；

所述第二大腿的第一端与所述第二盘式无刷电机的输出端固接，第二端通过第二腿部关节与第二小腿的第一端连接，

所述第二小腿的第二端部设有所述柔性足部；

所述第一小腿的第二端通过第三腿部关节与所述第二小腿的第二端的所述柔性足部上端连接，

所述第一盘式无刷电机和第二盘式无刷电机均与所述电控系统连接。

进一步，所述联轴器包括联轴器轴、联轴器套、轴用弹簧卡圈和深沟球轴承；

其中，所述联轴器轴的端面与所述第一盘式无刷电机固接，所述联轴器套的端面与所述第二盘式无刷电机固接，所述联轴器轴上设置有所述的深沟球轴承以及轴用弹簧卡圈，间接与所述联轴器套连接；上诉设置方法可使联轴器轴与联轴器套绕共同的中心轴自由旋转。

进一步，所述柔性足部包括碳纤板骨架、加固件和柔性包裹面；

其中，所述碳纤板骨架的一端与所述第二小腿的端部固接，另一端的端部设置有所述柔性包裹面，所述柔性包裹面与所述碳纤板骨架连接处设有加固件；

所述柔性包裹面的触地面与第二小腿安装孔轴线呈一定夹角，所述夹角为β，且β=α/2。

进一步，所述的腿部关节包括关节连接件、螺栓、推力球轴承与锁紧螺母，所述推力球轴承处于关节连接件中间，所述螺栓穿过关节连接件的连接孔与推力球轴承，配合锁紧螺母栓结成为关节旋转副。

进一步，所述第一大腿的第一端与第一盘式无刷电机固接处到第一腿部关节的中心点的距离与所述第二大腿的第一端与第二盘式无刷电机固接处到第二腿部关节的中心点的距离一致；

所述第一小腿的第一腿部关节的中心点至第三腿部关节中心点距离是所述第一大腿的第一端与第一盘式无刷电机固接处至第一腿部关节的中心点的距离的1.5-2倍；

所述第一腿部关节的中心点至第三腿部关节中心点距离是所述第二大腿的第一端与第二盘式无刷电机固接处至第二腿部关节的中心点的距离1.5-2倍；

且上述两个倍数保持一致。

进一步，所述的电控系统包括电源、电源控制板、核心处理器、编码器、陀螺仪、电机驱动器、扩展接入接口和无线数据传输装置；

其中，所述电源控制板、核心处理器、扩展接入接口和无线数据传输单元均安装在PCB板上，所述电源和电机驱动器安装在框架结构上，所述核心处理器分别与所述电源控制板、编码器、陀螺仪、电机驱动器、扩展接入接口和无线数据传输单元控制连接，

所述电源通过所述电源控制板为所述陀螺仪、编码器、电机驱动器、激光雷达、扩展接入接口、无线数据传输单元、第一盘式无刷电机、第二盘式无刷电机、电机驱动器和核心处理器供电。

进一步，所述长板状横梁的左、中、右依次分布三个减重构造区间，中区间外围为框状构型，左、右区间下方空缺，给腿部增大可活动空间，结构所使用的板材材料多为碳纤，但不仅限于横梁、方管、腿部的板材材料也可用其它材料如玻纤、亚克力等代替。

所述短板状横梁也设有减重构造区间。

本发明的有益技术效果是：由于采用上述技术方案，本发明的机采用盘式无刷电机直驱驱动，具有八个运动自由度，机构合理、机身框架稳固轻便、驱动质量占比大，结构紧凑、易于实现；

采用五连杆机构腿的设计实现了足端位置的有效控制，具有较好的传动性能，足端有效区域大，腿部呈“八”字型增加奔跑及跳跃运动过程中的稳定性。足端采用碳纤骨架与柔性包裹面材质在提供支撑的同时保证四足减震与摩檫力的要求，且在每组连杆机构腿两电机之间利用联轴器闭合机构增加腿部刚性，减小腿部形变，改善电机受力。

附图说明

图1为本发明的八自由度四足勘探越障机器人的结构示意图。

图2为本发明的八自由度四足勘探越障机器人的激光雷达组件示意图。

图3为本发明的八自由度四足勘探越障机器人的连杆机构腿示意图。

图4为本发明的八自由度四足勘探越障机器人的联轴器剖切示意图。

图5为本发明的八自由度四足勘探越障机器人的板状横梁示意图。

图6为本发明的八自由度四足勘探越障机器人的正视图腿部形状示意图。

图7为本发明的八自由度四足勘探越障机器人的俯视示意图。

图8为本发明八自由度四足勘探越障机器人的电控系统逻辑框图。

图中：

1-激光雷达组件、11-激光雷达、12-雷达座、13-减震弹簧、14-雷达铝架、2-腿部机构、211-第一盘式无刷电机、212-第二盘式无刷电机、221-第一大腿、222-第二大腿、23-第一小腿、24-第二小腿、25-电机座、26-编码器轴、27-腿部关节、271-关节连接件、272-螺栓、273-推力球轴承、274-锁紧螺母、28-联轴器、281-联轴器套、282-联轴器轴、283-轴用弹簧卡圈、284-深沟球轴承、29-柔性足部、291-加固件、292-柔性包裹面、293-碳纤板骨架、210-编码器、3-机身框架、31-长板状横梁、311-碳管固定方孔、312-横梁空缺部分、32-短板状横梁、33-内侧长碳管、34-外侧短碳管、35-限位块、4-电控系统、41-电源、42-电源控制板、43-电机驱动器、44-陀螺仪、45-核心处理器、46-扩展接入接口、47-无线数据传输单元。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

如图1所示，本发明一种八自由度盘式无刷电机驱动四足机器人，所述八自由度盘式无刷电机驱动四足机器人包括：机身3、激光雷达组件1、电控系统4和腿部结构2，所述腿部结构3包括驱动源和腿部结构；

其中，驱动源为轴对称放置的第一盘式无刷电机211和第二盘式无刷电机212，且在第一盘式无刷电机211和第二盘式无刷电机212之间利用联轴器28闭合机构增加腿部刚性；

腿部结构采用空间五连杆结构，且左右腿之间呈“八”字型，足部与地面接触部分为斜面。

所述机身3为框架结构，用于承载固定腿部结构2、激光雷达组件1和电控系统4，同时实现扩展功能，或负载一定的重量，用于较轻物体的运输；

所述框架结构包括：长板状横梁31、短板状横梁32、内侧长碳管33、外侧短碳管34和限位块35；

其中，2块所述短板状横梁32对称设置，2个所述短板状横梁32之间设置至少2块长板状横梁31，且所述短板状横梁32和长板状横梁31通过所述至少4根内侧长碳管33连接，所述外侧短碳管34设置在2个所述长板状横梁32端部之间，内侧长碳管33与短板状横梁31和长板状横梁32之间、外侧短碳管34与短板状横梁31和长板状横梁32均通过所述限位块35固定；

所述长板状横梁31、短板状横梁31、内侧长碳管33和外侧短碳管34上设有部件安装孔。

所述激光雷达组件1包括激光雷达11、雷达支架12、避震弹簧13和雷达支架14；

其中，所述雷达支架11安装在所述短板状横梁31上，所述雷达座（可调角度）12安装在所述雷达支架11上，所述雷达座12与所述雷达支架11之间设置有若干避震弹簧13，所述激光雷达11安装在所述雷达座12上，并与所述电控系统4连接。

4个所述腿部结构2两两对称安装在所述框架结构的前端和后端，且左右构腿之间的夹角为α，α的取值范围为4°-20°；

所述腿部结构2包括：第一盘式无刷电机211、第二盘式无刷电机212、联轴器28、第一大腿221、第二大腿222、第一小腿23、第二小腿24、第一腿部关节、第二腿部关节、第三腿部关节和柔性足部29；

其中，所述第一盘式无刷电机和第二盘式无刷电机对轴之间通过所述联轴器28连接，并电机座25固定在所述框架结构上，所述第一大腿221的第一端与所述第一盘式无刷电机211输出端固接，第二端通过第一腿部关节与第一小腿23的第一端连接；

所述第二大腿222的第一端与所述第二盘式无刷电机212的输出端固接，第二端通过第二腿部关节与第二小腿24的第一端连接，所述第一小腿23的第二端通过第三腿部关节与所述第二小腿24第二部的靠上位置连接，所述第二小腿24的第二端的端部设有所述柔性足部；

所述第一盘式无刷电机211和第二盘式无刷电机212均与所述电控系统4连接。

所述联轴器包括联轴器轴282、联轴器套281、轴用弹簧卡圈283和深沟球轴承284；

其中，所述联轴器轴282的端面与所述第一盘式无刷电机固接211，所述联轴器套281的端面与所述第二盘式无刷电机212固接，所述联轴器轴282上设置有所述的深沟球轴承284以及轴用弹簧卡圈283，间接与所述联轴器套281连接；上述设置方法可使联轴器轴282与联轴器套281绕共同的中心轴自由旋转。

所述柔性足部包括碳纤板骨架、加固件291和柔性包裹面292；

其中，所述碳纤板骨架293的一端与所述第二小腿24的端部固接，另一端的端部设置有所述柔性包裹面292，所述柔性包裹面292与所述碳纤板骨架293连接处设有加固件291；

所述柔性包裹面292的触地面与第二小腿24安装孔轴线呈一定夹角，所述夹角为β，且β=α/2。

所述腿部关节27包括关节连接件271、螺栓272、推力球轴承273（图上未显示）与锁紧螺母274，所述推力球轴273承处于关节连接件271中间，所述螺栓272穿过关节连接件271的连接孔与推力球轴承273，配合锁紧螺母274栓结成为关节旋转副。

第一盘式无刷电机211、第二盘式无刷电机212、联轴器28、第一大腿221、第二大腿222、第一小腿23、第二小腿24、第一腿部关节、第二腿部关节、第三腿部关节和柔性足部29；

所述第一大腿221的第一端与第一盘式无刷电机211固接处到第一腿部关节的中心点的距离与所述第二大腿222的第一端与第二盘式无刷电机212固接处到第二腿部关节的中心点的距离一致；

所述第一小腿23的第一腿部关节的中心点至第三腿部关节中心点距离是所述第一大腿221的第一端与第一盘式无刷电机211固接处至第一腿部关节的中心点的距离的1.5-2倍；

所述第一腿部关节的中心点至第三腿部关节中心点距离是所述第二大腿221的第一端与第二盘式无刷电机212固接处至第二腿部关节的中心点的距离1.5-2倍；

且上述两个倍数保持一致。

所述的电控系统4包括电源41、电源控制板42、核心处理器45、编码器210、陀螺仪44、电机驱动器43、扩展接入接口46和无线数据传输装置47，如图8所示；

其中，所述电源控制板42、核心处理器45、扩展接入接口46和无线数据传输单元47均安装在PCB板上，所述电源41和电机驱动器43、编码器210、陀螺仪44安装在框架结构上，所述核心处理器45分别与所述电源控制板、编码器210、陀螺仪44、电机驱动器43、扩展接入接口46和无线数据传输单元47控制连接，

所述电源通过所述电源控制板为所述陀螺仪、编码器、电机驱动器、激光雷达、扩展接入接口、无线数据传输单元、第一盘式无刷电机、第二盘式无刷电机、电机驱动器和核心处理器供电。

实施例：

如图1所述，本实施例提供一种八自由度四足勘探越障机器人，该机器人具有勘察环境与自主行走、跳跃、上下坡的操作功能，在框架结构上设置了四条各两个自由度的腿部结构2，在兼具运动灵活性的同时简化了机器人结构。

所述八自由度四足勘探越障机器人的整体结构如图1所示，包括：机器人激光雷达组件1、腿部结构2、机身3与电控系统4等，其中机身3为矩形框架结构，为电机的固定、雷达的架设、处理系统、电机控制系统、电源等提供空间，激光雷达组件1通过雷达铝架14与短板状横梁32固结，位于机身3正前端；四条腿分别通过两个电机座25与机身3固结，分布在机身3的四个角。

所述机身3为框架结构，框架结构由长板状横梁31、短板状横梁32、内侧长碳管33、外侧短碳管34和限位块35等采用铆接安装而成，碳管穿过如图5所示的碳管固定方孔311，再辅以限位块35，使得碳管与横梁的位置固定、连接稳固。所述激光雷达组件1由激光雷达11、可调角度的雷达座12、避震弹簧13和雷达铝架14组成，激光雷达11可以探测平面内的障碍物位置，避震弹簧13可以提高雷达运动时的稳定性，减小丢帧，如图2所示。所述腿部结构2由第一盘式无刷电机211、第二盘式无刷电机212、第一大腿221、第二大腿222、第一小腿23、第二小腿24、电机座25、编码器轴26、腿部关节27、联轴器28、柔性足部29和编码器210组成，其中腿部关节27包括螺栓、推力球轴承与锁紧螺栓。激光雷达组件1为机器人提供视野，机身3上固定有驱动腿部运动的八个无刷电机；腿部结构2分为两组共四个，其中左边一组的两条腿机构相同，右边一组的两条腿机构相同，两组腿呈镜像对称放置。通过控制每一条腿的两个盘式无刷电机，可以实现四足腿部理想的运动形态；柔性足部29为四足提供减震、支撑与摩檫力作用。

所述柔性足部29如图3所示，其由加固件291、柔性包裹面292以及内部的碳纤支撑板构成，加固件291使柔性足部（硅胶材质）29与第二小腿24连接更稳固，内部支撑板提供四足的着地支撑力。

所述联轴器28如图4所示，其中联轴器套281与联轴器轴282为轴类加工件，在其端面均布连接孔与盘式无刷电机螺栓连接，联轴器两外端面距离等于三个关节用推力球轴承、第一小腿23和第二小腿24厚度的相加。在联轴器套与轴之间设置有两个深沟球轴承284，通过联轴器套281与联轴器轴282的台肩和轴用弹簧卡圈283固定位置。此装置可以保证两电机的轴线同轴度，减小腿部受力时的形变，极大的增加了四足机器人腿部结构刚性、改善了电机受力。

所述机身3的横梁如图5所示，其中长板状横梁31左、中、右依次分布三个减重构造区间，中区间外围为框状构型，左、右区间下方为横梁空缺部分312，为腿部结构2增大可活动空间。

所述的左右两组腿的电机座安装完成后存在一定的夹角如图6所示，具有一定的夹角可以弥补八自由度机器人相对于十二自由度机器人活动灵活度的不足，使得机器人在奔跑、跳跃等过程中具有一定的形态偏差裕度，有效防止机器人跌倒。

实施时，机器人进入到预定环境后激光雷达11开始工作，用于探测机器人与外界障碍的位置关系，为核心处理器45提供位置信号，从而为程序的自动运行或者遥控行走提供位置依据。通过识别编码器210的数据得知此时电机位置信息，控制电机驱动器43工作间接控制腿部结构2的盘式无刷电机实现准确转动，可以控制固结在电机轴上的第一大腿221和第二大腿222的运动，然后将力通过腿部关节27传导给小腿，而后通过柔性足部29作用在着地面上，通过反作用力使该条腿实现预定的运动。四条腿配合作用可以使机器人完成各种复杂的运动。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明的八自由度四足勘探越障机器人制作成本较低，结构相对简单但是效果较好，可以大量生产用以满足仿生机器人爱好者的要求以及训练编程控制能力，进而可以研究重心、载荷、惯性等性质对四足机器人的影响，加快国内四足仿生机器人的发展。

以上对本申请实施例所提供的一种八自由度盘式无刷电机驱动四足机器人，进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

如在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定组件，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”、“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含/包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求书的保护范围内。

Claims (3)

1.一种八自由度盘式无刷电机驱动四足机器人，所述八自由度盘式无刷电机驱动四足机器人包括：机身、激光雷达组件、电控系统和腿部结构，其特征在于，所述腿部结构包括驱动源和腿部结构；其中，驱动源为轴对称放置的2个盘式无刷电机，且在2个盘式无刷电机之间利用联轴器闭合机构增加腿部刚性；腿部结构采用空间五连杆结构，且左右腿之间呈“八”字型，足部与地面接触部分为斜面；所述机身为框架结构，用于承载固定腿部结构、激光雷达组件和电控系统，同时实现扩展功能，或负载一定的重量，用于较轻物体的运输；所述框架结构包括：长板状横梁、短板状横梁、内侧长碳管、外侧短碳管和限位块；其中，2块所述短板状横梁对称设置，2个所述短板状横梁之间设置至少2块长板状横梁，且所述短板状横梁和长板状横梁通过至少4根内侧长碳管连接，所述外侧短碳管设置在2个所述长板状横梁端部之间，内侧长碳管与短板状横梁和长板状横梁之间、外侧短碳管与长板状横梁均通过所述限位块固定；所述长板状横梁、短板状横梁、内侧长碳管和外侧短碳管上设有部件安装孔；所述激光雷达组件包括激光雷达、可调角度的雷达座、避震弹簧和雷达支架；其中，所述雷达支架安装在所述短板状横梁上，所述可调角度的雷达座安装在所述雷达支架上，所述可调角度的雷达座与所述雷达支架之间设置有若干避震弹簧，所述激光雷达安装在所述可调角度的雷达座上，并与所述电控系统连接；4个所述腿部结构两两对称安装在所述框架结构的前端和后端，且左右构腿之间的夹角为α，α的取值范围为4°-20°；

所述腿部结构包括：第一盘式无刷电机、第二盘式无刷电机、联轴器、第一大腿、第二大腿、第一小腿、第二小腿、第一腿部关节、第二腿部关节、第三腿部关节和柔性足部；其中，所述第一盘式无刷电机和第二盘式无刷电机对轴之间通过所述联轴器连接，并固定在所述框架结构上，所述第一大腿的第一端与所述第一盘式无刷电机输出端固接，第二端通过第一腿部关节与第一小腿的第一端连接；所述第二大腿的第一端与所述第二盘式无刷电机的输出端固接，第二端通过第二腿部关节与第二小腿的第一端连接，所述第一小腿的第二端通过第三腿部关节与所述第二小腿第二部的靠上位置连接，所述第二小腿的第二端部设有所述柔性足部；所述第一盘式无刷电机和第二盘式无刷电机均与所述电控系统连接；

所述联轴器包括联轴器轴、联轴器套、轴用弹簧卡圈和深沟球轴承；其中，所述联轴器轴的端面与所述第一盘式无刷电机固接，所述联轴器套的端面与所述第二盘式无刷电机固接，所述联轴器套与联轴器轴之间设有两个所述深沟球轴承，通过联轴器套与联轴器轴的台肩和弹簧卡圈固定位置，能够使联轴器轴与联轴器套绕共同的中心轴自由旋转；所述柔性足部包括碳纤板骨架、加固件和柔性包裹面；其中，所述碳纤板骨架的一端与所述第二小腿的端部固接，另一端的端部设置有所述柔性包裹面，所述柔性包裹面与所述碳纤板骨架连接处设有加固件；

所述柔性包裹面的触地面与第二小腿安装孔轴线呈一定夹角，所述夹角为β，且β=α/2；

所述第一大腿的第一端与第一盘式无刷电机固接处到第一腿部关节的中心点的距离与所述第二大腿的第一端与第二盘式无刷电机固接处到第二腿部关节的中心点的距离一致；所述第一小腿的第一腿部关节的中心点至第三腿部关节中心点距离是所述第一大腿的第一端与第一盘式无刷电机固接处至第一腿部关节的中心点的距离的1.5-2倍；所述第一腿部关节的中心点至第三腿部关节中心点距离是所述第二大腿的第一端与第二盘式无刷电机固接处至第二腿部关节的中心点的距离1.5-2倍；且上述两个倍数保持一致。

2.根据权利要求1所述的八自由度盘式无刷电机驱动四足机器人，其特征在于，所述的腿部关节包括关节连接件、螺栓、推力球轴承与锁紧螺母，所述推力球轴承处于关节连接件中间，所述螺栓穿过关节连接件的连接孔与推力球轴承，配合锁紧螺母栓结成为关节旋转副。

3.根据权利要求1所述的八自由度盘式无刷电机驱动四足机器人，其特征在于，所述的电控系统包括电池、电源控制板、核心处理器、编码器、陀螺仪、电机驱动器、扩展接入接口和无线数据传输装置；其中，所述电源控制板、核心处理器、扩展接入接口和无线数据传输单元均安装在PCB板上，所述电池和电机驱动器安装在框架结构上，所述核心处理器分别与所述电源控制板、编码器、陀螺仪、电机驱动器、扩展接入接口和无线数据传输单元控制连接，所述电池通过所述电源控制板为所述陀螺仪、编码器、电机驱动器、激光雷达、扩展接入接口、无线数据传输单元、第一盘式无刷电机、第二盘式无刷电机、电机驱动器和核心处理器供电。

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