CN111959633A - 一种液压驱动型足式仿生人形机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种液压驱动型足式仿生人形机器人，涉及流体传动与控制创新领域，包括腿部机械结构和液压系统，腿部机械结构用于成对安装在机器人的上肢连接架上，腿部机械结构包括自上而下依次连接的髋关节、大腿板、膝关节、小腿板、踝关节和脚板；在液压系统的控制下，髋关节能够实现转动、侧摆和/或俯仰动作，膝关节能够实现俯仰动作，踝关节能够实现前后俯仰和/或左右侧摆动作。本发明运动灵活性更高、避障能力更强、整机集成度功重比更高、工作平稳换向冲击小、响应快、推力大、负载能力更强，泵站系统整体元器件采用立式集成安装排布，有效减小了机器人泵站体积，便于接管连通与下肢机构的油路，实用性更强。

Description

一种液压驱动型足式仿生人形机器人

技术领域

本发明涉及流体传动与控制创新领域，特别是涉及一种液压驱动型足式仿生人形机器人。

背景技术

随着21世纪科技的高速发展，信息化与机械自动化成为当今世界发展的主流，在此背景下，机器人技术得到迅猛发展。机器人按其运动方式可分为轮式机器人和足式仿生机器人，其中，足式仿生机器人由于能很好适应非结构化的环境、腿部灵活度高而备受青睐。足式仿生机器人按其足数又可分为双足、四足、六足和多足，其中双足足仿生人形机器人在抗援救灾、日常搬运东西、科研教育、社会治安、餐饮服务业、娱乐玩耍等领域应用范围最广，因为实用性最高而备受社会关注。足式仿生人形机器人腿部结构驱动方法主要有三种：电力驱动、气压驱动和液压驱动，由于液压驱动有功重比高、工作平稳换向冲击小、响应快、推力大、负载能力强等优点，因此，研究高端移动装备液压驱动型足式仿生人形机器人及其液压控制系统变得尤为重要。

此外，目前的双足机器人主要采用电机驱动方式，腿部机构各元件排布较为分散，腿部机构自由度数不能满足高灵活性和高避障能力的需求，制约了双足机器人的行走能力和工程化运用。并且双足整机外形笨重，不能适应复杂多变的工作环境，同时存在功重比小、工作稳定性低、整机出力小、负载能力不足、动态特性差、腿部关节质量大、运动范围小、运动精度和响应速度受限等缺陷。基于此，设计一种腿部结构灵活性更高、避障能力更强、整机集成度功重比更高、工作平稳换向冲击小、响应快、推力大、负载能力强的液压驱动型足式仿生人形机器人及其液压控制系统，是本发明亟待解决的一个问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种液压驱动型足式仿生人形机器人，以解决上述现有技术存在的问题，使足式人形仿生机器人腿部结构灵活性更高、避障能力更强、整机集成度功重比更高、工作平稳换向冲击小、响应快、推力大、负载能力强。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种液压驱动型足式仿生人形机器人，包括腿部机械结构和液压系统，所述腿部机械结构用于成对安装在机器人的上肢连接架上，所述腿部机械结构包括自上而下依次连接的髋关节、大腿板、膝关节、小腿板、踝关节和脚板；在所述液压系的控制下，所述髋关节能够实现转动、侧摆和/或俯仰动作，所述膝关节能够实现俯仰动作，所述踝关节能够实现前后俯仰和/或左右侧摆动作。其中，腿部机械结构是根据人体腿部结构原理设计的，共有3个关节，由上向下分别为髋关节、膝关节和踝关节。每个腿部机械结构中：髋关节具备转动、侧摆和俯仰三个自由度，采用液压摆动缸驱动髋关节实现扭转运动，采用两个液压驱动单元驱动髋关节实现侧摆和俯仰运动；膝关节具有一个自由度，通过液压驱动单元中伺服缸杆的伸缩实现膝关节的俯仰运动；踝关节具有两个自由度，踝关节处采用万向节结构来模拟踝关节的前后俯仰和左右侧摆运动，当两个液压驱动单元中伺服缸缸杆同步伸出或缩回时，可以实现踝关节的前后俯仰运动，当一个液压驱动单元中伺服缸缸杆伸出，另一个液压驱动单元中伺服缸缸杆缩回时，即可以实现踝关节的左右侧摆运动。

可选的，所述液压系统包括液压泵站以及分别通过液压油路与所述液压泵站动力连接的髋关节液压驱动系统、膝关节液压驱动系统以及踝关节液压驱动系统。

可选的，所述髋关节包括扭转中间件和髋扭转关节，所述扭转中间件的顶端铰接于所述上肢连接架上，所述髋扭转关节铰接于所述扭转中间件的底端，所述髋扭转关节的底部连接所述大腿板。

可选的，所述髋关节液压驱动系统包括：

液压摆动缸，所述液压摆动缸铰接于所述上肢连接架，并通过轴键和所述扭转中间件实现上下连接传动；所述液压摆动缸能够带动所述扭转中间件相对所述上肢连接架转动，进而实现腿部整体转动；

髋关节侧摆液压缸，所述扭转中间件和所述大腿板的外侧分别固定有侧摆液压驱动单元固定件和连接板，所述髋关节侧摆液压缸的顶部铰接于所述侧摆液压驱动单元固定件，底部铰接于所述连接板；所述连接板、所述大腿板、所述上肢连接架以及所述髋关节侧摆液压缸组成四边形，能够把所述髋关节侧摆液压缸中缸杆的往复直线运动转化成整个腿部结构相对于所述上肢连接架的侧摆运动；

髋关节俯仰液压缸，所述髋扭转关节的前侧铰接有髋部液压驱动单元支撑架，所述髋关节俯仰液压缸的前端铰接于所述髋部液压驱动单元支撑架，后端铰接于所述大腿板的前侧；所述髋关节俯仰液压缸、所述髋部液压驱动单元支撑架、所述髋扭转关节以及所述大腿板组成四连杆机构，能够把所述髋关节俯仰液压缸中缸杆的往复直线运动转化成大腿板相对于所述上肢连接架的俯仰运动。

可选的，所述大腿板和所述小腿板通过短螺纹轴铰接形成所述膝关节。

可选的，所述膝关节液压驱动系统包括膝关节俯仰液压缸；所述膝关节俯仰液压的一端固定于所述大腿板上；所述小腿板上铰接有膝关节转动短板，所述膝关节转动短板的外端铰接有所述膝关节液压驱动单元支撑架，所述膝关节俯仰液压的另一端通过液压驱动单元独耳与所述膝关节液压驱动单元支撑架的长轴铰接；所述膝关节俯仰液压缸、所述大腿板、所述小腿板和所述膝关节转动短板组成四连杆机构，能够把所述膝关节俯仰液压缸中缸杆的往复直线运动转化成所述小腿板相对于所述大腿板的俯仰运动。

可选的，所述踝关节包括踝关节主万向节、踝关节副万向节、球关节副和踝关节转动短板，所述小腿板的后侧底端通过螺纹轴与所述踝关节转动短板的顶端铰接，所述踝关节转动短板的底端与所述踝关节主万向节铰接，所述小腿板的前侧底端与所述踝关节副万向节铰接；所述踝关节主万向节和所述踝关节副万向节均与所述球关节副铰接，所述球关节副固定安装于所述脚掌。

可选的，所述踝关节液压驱动系统包括两个并排设置的踝关节液压缸；所述踝关节液压缸的顶端与所述小腿板固定连接，所述踝关节液压缸的底端独耳铰接于所述球关节副；所述小腿板、所述踝关节转动短板、所述脚掌和两个所述踝关节液压缸在空间上组成四连杆机构，两个所述踝关节液压缸中伺服缸杆同步伸出或缩回时，能够实现踝关节的前后俯仰动作；两个所述踝关节液压缸中伺服缸杆异向动作时，能够实现踝关节相对小腿板的左右侧摆动作。

可选的，所述液压泵站通过连接件固定在所述腿部机械结构的上方；所述液压泵站包括出油口闭式蓄能器、回油口闭式蓄能器、过滤器、液压齿轮泵组、风冷却器和伺服电机，所述伺服电机和所述液压齿轮泵组采用立式安装，两蓄能器分别置于所述伺服电机的两侧，所述伺服电机背部安装所述风冷却器，所述过滤器安装于蓄能器和液压驱动系统的油路上，且所述过滤器和插装阀均朝下安装。其中，液压泵站还包括油管、管接头、钟形罩、插装阀等，伺服电机和齿轮泵组采用立式安装，以减小体积，便于接管，将两个蓄能器置于齿轮泵和伺服电机组的两侧，蓄能器当机器人小型油箱使用，伺服电机背后安装一个风冷却器，用以动力源冷却，进出油口朝下摆放，便于接管后回油冷却，且风冷却器下端有较大的空间，避免机器人运动过程中风冷却器和腿部机械结构发生干涉。同时，过滤器和插装阀等朝下安装，能够有效利用空间，阀块与齿轮泵的两侧仍有较大的空间，一来可以布置硬管的走油线路，尽可能地采用正交的管路，形成的管路中间的空隙，空隙处用以安装液压摆动缸，通过固定架将阀块和液压摆动缸固定在一起。

可选的，各所述液压驱动系统内的液压缸均为阀控缸结构。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的液压驱动型足式仿生人形机器人，腿部结构依据人体腿部结构仿生学原理设计，腿部结构灵活性更好且自由度数更多；单腿机构可以由上向下划分为髋关节、膝关节和踝关节，每个单腿机构有6个自由度，其中髋关节有腿部结构的转动、侧摆和俯仰3个自由度，膝关节有小腿俯仰1个自由度，踝关节有脚掌的侧摆和俯仰2个自由度；该足式人形仿生机器人运动灵活性更高、避障能力更强、整机集成度功重比更高、工作平稳换向冲击小、响应快、推力大、负载能力更强。此外，本发明机器人泵站系统整体元器件采用立式集成安装排布，可有效减小机器人泵站体积，便于接管连通与下肢机构的油路，实用性更强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明液压驱动型足式仿生人形机器人及其液压系统的整体三维轴侧图；

图2为本发明液压驱动型足式仿生人形机器人及其液压系统的整体三维正视图；

图3为本发明液压驱动型足式仿生人形机器人及其液压系统的整体三维左视图；

图4为本发明液压驱动型足式仿生人形机器人及其液压系统中液压驱动单元轴侧图；

图5为本发明液压系统原理示意图1；

图6为本发明液压系统原理示意图2；

其中，附图标记为：01-液压泵站；02-腿部机械结构；0201-髋关节；0202-膝关节；0203-踝关节；0204-液压驱动单元；1-上肢连接架；2-液压摆动缸；3-扭转中间件；4-髋扭转关节；5-连接轴；6-髋部液压驱动单元支撑架；7-螺母；8-连接轴螺母；9-螺纹轴；10-连接轴；11-侧摆液压驱动单元固定件；12-短螺纹轴；13-螺母；14-油管(管接头)；15-螺母；16-髋关节俯仰液压驱动单元；17-出油口闭式蓄能器；20-大腿板；21-连接板；22-大腿板独耳；23-连接轴；24-风冷却器；25-过滤器；26-膝关节液压驱动单元支撑架；27-膝关节俯仰液压驱动单元；28-螺纹轴；29-油管；33-膝关节转短板；34-小腿板；35-螺纹轴；36-连接轴；37-油管；38-主万向节；39-踝关节液压驱动单元；41-副万向节；42-球关节副；43-连接板；44-脚掌；45-髋关节侧摆液压缸；50-踝关节液压驱动单元；51-六角螺母；52-伺服缸缸杆；53-球关节副；54-管接头；55-伺服缸；56-位移传感器套；57-位移传感器固定件；58-位移传感器杆；59-位移传感器连接板；60-伺服缸缸杆；61-独耳；62-独耳内轴承；63-伺服阀、64-高速伺服电机；65-钟形罩；66-液压齿轮泵；67-阀块；68-回油口闭式蓄能器；69-二通插装阀；70-压力继电器；71-插装式溢流阀；72-单向阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种液压驱动型足式仿生人形机器人及其液压系统，以解决现有技术存在的问题，使足式人形仿生机器人腿部结构灵活性更高、避障能力更强、整机集成度功重比更高、工作平稳换向冲击小、响应快、推力大、负载能力强。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一：

如图1-4所示，本实施例提供一种液压驱动型足式仿生人形机器人，主要包括液压泵站01、腿部机械结构02、髋关节0201、膝关节0202、踝关节0203和液压驱动单元0204；液压泵站01通过连接件固结在上肢连接架1上，腿部机械结构02根据人体仿生学原理设计主要分为三个关节从上到下依次是髋关节0201、膝关节0202、踝关节0203，其中髋关节0201有3个自由度，能够实现腿部结构的转动、侧摆和俯仰动作，液压摆动杆2转动从而驱动髋关节0201转动，液压驱动单元0204中伺服缸缸杆60在液压驱动单元的伺服缸55中直线运动从而驱动髋关节0201侧摆和俯仰运动；膝关节0202有1个自由度，能够实现小腿的俯仰动作，液压驱动单元0204中伺服缸缸杆60在液压驱动单元的伺服缸55中直线运动从而驱动膝关节0202俯仰运动；踝关节0203有2个自由度，能够实现脚掌44的侧摆和俯仰动作，踝关节0203处采用一个主万向节38来模拟踝关节0203的前后俯仰和左右侧摆运动，脚掌44和小腿板34通过副万向节41连接，且这两个万向节与球关节副42铰接，球关节副42和脚掌44固结，当两个液压驱动单元0204中伺服缸缸杆60在伺服缸55中同步伸出或缩回时，可以实现踝关节0203的前后俯仰运动，当一个伸出，另一个缩回时，即可以实现踝关节的左右侧摆运动。

本实施例中，如图4所示，液压驱动单元0204是一个集成的阀控缸结构，主要包括管接头54、伺服缸55、位移传感器套56、位移传感器固定件57、位移传感器杆58、位移传感器连接板59、伺服缸缸杆60、独耳61、独耳内轴承62、伺服阀63等组成；所述的伺服缸，其上安装有伺服阀63，伺服缸55缸体靠近伺服阀63的缸筒一侧内部设有液压油液流道，以连通伺服阀和缸体两腔的油液，所述的伺服阀63上有进油口P、控制油口A、控制油口B和回油口T，位移传感器一端安装在伺服缸缸体下侧，位移传感器另一端与伺服缸缸杆固结，位移传感器随伺服缸缸杆做往复直线运动，实时检测液压驱动单元伺服缸缸杆的位移状态量，该液压驱动单元工作压力为25Mpa，伺服缸缸直径为24mm，伺服缸缸杆直径为12mm，最大输出力可达5KN。

本实施例中，如图2-6所示，液压泵站01主要由一个过滤器25、出油口闭式蓄能器17、回油口闭式蓄能器68(也称闭式油箱)、液压齿轮泵66、钟形罩65、风冷却器24、高速伺服电机64、溢流阀、液压摆动缸2、伺服缸、伺服阀组成。足式人形机器人腿部共有12个自由度，单腿6个自由度，根据实际运动范围和空间排布，对于髋关节扭转，为了增强集成程度，采用体积较小的(微型)液压摆动缸2驱动左右腿髋关节的扭转运动，对于髋关节的俯仰、侧摆，膝关节俯仰以及踝关节俯仰和侧摆，采用液压驱动单元0204中伺服缸缸杆60在伺服缸55中伸出或缩回从而驱动关节的俯仰和侧摆运动。具体工作原理如下：高速伺服电机64带动小排量的液压齿轮泵66转动做动力源，泵口接单向阀72防止在低速运转时回流，再接压力继电器70和插装式溢流阀71双重保护系统，可以防止油液压力过高。由于机器人在运动和行走过程中，液压驱动单元中伺服缸缸杆60运动的比较频繁，容易产生较大的脉动和压力上的突跳，所以采用出油口闭式蓄能器17、回油口闭式蓄能器68(也称闭式油箱)作为补油装置，稳定压力脉动。选用风冷却器24比较合理，环保低碳，风冷却器24不需要循环水，避免了因冷却器损坏而造成油水混合的严重后果，且可以有效实时冷却液压管路中的油液和高速伺服电机64，过滤器25可以过滤掉管路中油液的杂质，起到保护机器人液压元件的作用。打开高速伺服电机64驱动齿轮泵工作，高压油液从出油口闭式蓄能器17中通过管路进入到阀块67中，然后阀块67分流到各个液压驱动单元中，进而驱动各个液压驱动单元工作。伺服阀63则作为机器人执行器液压驱动单元的开关，控制器通过控制伺服阀63实现伺服缸55的伸出缩回从而实现关节扭转及俯仰动作。通过二通插装阀69的换向实现系统卸油。其中，液压泵站01中各部件均采用现有结构，液压泵站01与整个液压驱动单元的油路连接方式也采用现有技术，具体在此不再赘述。

本实施例中，每个关节和/或每个关节的每个动作分别对应一伺服缸55，各伺服缸55内均对应安装有伺服缸缸杆60。此结构为现有技术，在此不再赘述。

本实施例中，如图1-6所示，液压驱动型足式仿生人形机器人腿部仿生运动过程说明：

腿部髋关节转动：

液压摆动缸2和扭转中间件3分别铰接在上肢连接架1上，液压摆动缸2和扭转中间件3通过轴键实现上下连接传动，液压摆动缸2带动扭转中间件3相对于上肢连接架1转动，进而实现整个腿部机构相对于上肢连接架1转动自由度，进而实现腿部整体转动。

腿部髋关节侧摆：

髋扭转关节4和扭转中间件3通过短螺纹轴12铰接在一起，侧摆液压驱动单元固定件11左端和扭转中间件3通过短螺纹轴12进行固定，侧摆液压驱动单元固定件11右端和髋关节侧摆液压缸45上端通过短螺纹轴进行铰接，髋关节侧摆液压缸45可绕侧摆液压驱动单元固定件11左右转动，髋关节侧摆液压缸45中伺服缸缸杆60在伺服缸55中往复直线运动，连接板43、大腿板20、上肢连接架1和髋关节侧摆液压缸45组成四边形，进而可以把液压驱动单元中的往复直线运动转化成整个腿部机构相对于上肢连接架1的侧摆运动。

腿部髋关节俯仰：

髋部液压驱动单元支撑架6前端通过两根螺纹轴与髋扭转关节4上端铰接，髋部液压驱动单元支撑架6后端通过螺纹轴9与髋关节俯仰液压驱动单元16上端进行铰接，髋关节俯仰液压驱动单元16可绕螺纹轴9轴向转动，髋关节俯仰液压驱动单元16、髋部液压驱动单元支撑架6、髋扭转关节4以及大腿板20组成简单的四连杆机构，可以实现把髋关节俯仰液压驱动单元16中伺服缸缸杆60在伺服缸55中的往复直线运动转化成大腿板20相对于上肢连接架1的俯仰运动。

腿部膝关节俯仰：

大腿板20底部的大腿板独耳22通过两根连接轴23与小腿板34进行铰接，大腿板20和小腿板34可以实现相对转动，膝关节俯仰液压驱动单元27一端通过螺栓固结在大腿板20上，膝关节俯仰液压驱动单元27另一端通过液压驱动单元的独耳61与膝关节液压驱动单元支撑架26的长轴铰接，膝关节转短板33通过螺纹轴与小腿板34铰接固定，进而膝关节俯仰液压驱动单元27、大腿板20、小腿板34和膝关节转短板33组成简单的四连杆机构，可以实现把膝关节俯仰液压驱动单元27中伺服缸缸杆60在伺服缸55中的往复直线运动转化成小腿板34相对于大腿板20的俯仰运动。

腿部踝关节侧摆和俯仰：

踝关节主要包括两个并排竖直排列的踝关节液压驱动单元39和50、主万向节38、副万向节41、球关节副42、连接板43和脚掌44；小腿板34下端通过螺纹轴35与踝关节转动短板上端铰接固定，踝关节转动短板下端与主万向节38铰接，主万向节38与脚掌44铰接固连，二者可以实现相对转动，两个踝关节液压驱动单元39和50上端通过螺栓与小腿板34固定在一起，两个踝关节液压驱动单元39和50下端的独耳61通过球关节副42与脚掌44铰接在一起，二者可以实现相对转动，进而小腿板34、踝关节转动短板、脚掌44和两个踝关节液压驱动单元39、50在空间上组成简单的四连杆机构。踝关节处采用一个主万向节38来模拟踝关节的前后俯仰和左右侧摆运动，脚掌44和小腿板34通过副万向节41连接，这两个万向节与球关节副42铰接，球关节副42和脚掌44固结，当两个踝关节液压驱动单元39、50中伺服缸缸杆60和伺服缸缸杆52同步伸出或缩回时，可以实现踝关节的前后俯仰运动，当一个液压驱动单元中伺服缸缸杆60伸出，另一个液压驱动单元中伺服缸缸杆52缩回时，即可以实现踝关节的左右侧摆运动。

本实施例中，连接轴5、连接轴10、连接板21、螺纹轴28、连接轴36等连接轴结构均为相关部件之间的连接件，具体不再赘述；同理，螺母7、连接轴螺母8、螺母13、螺母15以及六角螺母51均用于与对应轴件配合连接，具体不再赘述；此外，油管(管接头)14、油管29和油管37等管路均用于液压驱动单元与相应伺服缸之间的油路连接，具体不再赘述。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，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发明的限制。

Claims (10)

1.一种液压驱动型足式仿生人形机器人，其特征在于：包括腿部机械结构和液压系统，所述腿部机械结构用于成对安装在机器人的上肢连接架上，所述腿部机械结构包括自上而下依次连接的髋关节、大腿板、膝关节、小腿板、踝关节和脚板；在所述液压系的控制下，所述髋关节能够实现转动、侧摆和/或俯仰动作，所述膝关节能够实现俯仰动作，所述踝关节能够实现前后俯仰和/或左右侧摆动作。

2.根据权利要求1所述的液压驱动型足式仿生人形机器人，其特征在于：所述液压系统包括液压泵站以及分别通过液压油路与所述液压泵站动力连接的髋关节液压驱动系统、膝关节液压驱动系统以及踝关节液压驱动系统。

3.根据权利要求2所述的液压驱动型足式仿生人形机器人，其特征在于：所述髋关节包括扭转中间件和髋扭转关节，所述扭转中间件的顶端铰接于所述上肢连接架上，所述髋扭转关节铰接于所述扭转中间件的底端，所述髋扭转关节的底部连接所述大腿板。

4.根据权利要求3所述的液压驱动型足式仿生人形机器人，其特征在于：所述髋关节液压驱动系统包括：

液压摆动缸，所述液压摆动缸铰接于所述上肢连接架，并通过轴键和所述扭转中间件实现上下连接传动；所述液压摆动缸能够带动所述扭转中间件相对所述上肢连接架转动，进而实现腿部整体转动；

髋关节侧摆液压缸，所述扭转中间件和所述大腿板的外侧分别固定有侧摆液压驱动单元固定件和连接板，所述髋关节侧摆液压缸的顶部铰接于所述侧摆液压驱动单元固定件，底部铰接于所述连接板；所述连接板、所述大腿板、所述上肢连接架以及所述髋关节侧摆液压缸组成四边形，能够把所述髋关节侧摆液压缸中缸杆的往复直线运动转化成整个腿部结构相对于所述上肢连接架的侧摆运动；

髋关节俯仰液压缸，所述髋扭转关节的前侧铰接有髋部液压驱动单元支撑架，所述髋关节俯仰液压缸的前端铰接于所述髋部液压驱动单元支撑架，后端铰接于所述大腿板的前侧；所述髋关节俯仰液压缸、所述髋部液压驱动单元支撑架、所述髋扭转关节以及所述大腿板组成四连杆机构，能够把所述髋关节俯仰液压缸中缸杆的往复直线运动转化成大腿板相对于所述上肢连接架的俯仰运动。

5.根据权利要求2所述的液压驱动型足式仿生人形机器人，其特征在于：所述大腿板和所述小腿板通过短螺纹轴铰接形成所述膝关节。

6.根据权利要求5所述的液压驱动型足式仿生人形机器人，其特征在于：所述膝关节液压驱动系统包括膝关节俯仰液压缸；所述膝关节俯仰液压的一端固定于所述大腿板上；所述小腿板上铰接有膝关节转动短板，所述膝关节转动短板的外端铰接有所述膝关节液压驱动单元支撑架，所述膝关节俯仰液压的另一端通过液压驱动单元独耳与所述膝关节液压驱动单元支撑架的长轴铰接；所述膝关节俯仰液压缸、所述大腿板、所述小腿板和所述膝关节转动短板组成四连杆机构，能够把所述膝关节俯仰液压缸中缸杆的往复直线运动转化成所述小腿板相对于所述大腿板的俯仰运动。

7.根据权利要求2所述的液压驱动型足式仿生人形机器人，其特征在于：所述踝关节包括踝关节主万向节、踝关节副万向节、球关节副和踝关节转动短板，所述小腿板的后侧底端通过螺纹轴与所述踝关节转动短板的顶端铰接，所述踝关节转动短板的底端与所述踝关节主万向节铰接，所述小腿板的前侧底端与所述踝关节副万向节铰接；所述踝关节主万向节和所述踝关节副万向节均与所述球关节副铰接，所述球关节副固定安装于所述脚掌。

8.根据权利要求7所述的液压驱动型足式仿生人形机器人，其特征在于：所述踝关节液压驱动系统包括两个并排设置的踝关节液压缸；所述踝关节液压缸的顶端与所述小腿板固定连接，所述踝关节液压缸的底端独耳铰接于所述球关节副；所述小腿板、所述踝关节转动短板、所述脚掌和两个所述踝关节液压缸在空间上组成四连杆机构，两个所述踝关节液压缸中伺服缸杆同步伸出或缩回时，能够实现踝关节的前后俯仰动作；两个所述踝关节液压缸中伺服缸杆异向动作时，能够实现踝关节相对小腿板的左右侧摆动作。

9.根据权利要求2所述的液压驱动型足式仿生人形机器人，其特征在于：所述液压泵站通过连接件固定在所述腿部机械结构的上方；所述液压泵站包括出油口闭式蓄能器、回油口闭式蓄能器、过滤器、液压齿轮泵组、风冷却器和伺服电机，所述伺服电机和所述液压齿轮泵组采用立式安装，两蓄能器分别置于所述伺服电机的两侧，所述伺服电机背部安装所述风冷却器，所述过滤器安装于蓄能器和液压驱动系统的油路上，且所述过滤器和插装阀均朝下安装。

10.根据权利要求2-9任意一项所述的液压驱动型足式仿生人形机器人，其特征在于：各所述液压驱动系统内的液压缸均为阀控缸结构。

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