CN112937717B - 一种仿生机械腿及仿生机器人 - Google Patents

Abstract

一种仿生机械腿及仿生机器人，其中，仿生机械腿包括腿骨件、驱使腿骨件作摆转运动的腿部舵机、驱使腿部舵机作摆转运动的髋部舵机、通过膝关节转动副连接腿骨件的足跟件以及连接在足跟件与髋部舵机的本体之间以用于吸收和/或传递足跟件承受的冲击力的腿部缓冲件。利用髋部舵机、腿部舵机、腿骨件、足跟件和腿部缓冲件共同组成一个封闭式的连杆机构，既可以通过腿部缓冲件来吸收部分冲击力，以实现减震缓冲的效果，又可以达到将冲击力转换为由机械腿整体及机械腿应用载体进行承担的效果，从而既可以大幅度提高机械腿本身的抗冲击能力，又能够为提高机械腿的运动能力（如行走速度、跳跃高度等）以及扩展机械腿的应用场景创造有利条件。

Description

一种仿生机械腿及仿生机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种仿生机械腿及仿生机器人。

背景技术

周知，仿生机械腿是一种模仿动物腿部的生理结构和功能动作的机械装置，被广泛应用于医疗康复、工业生产、生活娱乐等众多领域，如双足机器人、辅助残疾人行走的义肢、人体外骨骼等均是仿生机械腿具体应用的体现。

现有的仿生机械腿通常由动力执行装置、腿部、脚掌等几部分组成，利用动力执行装置对腿部及脚掌的驱动控制，可使得机械腿能够执行诸如行走、跳跃、踏步等仿生功能动作；在机械腿运动时，其脚掌与地面往往会产生冲击，而冲击力则会通过腿部传递给动力执行装置，从控制方面来讲，往往需要控制动力执行装置产生一个响应的力去抵消冲击力，由于动力执行装置所能够承受的冲击力非常有限，若单纯地提高动力执行装置的抗冲击能力，则会增加机械腿的成本及重量；反之，则需要对机械腿预设的运动性能进行限制，从而会严重制约机械腿的运动能力。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种仿生机械腿以及应用该仿生机械腿的仿生机器人，以达到提升抗冲击能力的目的。

根据第一方面，一种实施例中提供一种一种仿生机械腿，包括：

髋部舵机，所述髋部舵机的本体用于固定在预设位置；

腿部舵机，所述髋部舵机的动力输出端连接腿部舵机的本体，用以驱使所述腿部舵机在三维空间内绕X轴方向、Y轴方向、Z轴方向中的至少一个作摆转运动；

腿骨件，所述腿部舵机的动力输出端连接腿骨件的顶端，用以驱使所述腿骨件绕X轴方向作摆转运动；

足跟件，所述足跟件的顶端通过膝关节转动副连接腿骨件的底端；以及

腿部缓冲件，所述腿部缓冲件连接在足跟件与髋部舵机本体之间，用于吸收和/或传递所述足跟件承受的冲击力。

一个实施例中，所述腿部缓冲件包括联动杆部和板弹簧部，所述联动杆部铰接板弹簧部，且所述髋部舵机的本体和足跟件中的一个挠性连接联动杆部、另一个固定连接板弹簧部。

一个实施例中，所述腿部缓冲件为气弹簧或液压缓冲器，所述腿部缓冲件的一端与髋部舵机的本体挠性连接、另一端与足跟件挠性连接。

一个实施例中，所述髋部舵机包括：

第一舵机部，所述第一舵机部的本体连接腿部缓冲件，所述第一舵机部的动力输出端连接腿部舵机的本体，以驱使所述腿部舵机绕X轴方向作摆转运动；

第二舵机部，所述第二舵机部的动力输出端连接第一舵机部的本体，以驱使所述第一舵机部绕Y轴方向作摆转运动；以及

第三舵机部，所述第三舵机部的本体用于固定在预设位置，所述第三舵机部的动力输出端连接第二舵机部的本体，以驱使所述第二舵机部绕Z轴方向作摆转运动。

一个实施例中，所述足跟件包括脚掌部、踝关节转动副、足部舵机和足骨部，所述腿部缓冲件与足部舵机的本体连接，所述足骨部的一端连接膝关节转动副、另一端通过踝关节转动副连接足部舵机的本体；所述足部舵机的动力输出端连接脚掌部，以驱使所述脚掌部绕X轴方向作摆转运动。

一个实施例中，所述足跟件还包括踝骨部和联动臂部，所述踝骨部的一端固定连接足部舵机的本体、另一端挠性连接脚掌部，所述联动臂部的一端挠性连接足部舵机的动力输出端、另一端挠性连接脚掌部。

一个实施例中，所述腿部机构还包括膝关节缓冲件，所述膝关节缓冲件连接在腿骨件与足骨部之间，用于吸收和/或传递所述足骨部承受的冲击力。

一个实施例中，所述膝关节缓冲件为固定连接在腿骨件与足骨部之间的板弹簧；或

所述膝关节缓冲件为挠性连接在腿骨件与足骨部之间的气弹簧或液压缓冲器。

根据第二方面，一种实施例中提供一种仿生机器人，包括躯体机构和至少两个腿部机构；所述腿部机构采用第一方面所述的仿生机械腿，所述髋部舵机的本体固定在躯体机构上。

一个实施例中，包括两个沿X轴方向呈镜像间隔分布的腿部机构，所述躯体机构包括：

躯壳部，所述躯壳部设置在两个腿部机构之间，用于连接所述髋部舵机的本体；以及

控制件，所述控制件设置在躯壳部内，且所述控制件连接髋部舵机和腿部舵机，以分别控制所述髋部舵机和腿部舵机输出动力。

依据上述实施例的仿生机械腿，包括腿骨件、驱使腿骨件作摆转运动的腿部舵机、驱使腿部舵机作摆转运动的髋部舵机、通过膝关节转动副连接腿骨件的足跟件以及连接在足跟件与髋部舵机的本体之间以用于吸收和/或传递足跟件承受的冲击力的腿部缓冲件。利用髋部舵机、腿部舵机、腿骨件、足跟件和腿部缓冲件共同组成一个封闭式的连杆机构，既可以通过腿部缓冲件来吸收部分冲击力，以实现减震缓冲的效果，又可以最终将冲击力转换为由机械腿整体及机械腿应用载体进行承担的效果，从而既可以大幅度提到机械腿本身的抗冲击能力，又能够为提高机械腿的运动能力(如行走速度、跳跃高度等)以及扩展机械腿的应用场景创造有利条件。

附图说明

图1为一种实施例的仿生机械腿的结构装配示意图(一)。

图2为一种实施例的仿生机械腿的结构装配示意图(二)。

图3为一种实施例的仿生机械腿的结构分解示意图。

图4为一种实施例的仿生机器人的结构装配示意图(一)。

图5为一种实施例的仿生机器人的结构装配示意图(二)。

图6为一种实施例的仿生机器人的结构分解示意图。

图7为一种实施例的仿生机器人的躯体机构部分的结构分解示意图。

图中：

A、躯体机构；B、腿部机构；

1、髋部舵机；11、第一舵机部；12、第二舵机部；13、第三舵机部；2、腿部舵机；3、腿骨件；4、足跟件；41、脚掌部；42、踝关节转动副；43、足部舵机；44、足骨部；45、踝骨部；46、联动臂部；5、膝关节转动副；6、腿部缓冲件；61、联动杆部；62、板弹簧部；7、膝关节缓冲件；8、躯壳部；9、控制件。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

为清楚明了地描述各组成部件之间的结构布局以及功能配合关系，请参阅图1和图4，本申请定义了X轴方向、Y轴方向和Z轴方向，以在某一空间环境内建立空间直角坐标系，当仿生机械腿或者仿生机器人处于该空间环境内时，可利用前述定义的三个方向来区分所描述的对象间的运动关系、方位关系等；其中，若X轴方向指代左右方向，Y轴方向指代上下方向，那么Z轴方向即指代前后方向。

实施例一

请参考图1至图3，本实施例提供一种仿生机械腿，主要由髋部舵机1、腿部舵机2、腿骨件3、足跟件4、膝关节转动副5和腿部缓冲件6等组成；下面分别说明。

请参阅图1、图2和图3，髋部舵机1和腿部舵机2属于整个机械腿的动力部件，两者可均采用现有的由诸如电机、减速器、齿轮(或同步轮、同步带)等零配件组合而成且能够输出旋转动力的驱动装置；其中，髋部舵机1的本体依机械腿的应用场景的差异，主要用于固定在预设位置，如在机械腿作为机器设备的行走功能件使用时，髋部舵机1的本体可固定安装在机器设备的主体上，又如机械腿作为如义肢等可辅助动物进行步态运动的功能件使用时，髋部舵机1的本体则可固定安装动物的躯体上(如人体的腰部或者胯部)；同时，髋部舵机1具有绕一个方向或绕多个不同方向进行动力输出的功能，其可采用现有的单轴动力驱动器、双轴动力驱动器、三轴动力驱动器及其组合搭建而成的驱动装置，髋部舵机1的动力输出端连接腿部舵机2的本体，从而使得髋部舵机1能够驱使腿部舵机2的本体能够在三维空间内绕X轴方向、Y轴方向、Z轴方向中的至少一个方向进行摆转运动，进而通过对腿部舵机2的驱动效应，使腿部舵机2能够带动机械腿主体部分相对于髋部舵机1进行联动，以实现机械腿的如跨步、侧摆、转向等功能动作。而腿部舵机2的动力输出端则与腿骨件3的顶端相连，并且腿部舵机2的动力输出端的旋转轴线沿X轴方向分布(可以理解为，腿部舵机2采用单轴动力驱动器)，从而在腿部舵机2输出旋转动力时，能够同步带动腿骨件3绕X轴方向(相当于沿上下方向或者腿部舵机2本身的中轴线)相对于腿部舵机2的本体(或者髋部舵机1等)作摆转运动。

请参阅图1、图2和图3，腿骨件3和足跟件4属于整个机械腿的肢体部件；其中，足跟件4则可理解为是近似于人体的小腿及小腿以下的部分，负责与地面进行接触，腿骨件3可以理解为近似于人体腿部的大腿分布，其底端通过膝关节转动副5连接足跟件4的顶端，以在膝关节转动副5的作用下实现两者之间的挠性连接效果，并且使得足跟件4具备绕X轴方向或者沿上下方向相对于腿骨件3进行摆转运动的结构条件，以便能够在两者之间产生一定的弯曲曲度。

请参阅图1、图2和图3，腿部缓冲件6主要为一可在受力状态下发生弹性变形，并可在外力撤销后恢复原始形状的弹性部件，在机械腿中起到吸能、缓冲、减震的作用；腿部缓冲件6的一端连接在髋部舵机1的本体上、另一端则连接在足跟件4上，从而可使得腿部缓冲件6与髋部舵机1、腿部舵机2、腿骨件3和足跟件4共同组成一封闭式的连杆机构，而在腿部缓冲件6的约束作用下，当髋部舵机1和/或腿部舵机2输出动力时，可实现髋部舵机1与腿部舵机2、腿部舵机2与腿骨件3、腿骨件3与足跟件4之间的角位移的调整，从而模拟如人体的腿部执行诸如行走、伸腿、曲腿等系列功能动作；并且，在此过程中(尤其是在执行跳跃、踏步等功能动作的过程中)，当足跟件4的底端因与地面接触而受到冲击时，足跟件4所承受的冲击力则可大部分被传递至腿部缓冲件6，其中一部分冲击力会因腿部缓冲件6发生形变而被腿部缓冲件6所吸收，使腿部缓冲件6产生减震缓冲的作用，另一部分则可经由腿部缓冲件6最终传递至髋部舵机1上，从而可实现整个机械腿的各组成部件共同分担冲击力的效果。

一个实施例中，请参2和图3，腿部缓冲件6主要由联动杆部61和板弹簧部62两部分组成；其中，板弹簧部62即为板簧，其通常是由不少于一片的弹簧钢叠加组合而成，板弹簧部62的一端可通过诸如螺丝等五金连接件锁固在足跟件4上，另一端则锁固在联动杆部61的一端，而联动杆部61的另一端则挠性连接髋部舵机1的本体，从而利用联动杆部61可保证整个腿部缓冲件6具有一定的刚度，以便腿部缓冲件6能够与其他部件共同组成一连杆机构，并且能够对冲击力进行传递；利用板弹簧部62只能发生定向形变的特点，则使得整个腿部缓冲件6具有一定的弹性形变空间，以便吸收部分冲击力。

另一个实施例中，腿部缓冲件6也可采用具有一定刚度且能够沿特定方向产生线性弹性形变效应的其他阻尼装置，如可以采用诸如气弹簧、液压缓冲器等，此时可将腿部缓冲件6的一端与髋部舵机1的本体进行挠性连接、另一端与足跟件4进行挠性连接；如此，既可以利用该类腿部缓冲件6与其他关联部件共同组成一封闭的连杆机构，以实现对机械腿动作姿态调整的约束配合，又可以在足跟件4受到冲击时，通过其线性形变效应吸收或传递部分冲击力；另外，利用该类腿部缓冲件6的形变速度慢、动态力变化小、易于控制等特点，也可为提高机械腿的行动稳定性创造有利条件。

需要说明的是，本申请所述及的“挠性连接”又称可曲挠连接或柔性连接，是指允许连接部位发生弯折、转动、伸缩等运动以产生一定位移量的连接方式；常见的挠性连接件有铰接件、球头转动副、软体连接件等；当然，在具体实施时，本申请可采用包括但不限于前述所列的挠性连接件来实现部件之间的挠性连接。

基于此，一方面，利用髋部舵机1、腿部舵机2、腿骨件3、足跟件4和腿部缓冲件6共同在机械腿上组成一个封闭式的连杆机构，既可以通过腿部缓冲件6来吸收部分冲击力，以实现减震缓冲的效果，又可以最终将冲击力转换为由机械腿整体及机械腿应用载体进行承担的效果，从而可以大幅度提高机械腿本身的抗冲击能力，进而可为提高机械腿的运动能力(如行走速度、跳跃高度等)创造有利条件。另一方面，由于机械腿在运动过程中所受到的冲击，不再仅仅依靠动力执行装置(如髋部舵机1、腿部舵机2等)来抵消或承受，从而可解放动力执行装置，为降低机械腿的动力配置成本以及重量等创造条件，既可以将机械腿作为带有动力装置的义肢或者机器设备的外骨骼来使用，又可以利用机械腿构建出仿生机器人的构造，以辅助或者替代人类应用在诸如搜寻营救、资源开发、物流运输等诸多领域。

一个实施例中，请参阅图1、图2和图3，足跟件4采用关节结构，即主要由脚掌部41、踝关节转动副42、足部舵机43和足骨部44等组成；其中，脚掌部41可采用人体脚掌的模拟结构，用于与地面进行接触；足骨部44的一端通过膝关节转动副5与腿骨件3连接、另一端则通过踝关节转动副42与足部舵机43的本体相连；而足部舵机43的动力输出端则与脚掌部41相连，并且足部舵机43的动力输出端的旋转轴线沿X轴方向分布，以便能够驱使脚掌部41相对于足部舵机43绕X轴方向(或者足部舵机43本体的中轴线)作摆转运动；同时，腿部缓冲件6的一端连接足部舵机43的本体、另一端连接髋部舵机1的本体。如此，利用踝关节转动副42可在足跟件4内构建一个关节转动副，使得腿部缓冲件6能够与髋部舵机1、腿部舵机2、腿骨件3和足跟件4共同组成一个具有多个关节转动副的封闭式连杆机构，使整个机械腿的关联部件之间能够以更多角位移呈现出更为丰富的形体姿态(如机械腿的弯曲曲度)，从而在髋部舵机1和腿部舵机2的驱动作用下以及腿部缓冲机构6的约束作用下，使得整个机械腿具备执行更多运动姿态的能；另外，利用足部舵机43对脚掌部41的驱动效应，则可适时调整脚掌部41与地面之间的接触角度关系，为实现机械腿的平稳运动创造条件。

一个实施例中，请参阅图2和图3，足跟件4还包括踝骨部45和联动臂部46；其中，踝骨部45的一端固定连接在足部舵机43的本体上、另一端则挠性连接脚掌部41，联动臂部46为一具有一个转动副或者一个关节的连杆结构(具体地，可以由一个摆臂和一个连杆组合而成，摆臂与连杆之间转动连接)，联动臂部46的一端(如摆臂)连接足部舵机43的动力输出端、另一端(如连杆)挠性连接脚掌部41；如此，可利用联动臂部46、脚掌部41以及足部舵机43连同踝骨部45共同组成一封闭式的连杆机构，使得足部舵机43能够通过联动臂部46来驱使脚掌部41相对于足部舵机43的本体连同踝骨部45进行摆转运动，从而实现对脚掌部41的调节控制。当然，另一个实施例中，也可省略踝骨部45和联动臂部46，并参考腿部舵机2与腿骨件3之间的结构连接关系，将足部舵机43与脚掌部41进行结构连接。

一个实施例中，请参阅1和图3，机械腿还包括膝关节缓冲件7，其连接在腿骨件3与足骨部44之间，即：可以理解为膝关节缓冲件7布置在膝关节转动副5的周侧，利用膝关节转动副5在腿骨件3与足骨部44之间建立挠性连接关系，利用膝关节缓冲件7来吸收或传递足骨部44所承受的冲击力；如此，通过设置的膝关节缓冲件7可配合腿部缓冲件6，进一步增强机械腿的抗冲击能力，减少对腿部舵机2等动力执行装置的冲击。膝关节缓冲件7所采用的结构形式或者类型可参考腿部缓冲件7的形式进行选择设置，如采用固定连接在腿骨件3与足骨部44之间的板弹簧，或者采用挠性连接在腿骨件3与足骨部44之间的气弹簧或液压缓冲器等。

一个实施例中，请参阅图1、图2和图3，髋部舵机1主要由第一舵机部11、第二舵机部12和第三舵机部13组合搭建而成，三个舵机部均采用与腿部舵机2相近的单轴动力驱动器；其中，第一舵机部11的本体连接腿部缓冲件6，以使第一舵机部11能够与腿部缓冲件6、腿部舵机2、腿骨件3和足跟件4等共同组合成封闭式的连杆机构，而部分冲击力则可经由腿部缓冲件6传递至髋部舵机1及其安装载体上；第一舵机部11的动力输出端连接腿部舵机2的本体，并且第一舵机部11的动力输出端的旋转轴线沿X轴方向分布，以驱使腿部舵机2的本体绕X轴方向相对于第一舵机部11作摆转运动，从而使机械腿具备沿上下方向进行旋摆以执行诸如迈步行走的功能动作；第二舵机部12的动力输出端连接第一舵机部11的本体，并且第二舵机部12的动力输出端的旋转轴线沿Y轴方向分布，以驱使第一舵机部11绕Y轴方向(或者沿左右方向)作摆转运动，从而使机械腿整体具有沿前后方向进行旋摆以执行诸如转向等功能动作；第三舵机部13的本体作为髋部舵机1的本体可固定在预设位置的部件使用，如将第三舵机部13的本体固定安装在机器设备的主体或者动物的躯体上，即可实现对整个机械腿的定位固定装配，而第三舵机部13的动力输出端则连接第二舵机部12的本体，并且第三舵机部13的动力输出端的旋转轴线沿Z轴方向分布，使得其能够驱使第二舵机部12的本体绕Z轴方向作摆转运动，从而使机械腿整体具备沿左右方向进行旋摆以执行如侧摆等功能动作。

基于此，利用三个舵机部组合搭建而成的髋部舵机1，可具备绕三个不同方向进行动力输出的能力，使得其能够驱使腿部舵机1及其他关联部件(即：相当于机械腿的主体部分)在三维空间内进行任意角度和任意方向摆动的能力，为实现机械腿更为丰富的空间运动姿态创造了有利条件。当然，一些实施例中，可根据机械腿的实际应用情况，选择第一舵机部11、第二舵机部12和第三舵机部13中的一个作为髋部舵机1，或者选择其中两个搭建组合成髋部舵机1，亦或者对其中两个或三个舵机的连接关系进行调整。

实施例二

请参阅图4至图7，本实施例提供一种仿生机器人，其主要躯体机构A和腿部机构B两部分组成；其中，躯体机构A可以理解为是机器人的上肢部分或者除腿部机构B外的其他部分，其可以是一个由诸如上肢执行装置、控制系统、视觉系统等组合而成的集合体，也可以是一个用于为腿部机构B提供结构装配空间并且可在腿部机构B的带动下，在所处空间环境内进行位置移动的结构载体；腿部机构B则起到可实现机器人整体的如行走、跳跃、踏步、转向等仿生功能动作的作用，腿部机构B采用实施例一中所述及的仿生机械腿，其通过髋部舵机1的本体(具体可为第三舵机部13的本体)固定安装在躯体机构A上；而腿部机构B的数量可以根据机器人所模拟或仿生的对象类型来选择，如，在躯体机构A的底部设置两个成对分布的腿部机构B，则可模拟如人等双足类动物的生理结构，形成如双足机器人等结构构造；又如，在躯体机构的底部设置多个腿部机构B，则可模拟四足类或其他多足类动物的生理结构。

请参阅图4至图7，本实施例以具有两个腿部机构B的双足机器人为例进行说明，两个腿部机构B沿X轴方向镜像相对分布在躯体机构A的两侧，通过对如髋部舵机1、腿部舵机2等动力执行装置的调节控制，可使得机器人能够模拟人类下肢部分的功能动作，如行走、跳跃、下蹲、转向等运动姿态；同时，基于腿部机构B所具有的相关缓冲件，可在机器人运动时，起到减震缓冲的作用，并且由足跟件4所承受的冲击力可经由缓冲件进行传递和分散，使得整个机器人的各个组成部件能够共同分担冲击力，从而能够有效减少对相关动力执行装置的冲击，可以为提高机器人的运动能力、降低机器人的配置成本和重量等创造了有利条件，使得机器人能够应用在更多场景内。

一个实施例中，请参阅图7，躯体机构A包括躯壳部8和控制件9；其中，躯壳部8作为腿部机构B和控制件9的安装载体来使用，躯壳部8连接髋部舵机1的本体(可将躯壳部8固定安装在两个髋部舵机1之间)，以实现对腿部机构B的固定装配；控制件9主要起到对动力执行装置的协调管理及控制的作用，以便机器人能够执行各类仿生功能动作，其安装在躯壳部8内并可根据实际情况由诸如控制器、储能电池、视觉系统等等功能元件组合搭配而成。由于本领域技术人员依据现有的公知技术以及机器人的实际应用场景等，可自行选择设置控制件9的具体功能和系统结构；故，在此不作赘述。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (7)

1.一种仿生机械腿，其特征在于，包括：

髋部舵机(1)，所述髋部舵机(1)的本体用于固定在预设位置；

腿部舵机(2)，所述髋部舵机(1)的动力输出端连接腿部舵机(2)的本体，用以驱使所述腿部舵机(2)在三维空间内绕X轴方向、Y轴方向、Z轴方向中的至少一个作摆转运动；

腿骨件(3)，所述腿部舵机(2)的动力输出端连接腿骨件(3)的顶端，用以驱使所述腿骨件(3)绕X轴方向作摆转运动；

足跟件(4)，所述足跟件(4)的顶端通过膝关节转动副(5)连接腿骨件(3)的底端；以及

腿部缓冲件(6)，所述腿部缓冲件(6)连接在足跟件(4)与髋部舵机(1)本体之间，以与所述髋部舵机(1)、腿部舵机(2)、腿骨件(3)和足跟件(4)共同组成封闭式连杆机构；所述腿部缓冲件(6)能够发生弹性变形，以吸收和/或传递所述足跟件(4)承受的冲击力；

所述足跟件(4)包括脚掌部(41)、踝关节转动副(42)、足部舵机(43)和足骨部(44)，所述腿部缓冲件(6)与足部舵机(43)的本体连接，所述足骨部(44)的一端连接膝关节转动副(5)、另一端通过踝关节转动副(42)连接足部舵机(43)的本体；所述足部舵机(43)的动力输出端连接脚掌部(41)，以驱使所述脚掌部(41)绕X轴方向作摆转运动；

所述足跟件(4)还包括踝骨部(45)和联动臂部(46)，所述踝骨部(45)的一端固定连接足部舵机(43)的本体、另一端挠性连接脚掌部(41)，所述联动臂部(46)的一端挠性连接足部舵机(43)的动力输出端、另一端挠性连接脚掌部(41)；

还包括膝关节缓冲件(7)，所述膝关节缓冲件(7)连接在腿骨件(3)与足骨部(44)之间，用于吸收和/或传递所述足骨部(44)承受的冲击力。

2.如权利要求1所述的仿生机械腿，其特征在于，所述腿部缓冲件(6)包括联动杆部(61)和板弹簧部(62)，所述联动杆部(61)铰接板弹簧部(62)，且所述髋部舵机(1)的本体和足跟件(4)中的一个挠性连接联动杆部(61)、另一个固定连接板弹簧部(62)。

3.如权利要求1所述的仿生机械腿，其特征在于，所述腿部缓冲件(6)为气弹簧或液压缓冲器，所述腿部缓冲件(6)的一端与髋部舵机(1)的本体挠性连接、另一端与足跟件(4)挠性连接。

4.如权利要求1所述的仿生机械腿，其特征在于，所述髋部舵机(1)包括：

第一舵机部(11)，所述第一舵机部(11)的本体连接腿部缓冲件(6)，所述第一舵机部(11)的动力输出端连接腿部舵机(2)的本体，以驱使所述腿部舵机(2)绕X轴方向作摆转运动；

第二舵机部(12)，所述第二舵机部(12)的动力输出端连接第一舵机部(11)的本体，以驱使所述第一舵机部(11)绕Y轴方向作摆转运动；以及

第三舵机部(13)，所述第三舵机部(13)的本体用于固定在预设位置，所述第三舵机部(13)的动力输出端连接第二舵机部(12)的本体，以驱使所述第二舵机部(12)绕Z轴方向作摆转运动。

5.如权利要求1所述的仿生机械腿，其特征在于，所述膝关节缓冲件(7)为固定连接在腿骨件(3)与足骨部(44)之间的板弹簧；或

所述膝关节缓冲件(7)为挠性连接在腿骨件(3)与足骨部(44)之间的气弹簧或液压缓冲器。

6.一种仿生机器人，其特征在于，包括躯体机构(A)和至少两个腿部机构(B)；所述腿部机构(B)采用权利要求1-5中任一项所述的仿生机械腿，所述髋部舵机(1)的本体固定在躯体机构(A)上。

7.如权利要求6所述的仿生机器人，其特征在于，包括两个沿X轴方向呈镜像间隔分布的腿部机构(B)，所述躯体机构(A)包括：

躯壳部(8)，所述躯壳部(8)设置在两个腿部机构(B)之间，用于连接所述髋部舵机(1)的本体；以及

控制件(9)，所述控制件(9)设置在躯壳部(8)内，且所述控制件(9)连接髋部舵机(1)和腿部舵机(2)，以分别控制所述髋部舵机(1)和腿部舵机(2)输出动力。

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