CN115609629B - 机械关节及应用其的足式机器人和协作机械臂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机械关节及应用其的足式机器人和协作机械臂；机械关节包括驱动单元、第一关节单元和第二关节单元，第二关节单元的第一端与第一关节单元的第一端转动连接，并与驱动单元传动配合连接，第一关节单元上设有第一止抵面，第二关节单元上设有第二止抵面，当第二止抵面止抵在第一止抵面上时，第一关节单元的第二端与第二关节单元的第二端的连线为一垂线；本申请的机械关节，可使第二关节单元在转动至第二止抵面与第一止抵面相止抵时，第一关节单元可阻挡第二关节单元的运动趋势，且因锁定时第一关节单元的第二端与第二关节单元的第二端的连线垂直于承载面，可保证该机械关节在承载面上的平稳性，达到能从机械结构上降低能耗的效果。

Description

机械关节及应用其的足式机器人和协作机械臂

技术领域

本发明涉及机械关节技术领域，特别是涉及机械关节及应用其的足式机器人和协作机械臂。

背景技术

目前，无论是用于工业应用的机械臂，还是高性能的足式机器人，都对关节动力单元有较高的要求。目前现有的机器人关节，一般是由单个电机加上减速器集成的关节动力单元，足式机器人或机械臂在应用时采用依次逐个串联多个关节动力单元的组合结构。

为获得较小的惯量和更小的能耗，当前的足式机器人和机械臂所用的机械关节的重量不宜过大，因此会在一定程度上限制机械关节能源的供给。而机器人和机械臂在工作时，电机需要持续保证输出高扭矩来维持平衡，若不能供给足够的能源，很难保证机器人或机械臂在特殊环境下依旧能保持持续的高强度工作。

现有使用涡轮蜗杆减速器或丝杆滑块连接结构的机械关节，使电机可在机器人或机械臂静止时不再工作，依靠涡轮蜗杆或丝杆滑块自锁的机械特性来保证机械关节的平衡稳定。但涡轮蜗杆减速器的输入方向与输出方向间的夹角为90°，这会增加了整个机械关节的空间和重量。而丝杆滑块连接结构又不适合进行旋转运动，因此不适合作为机器人或机械臂上可进行旋转运动机械关节。

发明内容

基于此，有必要针对上述不能从机械结构上降低能耗的问题，提供一种机械关节及应用其的足式机器人和协作机械臂。

一种机械关节，包括：

驱动单元；

第一关节单元，所述第一关节单元与所述驱动单元连接，所述第一关节单元上设有第一止抵面；

第二关节单元，所述第二关节单元的第一端与所述第一关节单元的第一端转动连接，并与所述驱动单元传动配合连接，以在所述驱动单元的驱动下相对所述第一关节单元转动，所述第二关节单元上设有第二止抵面，当所述驱动单元或所述第二关节单元的第二端与承载面抵接，且所述第二止抵面止抵在所述第一止抵面上时，所述驱动单元与所述第二关节单元的第二端的连线垂直于所述承载面。

上述机械关节，通过设置相互配合的第二止抵面和第一止抵面，使得第二关节单元在转动至第二止抵面与第一关节单元的第一止抵面相止抵时，第一关节单元可阻挡第二关节单元的运动趋势，对第二关节单元进行锁定，且因锁定时第一关节单元的第二端与第二关节单元的第二端的连线垂直于承载面，因此可保证该机械关节在承载面上的平稳性，使驱动单元可在不输出扭力的同时维持整个机械关节的平衡，达到能从机械结构上降低能耗的效果。

在其中一个实施例中，所述第一关节单元上设有第三止抵面，所述第二关节单元上设有与所述第三止抵面相配合的第四止抵面，且所述第四止抵面和所述第二止抵面分别位于所述第二关节单元相背离的两个侧面上。

在上述实施例中，通过使第二关节单元的第四止抵面与第一关节单元的第三止抵面相止抵，使第一关节单元的第三止抵面可阻挡第二关节单元的另一转动方向的运动趋势，增加第一关节单元对第二关节单元的锁定方向。

在其中一个实施例中，所述第一关节单元的第一端上设有固定缺口，所述第二关节单元的第一端位于所述固定缺口内，所述第一止抵面和所述第三止抵面间的夹角为180°。

在上述实施例中，通过固定缺口使第二关节单元的第一端可容纳在第一关节单元内，既保证第二关节单元与第一关节单元间的结构紧密性，又可增强第二关节单元与第一关节单元间的稳固性。

在其中一个实施例中，所述第一止抵面和所述第三止抵面位于所述固定缺口的同一侧面上。

在上述实施例中，通过同一侧面实现对第二关节单元的两个转动方向的锁定，便于生产时对第一止抵面和第三止抵面进行加工。

在其中一个实施例中，所述驱动单元包括第一驱动组件和链轮组件，所述第一驱动组件与所述第一关节单元固定连接，所述链轮组件的输入端与所述第一驱动组件传动连接，所述链轮组件的输出端与所述第二关节单元的第一端传动连接。

在上述实施例中，通过第一驱动组件驱动链轮组件的输入端进行转动，进而使链轮组件带动第二关节单元进行转动，相较于四边形连杆结构和丝杠滑块结构，链轮组件可使第二关节单元相对第一关节单元进行正向关节运动和反向关节运动，相较于同步轮传动结构，链轮组件不会因同步带出现橡胶材质老化损坏而导致同步轮出现跳齿情况。

在其中一个实施例中，所述链轮组件包括第一轮体、第二轮体和链条，所述第一轮体和所述第二轮体均转动安装在所述第一关节单元的内部，所述链条套设在所述第一轮体和所述第二轮体上，并与所述第一轮体和所述第二轮体啮合。

在上述实施例中，通过将链轮组件设置在第一关节单元的内侧，使第一关节单元可对链轮组件进行遮挡保护。

在其中一个实施例中，所述驱动单元还包括第二驱动组件，所述第二驱动组件与所述第一驱动组件传动连接。

在上述实施例中，可通过第二驱动组件带动第一驱动组件及第一关节单元进行转动，以使机械关节可具有更大的运动范围。

一种足式机器人，包括上述机械关节和机身，所述驱动单元设置在所述机身上。

上述足式机器人，通过使机械关节具有可相互止抵的第一关节单元和第二关节单元，使第一关节单元可利用机械结构对第二关节单元进行锁定，使驱动单元可在不输出扭力的同时维持整个机械关节的平衡，进而维持足式机器人的平衡，达到能从机械结构上降低足式机器人能耗的效果。

在其中一个实施例中，所述第二关节单元包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述第一关节单元转动连接，所述第二连接部设置在所述第一连接部上，所述第四止抵面位于所述第一连接部上，当所述第四止抵面止抵于所述第三止抵面时，所述第二连接部止抵于所述第一关节单元。

在上述实施例中，可通过使第四止抵面与第三止抵面抵接，分散第一关节单元给与第二连接部的压力，进而增强对第二关节单元的保护效果。

一种协作机械臂，包括上述机械关节和机座，所述驱动单元设置在所述机座上。

上述协作机械臂，通过使机械关节具有可相互止抵的第一关节单元和第二关节单元，使第一关节单元可利用机械结构对第二关节单元进行锁定，使驱动单元可在不输出扭力的同时维持整个机械关节的平衡，进而维持协作机械臂的平衡，达到能从机械结构上降低协作机械臂能耗的效果。

附图说明

图1为本申请一些实施例的机械关节的结构示意图；

图2为本申请一些实施例的机械关节的结构拆分示意图；

图3为本申请一些实施例的机械关节的第一止抵面与第三止抵面的结构示意图；

图4为本申请一些实施例的机械关节处于工作状态时的结构示意图；

图5为本申请一些实施例的机械关节处于工作静止状态时的结构示意图；

图6为本申请一些实施例的机械关节处于工作静止状态时的另一结构示意图。

附图标记：

1、驱动单元；

11、第一驱动组件；

12、链轮组件；

121、第一轮体；122、第二轮体；123、链条；

13、第二驱动组件；

2、第一关节单元；

21、第一止抵面；

22、第三止抵面；

23、固定缺口；

231、第一侧面；232、第二侧面；233、第三侧面；234、第四侧面；

24、第一关节单元的第一端；

25、第一关节单元的第二端；

3、第二关节单元；

31、第一连接部；32、第二连接部；

33、第二止抵面；

34、第四止抵面；

35、安置缺口；

36、第二关节单元的第一端；

37、第二关节单元的第二端；

4、转轴；

5、承载面。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1、图2和图5，本发明一实施例提供了一种机械关节，包括驱动单元1、第一关节单元2和第二关节单元3。其中，第一关节单元2由于为驱动单元1和第二关节单元3提供安装平台，以使驱动单元1可驱动第二关节单元3相对第一关节单元2转动。

当将第二关节单元3置于承载面（例如地面、桌面、或者其他支撑主体的表面）上时，可将驱动单元1与机器人的机身连接。以使驱动单元1在驱动第二关节单元3相对第一关节单元2进行转动时，第二关节单元3可通过反作用力带动第一关节单元2及驱动单元1进行转动，进而对机器人机身的位置进行调整。

当将驱动单元1与机座（具体为用于安装机械臂的底座或安装座）连接，并将机座置于承载面（例如地面、桌面、或者其他支撑主体的表面）上时，可在第二关节单元3上安装吸盘或机械抓手等部件。以使驱动单元1在驱动第二关节单元3相对第一关节单元2进行转动时，可对吸盘或机械抓手等部件的位置进行调整。

具体设置时，第一关节单元2设置在驱动单元1上，第二关节单元3设置在第一关节单元2上，并与驱动单元1传动配合连接。驱动单元1可驱动第二关节单元3相对第一关节单元2进行转动。

更具体地，沿第一关节单元2的轴向，第一关节单元2具有相对的第一端24和第二端25。第一关节单元2的第二端25与驱动单元1固定连接，第一关节单元2的第一端24与第二关节单元3的第一端36转动连接，第二关节单元3的第一端36与驱动单元1传动连接，第二关节单元3的第二端37可置于承载面上，也可与吸盘或机械抓手等部件连接。

为使第一关节单元2可对第二关节单元3进行机械锁定，第一关节单元2上设有第一止抵面21，第二关节单元3上设有第二止抵面33，当驱动单元1驱动第二关节单元3相对第一关节单元2进行转动时，第二止抵面33可向靠近或远离第一止抵面21的方向运动。

具体地，第一止抵面21位于第一关节单元2的第一端24处，第二止抵面33位于第二关节单元3的第一端36处。当驱动单元1驱动第二关节单元3可向靠近第一止抵面21的方向转动时，第二止抵面33与第一止抵面21间的夹角逐渐变小，直至为零。此时第二止抵面33贴合在第一止抵面21上，第二关节单元3无法再可向靠近第一止抵面21的方向转动。第一关节单元2完成对第二关节单元3的机械锁定。

参阅图5，为保证平稳性，当驱动单元1或第二关节单元的第二端37与承载面5抵接，且第二止抵面33止抵在第一止抵面21上时，驱动单元1与第二关节单元的第二端37的连线垂直于承载面5。此时机械关节处于工作静止状态。

具体地，第二关节单元3的第二端37具有弧形端面，当将第二关节单元3置于承载面上时，第二关节单元3的弧形端面与承载面的顶面抵接。当第二止抵面33止抵在第一止抵面21上时，驱动单元1的驱动轴与第二关节单元3的第二端37的连线与承载面垂直。此时安装在第一关节单元2的第二端25上的驱动单元1的重力可与承载面垂直，可达到保证该机械关节在承载面上平稳性的效果。

同理，当将驱动单元1置于承载面上时，驱动单元1的驱动轴位于驱动单元1的中心。当第二止抵面33止抵在第一止抵面21上时，驱动单元1与第二关节单元3的第二端37的连线与承载面垂直。安装在第二关节单元3的第二端37上的部件的重力也与承载面垂直，可达到保证该机械关节在承载面上平稳性的效果。

综上，本申请的机械关节，通过设置相互配合的第二止抵面33和第一止抵面21，使得第二关节单元3在转动至第二止抵面33与第一关节单元2的第一止抵面21相止抵时，第一关节单元2可阻挡第二关节单元3的运动趋势，对第二关节单元3进行锁定，且因锁定时驱动单元1与第二关节单元3的第二端37的连线垂直于承载面，因此可保证该机械关节在承载面上的平稳性，使驱动单元1可在不输出扭力的同时维持整个机械关节的平衡，达到能从机械结构上降低能耗的效果。

参阅图3，在其中一个实施例中，第一关节单元2上设有第三止抵面22，第二关节单元3上设有与第三止抵面22相配合的第四止抵面34，且第四止抵面34和第二止抵面33分别位于第二关节单元3相背离的两个侧面上，且第四止抵面34和第二止抵面33间的夹角小于90°。通过使第二关节单元3的第四止抵面34与第一关节单元2的第三止抵面22相止抵，使第一关节单元2的第三止抵面22可阻挡第二关节单元3的另一转动方向的运动趋势，增加第一关节单元2对第二关节单元3的锁定方向。

具体地，第三止抵面22位于第一关节单元2的第一端24处，第四止抵面34位于第二关节单元3的第一端36处。当驱动单元1驱动第二关节单元3可向靠近第三止抵面22的方向转动时，第四止抵面34与第三止抵面22间的夹角逐渐变小，直至为零。此时第四止抵面34贴合在第三止抵面22上，第二关节单元3无法再可向靠近第三止抵面22的方向转动。第一关节单元2完成对第二关节单元3的机械锁定。

参阅图1-图3，在其中一个实施例中，第一关节单元2的第一端24上设有固定缺口23，第二关节单元3的第一端36位于固定缺口23内，第一止抵面21和第三止抵面22均位于固定缺口23的内侧。通过固定缺口23使第二关节单元3的第一端36可容纳在第一关节单元2内，既保证第二关节单元3与第一关节单元2间的结构紧密性，又可增强第二关节单元3与第一关节单元2间的稳固性。

具体地，固定缺口23开设在第一关节单元2的第一端24上，第二关节单元3的第一端36转动设置在固定缺口23内，并与第一关节单元2的通过转轴4连接。当驱动单元1驱动第二关节单元3进行转动时，第二关节单元3的第一端36可在固定缺口23内转动。

在一实施例中，第一止抵面21和第三止抵面22分别位于固定缺口23的两个侧面。即，固定缺口23具有第一侧面231、第二侧面232、第三侧面233和第四侧面234。当第二关节单元3的第一端36位于固定缺口23内时，第二关节单元3可位于第一侧面231和第二侧面232之间并与第一侧面231和第二侧面232抵接，以增强第二关节单元3与第一关节单元2间的稳固性。第三侧面233和第四侧面234均设置在第一侧面231和第二侧面232之间，且第三侧面233和第四侧面234间的夹角小于180°。第一止抵面21和第三止抵面22分别位于第三侧面233和第四侧面234上。

在另一实施例中，第一止抵面21和第三止抵面22间的夹角为180°。分别通过第一止抵面21和第三止抵面22实现对第二关节单元3的两个转动方向的锁定，而由于第一止抵面21和第三止抵面22间的夹角为180°，可视作第一止抵面21和第三止抵面22位于同一平面上。

具体地，固定缺口23具有第一侧面231、第二侧面232、第三侧面233和第四侧面234。当第二关节单元3的第一端36位于固定缺口23内时，第二关节单元3可位于第一侧面231和第二侧面232之间并与第一侧面231和第二侧面232抵接，以增强第二关节单元3与第一关节单元2间的稳固性。第三侧面233和第四侧面234均设置在第一侧面231和第二侧面232之间，且第三侧面233和第四侧面234间的夹角为180°。第一止抵面21和第三止抵面22分别位于第三侧面233和第四侧面234上。由于第三侧面233和第四侧面234间的夹角为180°，因此可在固定缺口23内同时对第三侧面233和第四侧面234进行加工，进而便于对第一止抵面21和第三止抵面22进行加工。

在其中一个实施例中，驱动单元1包括第一驱动组件11和链轮组件12，第一驱动组件11与第一关节单元2固定连接，链轮组件12的输入端与第一驱动组件11传动连接，链轮组件12的输出端与第二关节单元3的第一端36传动连接。第一驱动组件11可驱动链轮组件12的输入端进行转动，进而使链轮组件12的输出端带动第二关节单元3进行转动。

具体地，链轮组件12位于第一关节单元2的内侧，第一驱动组件11的外壳与第一关节单元2的第二端25固定连接，第一驱动组件11的驱动轴与链轮组件12的输入端传动连接。当第一驱动组件11驱动其驱动轴进行转动时，可带动链轮组件12的输入端在第一关节单元2内进行转动。链轮组件12的输出端与第二关节单元3的第一端36固定连接。当链轮组件12的输入端在第一关节单元2内进行转动时，可带动链轮组件12的输出端随之转动，进而带动第二关节单元3进行转动。

上述机械关节选用链轮组件12作为传动结构。相较于四边形连杆结构和丝杠滑块结构，链轮组件12既可使第二关节单元3相对第一关节单元2进行正向关节运动，也可使第二关节单元3相对第一关节单元2进行反向关节运动。即，使第二关节单元3可相对第一关节单元2进行大于90°的旋转运动，第二关节单元3具有更大的移动范围。相较于同步轮传动结构，链轮组件不会因同步带出现橡胶材质老化损坏而导致同步轮出现跳齿情况。即，机械关节在使用过程中会存在接触到一些化学成份的情况，若选用同步轮传动结构，则易导致其同步带在接触化学成份后发生损坏，导致同步带变形，拉长，开裂，进而可能导致同步轮跳齿，影响机械配合。另外，同步带在长时间运行后带体受热，也会出现橡胶材质老化损坏的情况，导致同步带变形，拉长，开裂，使同步轮易发生跳齿情况，影响机械配合。

在其中一个实施例中，链轮组件12包括第一轮体121、第二轮体122和链条123，第一轮体121和第二轮体122均转动安装在第一关节单元2的内侧，链条123套设在第一轮体121和第二轮体122上，并与第一轮体121和第二轮体122啮合。通过将链轮组件12设置在第一关节单元2的内侧，使第一关节单元2可对链轮组件12进行遮挡保护。

具体地，第一轮体121位于第一关节单元2的第二端25的内侧，并与第一驱动组件11的驱动轴固定连接。第二轮体122位于第一关节单元2的第一端24的内侧，并通过转轴4与第一关节单元2转动连接。链条123首尾相连并套设在第一轮体121和第二轮体122上，且链条123与第一轮体121外周面上的链轮齿和第二轮体122外周面上的链轮齿啮合。当第一驱动组件11驱动其驱动轴进行转动时，可带动第一轮体121进行转动，使链条123带动第二轮体122随之转动，进而带动第二关节单元3相对第一关节单元2进行转动。

此外，第二关节单元3的第一端36上设有安置缺口35，链轮组件12的第二轮体122位于安置缺口35内。即，第二轮体122位于第二关节单元3的第一端36内侧并与第二关节单元3固定连接。第二关节单元3的第一端36位于第一关节单元2的第一端24内侧，并与第一关节单元2通过转轴4转动连接。

在其中一个实施例中，驱动单元1还包括第二驱动组件13，第二驱动组件13与第一驱动组件11传动连接。可通过第二驱动组件13带动第一驱动组件11及第一关节单元2进行转动，以使机械关节可具有更大的运动范围。

具体地，第二驱动组件13的驱动轴与第一驱动组件11的外壳连接，第一驱动组件11的外壳与第一关节单元2连接。第二驱动组件13可驱动其驱动轴带动第一驱动组件11及第一关节单元2进行转动，以使机械关节可具有更大的运动范围。

一种足式机器人，包括上述机械关节和机身，驱动单元1设置在机身上。通过使机械关节具有可相互止抵的第一关节单元2和第二关节单元3，使第一关节单元2可利用机械结构对第二关节单元3进行锁定，使驱动单元1可在不输出扭力的同时维持整个机械关节的平衡，进而维持足式机器人的平衡，达到能从机械结构上降低足式机器人能耗的效果。

具体地，驱动单元1包括第二驱动组件13和第一驱动组件11。第二驱动组件13设置在机身上，以使机械关节作为足式机器人的一条腿部固定在机身上。其中，第一关节单元2为足式机器人的大腿，第二关节单元3为足式机器人的小腿。足式机器人在进行使用时，第二关节单元3的第二端37与承载面抵接。第二驱动组件13通过驱动第一驱动组件11及第一关节单元2进行转动，使足式机器人的大腿进行运动。第一驱动组件11通过驱动第二关节单元3相对第一关节单元2进行转动，使足式机器人的小腿进行运动。

在其中一个实施例中，第二关节单元3包括第一连接部31和第二连接部32，第一连接部31与第一关节单元2转动连接，第二连接部32设置在第一连接部31上，第四止抵面34位于第一连接部31上，当第四止抵面34止抵于第三止抵面22时，第二连接部32止抵于第一关节单元2。通过使第四止抵面34与第三止抵面22抵接，分散第一关节单元2给与第二连接部32的压力，进而增强对第二关节单元3的保护效果。

具体地，第一连接部31的第一端与第一关节单元2转动连接，第一连接部31相对的第二端与第二连接部32连接，且第一连接部31和第二连接部32间的夹角大于90°。使第二关节单元3具有弯折的外型。第二止抵面33和第四止抵面34分别位于第一连接部31相背离的两个侧面上。当第四止抵面34止抵于第三止抵面22时，第二连接部32止抵于第一关节单元2。参阅图6，此时足式机器人的小腿可与大腿抵接，使足式机器人呈跪坐静止状态。

参阅图1、图2和图4，一种协作机械臂，包括上述机械关节和机座，驱动单元1设置在机座上。通过使机械关节具有可相互止抵的第一关节单元2和第二关节单元3，使第一关节单元2可利用机械结构对第二关节单元3进行锁定，使驱动单元1可在不输出扭力的同时维持整个机械关节的平衡，进而维持协作机械臂的平衡，达到能从机械结构上降低协作机械臂能耗的效果。

具体地，驱动单元1包括第二驱动组件13和第一驱动组件11。第二驱动组件13设置在机座上，第一关节单元2可作为协作机械臂的大臂，第二关节单元3可作为协作机械臂的小臂。上述协作机械臂在进行使用时，可将机座置于承载面上，并在第二关节单元3上安装吸盘或机械抓手等部件。第二驱动组件13通过驱动第一驱动组件11及第一关节单元2进行转动，使协作机械臂的大臂进行运动。第一驱动组件11通过驱动第二关节单元3相对第一关节单元2进行转动，使协作机械臂的小臂进行运动。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种足式机器人，其特征在于，包括：

机身；

机械关节，包括驱动单元(1)、第一关节单元(2)和第二关节单元(3)，所述驱动单元(1)包括第一驱动组件(11)和第二驱动组件(13)，第二驱动组件(13)与第一驱动组件(11)转动连接，所述第二驱动组件(13)设置在所述机身上；

所述第一关节单元(2)与所述第一驱动组件(11)相连，所述第一关节单元(2)上设有第一止抵面(21)；

所述第二关节单元的第一端(36)与所述第一关节单元的第一端(24)转动连接，并与所述第一驱动组件(11)传动配合连接，以在所述第一驱动组件(11)的驱动下相对所述第一关节单元(2)转动，所述第二关节单元(3)上设有第二止抵面(33)，当所述第二关节单元的第二端(37)与承载面(5)抵接，且所述第二止抵面(33)止抵在所述第一止抵面(21)上时，所述第二驱动组件(13)的驱动轴与所述第二关节单元的第二端(37)的连线垂直于所述承载面(5)。

2.根据权利要求1所述的足式机器人，其特征在于，所述第一关节单元(2)上设有第三止抵面(22)，所述第二关节单元(3)上设有与所述第三止抵面(22)相配合的第四止抵面(34)，所述第四止抵面(34)和所述第二止抵面(33)分别位于所述第二关节单元(3)相背离的两个侧面上，且所述第四止抵面(34)和所述第二止抵面(33)间的夹角小于90°。

3.根据权利要求2所述的足式机器人，其特征在于，所述第一关节单元的第一端(24)上设有固定缺口(23)，所述第二关节单元的第一端(36)位于所述固定缺口(23)内，所述第一止抵面(21)和所述第三止抵面(22)均位于所述固定缺口(23)的内侧。

4.根据权利要求3所述的足式机器人，其特征在于，所述第一止抵面(21)和所述第三止抵面(22)的夹角为180°。

5.根据权利要求1所述的足式机器人，其特征在于，所述驱动单元(1)还包括链轮组件(12)，所述第一驱动组件(11)与所述第一关节单元(2)固定连接，所述链轮组件(12)的输入端与所述第一驱动组件(11)传动连接，所述链轮组件(12)的输出端与所述第二关节单元的第一端(36)传动连接。

6.根据权利要求5所述的足式机器人，其特征在于，所述链轮组件(12)包括第一轮体(121)、第二轮体(122)和链条(123)，所述第一关节单元(2)的内部设有安装空间，所述第一轮体(121)和所述第二轮体(122)均转动安装在所述安装空间内，所述链条(123)套设在所述第一轮体(121)和所述第二轮体(122)上，并与所述第一轮体(121)和所述第二轮体(122)啮合。

7.根据权利要求2所述的足式机器人，其特征在于，所述第二关节单元(3)包括呈角度设置的第一连接部(31)和第二连接部(32)，所述第一连接部(31)与所述第一关节单元(2)转动连接，所述第二连接部(32)设置在所述第一连接部(31)上，所述第四止抵面(34)位于所述第一连接部(31)上，当所述第四止抵面(34)止抵于所述第三止抵面(22)时，所述第二连接部(32)止抵于所述第一关节单元(2)。