CN209972623U - 类人型机器人行走机构 - Google Patents

Abstract

类人型机器人行走机构，涉及机器人领域，包括支架、两个行走单元和驱动单元，行走单元包括第一连杆、第二连杆、连接板、机械腿和位于机械腿底部的机械脚掌；驱动单元包括两个安装在支架上的曲柄组件以及为两个曲柄组件提供动力使其同轴转动的动力组件。本实用新型由曲柄组件形成“髋关节”，通过第一连杆、第二连杆和机械腿对应连接组成，并通过连接板与将“髋关节”与“膝关节”连接，在保持稳定性的前提下相应地增加了“膝关节”和“髋关节”之间的距离，从而增加了机器人行走的单步步伐长度，同时该行走机构足部较小，增加机器人的行动灵活度，而且增加了足部对于复杂地形的适应性。

Description

类人型机器人行走机构

技术领域

本实用新型涉及机器人领域，具体涉及类人型机器人行走机构。

背景技术

类人型行走机器人是以模仿人类双腿行走模式，以左腿右腿交替前行方式行走，现有类人型机器人的行走机构多为笨重，结构复杂，而且足部都比较大、比较重，行走灵活性差，同时髋关节到膝关节之前的距离小，导致机器人行走的单步步伐距离很小。

实用新型内容

针对上述内容，现有机器人的行走机构多为笨重，结构复杂，而且足部都比较大、比较重，行走灵活性差、速度慢，同时髋关节到膝关节之前的距离小，导致机器人行走的单步步伐距离很小等问题。本实用新型提供一种类人型机器人行走机构，本实用新型由曲柄组件形成“髋关节”，通过第一连杆、第二连杆和机械腿对应连接组成，并通过连接板与将“髋关节”与“膝关节”连接，在保持稳定性的前提下相应地增加了“膝关节”和“髋关节”之间的距离，从而增加了机器人行走的单步步伐长度，同时该行走机构足部较小，增加机器人的行动灵活度，而且增加了足部对于复杂地形的适应性。

技术方案是：包括支架、两个行走单元和驱动单元，所述行走单元包括第一连杆、第二连杆、连接板、机械腿和位于机械腿底部的机械脚掌，所述第一连杆一端与所述支架铰接，所述第一连杆的另一端与所述连接板铰接，所述第二连杆一端与所述支架铰接，所述第二连杆另一端与所述机械腿顶端铰接，所述机械腿靠近顶端处与所述连接板铰接；所述驱动单元包括两个安装在所述支架上的曲柄组件，以及为两个所述曲柄组件提供动力且使两个所述曲柄组件同轴转动的动力组件，所述连接板分别与其对应的所述曲柄组件的曲柄臂末端铰接，两个所述曲柄臂相对设置且始终相平行。

优选地，所述支架包括两个支撑板和连接两个所述支撑板的横杆，所述横杆位于所述支架后侧。

优选地，所述动力组件包括安装在所述支撑板后侧的驱动电机，所述驱动电机的输出轴连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮驱动与之配合的被动齿轮，所述被动齿轮与两个所述曲柄组件同轴连接。

优选地，所述驱动齿轮与所述被动齿轮均为直齿轮。

优选地，两个所述支撑板相互远离的侧面与所述第一连杆铰接，两个所述支撑板相互靠近的侧面与所述第二连杆铰接。

优选地，所述连接板呈斜直角三角形状，所述连接板的直角与所述第一连杆铰接，所述连接板的60度角与所述机械腿铰接，所述连接板的30度角与所述曲柄臂铰接。

优选地，所述第二连杆长于所述第二连杆。

本申请提供类人型机器人行走机构，与现有技术相比有益效果：

1、本实用新型由曲柄组件形成“髋关节”，通过第一连杆、第二连杆和机械腿对应连接组成，并通过连接板与将“髋关节”与“膝关节”连接，连接板能够增加该行走机构的承载力，使得行走单元更加稳定，不会因为负重而导致行走单元变型，使该机器人行走机构在保持稳定性的前提下相应地增加了“膝关节”和“髋关节”之间的距离，从而增加了其行走的单步步伐长度；

2、本实用新型足部较小，增加机器人行走机构的行动灵活度，而且增加了足部对于复杂地形的适应性；

3、本实用新型具有运动灵活性好、适应能力强、适用范围广、结构简单紧凑、成本低廉的优点，能够以更好的运动性能应用在各种不同的场合。

附图说明

图1为本实新型行走过程侧视图。

图2为本实新型行走过程主视图。

图3为本实新型行走过程后视图。

图中：1-第一连杆、2-第二连杆、3-连接板、4-机械腿、5-曲柄组件、6-曲柄臂、7-支撑板、8-横杆、9-驱动电机、10-驱动齿轮、11-被动齿轮、12-机械脚掌。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围，在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、 “内”、“外”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 为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

实施例一、如图1～3所示，如图1～3所示，类人型机器人行走机构，包括支架、两个行走单元和驱动单元。

其中，支架包括两个支撑板7和连接两个支撑板7的横杆8，横杆8位于支架后侧，在本实施例中，支架可采用金属材质制成，横杆8与两个支撑板7采用焊接固定连接，支撑板7的侧面与横杆8垂直设置。

行走单元包括第一连杆1、第二连杆2、连接板3、机械腿4和位于机械腿4底部的机械脚掌12。在本实施例中，行走单元可采用金属材质制成，其中，机械脚掌12可通过螺钉固定连接在机械腿4底端，也可以直接焊接在机械腿4底端。

第一连杆1一端与支架铰接，即两个支撑板7相互远离的侧面与第一连杆1铰接，第一连杆1的另一端与连接板3铰接。

第二连杆2一端与支架铰接，即两个支撑板7相互靠近的侧面与第二连杆2铰接，第二连杆2另一端与机械腿4顶端铰接。

机械腿4靠近顶端处与连接板3铰接。

其中，连接板3呈斜直角三角形状，连接板3的直角与第一连杆1铰接，连接板3的60度角与机械腿4铰接，连接板3的30度角与曲柄臂6铰接。

其中，第二连杆2长于第二连杆2。

其中，两个行走单元平行设置。

驱动单元包括两个安装在支架上的曲柄组件5以及为两个曲柄组件5提供动力使其同轴转动的使两个曲柄组件5同轴转动的动力组件。

其中，动力组件包括安装在支撑板7后侧的驱动电机9，驱动电机9的输出轴连接有驱动齿轮10，驱动齿轮10驱动与之配合的被动齿轮11，被动齿轮11与两个曲柄组件5同轴连接。即被动齿轮11通过键连接在转轴中心处，转轴的两端穿过支撑板7并与曲柄组件5通过键连接。可在支撑板7与转轴之间设置轴承，即支撑板7上设置穿孔，轴承的外缘焊接在穿孔内，轴承与轴承内缘间隙配合连接。

其中，驱动齿轮10与被动齿轮11均为直齿轮，驱动电机9采用现有技术，驱动电机9通过螺钉固定安装在支撑板7上，被动齿轮11位于横杆8的垂直平分线上。

连接板3分别与其对应的曲柄组件5的曲柄臂6末端铰接，两个曲柄臂6相对设置且始终相平行，这样设置是为了能够使机器人行走机构顺利前行或后退。

行走原理：驱动电机9工作带动驱动齿轮10转动，驱动齿轮10转动带动被动齿轮11转动，进而使曲柄组件5转动，曲柄组件5转动带动两个行走单元一前一后的行走动作。

本实用新型提供一种机器人行走机构，本实用新型由曲柄组件形成“髋关节”，通过第一连杆、第二连杆和机械腿对应连接组成，并通过连接板与将“髋关节”与“膝关节”连接，在保持稳定性的前提下相应地增加了“膝关节”和“髋关节”之间的距离，从而增加了机器人行走的单步步伐长度，同时该行走机构足部较小，增加机器人的行动灵活度，而且增加了足部对于复杂地形的适应性，本实用新型具有运动灵活性好、适应能力强、适用范围广、结构简单紧凑、成本低廉的优点，能够以更好的运动性能应用在各种不同的场合。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，具体实现该技术方案方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.类人型机器人行走机构，其特征在于，包括支架、两个行走单元和驱动单元，所述行走单元包括第一连杆（1）、第二连杆（2）、连接板（3）、机械腿（4）和位于机械腿（4）底部的机械脚掌（12），所述第一连杆（1）一端与所述支架铰接，所述第一连杆（1）的另一端与所述连接板（3）铰接，所述第二连杆（2）一端与所述支架铰接，所述第二连杆（2）另一端与所述机械腿（4）顶端铰接，所述机械腿（4）靠近顶端处与所述连接板（3）铰接；所述驱动单元包括两个安装在所述支架上的曲柄组件（5），以及为两个所述曲柄组件（5）提供动力且使两个所述曲柄组件（5）同轴转动的动力组件，所述连接板（3）分别与其对应的所述曲柄组件（5）的曲柄臂（6）末端铰接，两个所述曲柄臂（6）相对设置且始终相平行。

2.根据权利要求1所述的类人型机器人行走机构，其特征在于，所述支架包括两个支撑板（7）和连接两个所述支撑板（7）的横杆（8），所述横杆（8）位于所述支架后侧。

3.根据权利要求2所述的类人型机器人行走机构，其特征在于，所述动力组件包括安装在所述支撑板（7）后侧的驱动电机（9），所述驱动电机（9）的输出轴连接有驱动齿轮（10），所述驱动齿轮（10）驱动与之配合的被动齿轮（11），所述被动齿轮（11）与两个所述曲柄组件（5）同轴连接。

4.根据权利要求3所述的类人型机器人行走机构，其特征在于，所述驱动齿轮（10）与所述被动齿轮（11）均为直齿轮。

5.根据权利要求4所述的类人型机器人行走机构，其特征在于，两个所述支撑板（7）相互远离的侧面与所述第一连杆（1）铰接，两个所述支撑板（7）相互靠近的侧面与所述第二连杆（2）铰接。

6.根据权利要求5所述的类人型机器人行走机构，其特征在于，所述连接板（3）呈斜直角三角形状，所述连接板（3）的直角与所述第一连杆（1）铰接，所述连接板（3）的60度角与所述机械腿（4）铰接，所述连接板（3）的30度角与所述曲柄臂（6）铰接。

7.根据权利要求6所述的类人型机器人行走机构，其特征在于，所述第二连杆（2）长于所述第二连杆（2）。

8.根据权利要求7所述的类人型机器人行走机构，其特征在于，两个所述行走单元平行设置。

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