CN219277667U - 电液复合驱动防爆腿足机器人 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电液复合驱动防爆腿足机器人，涉及机器人技术领域，其正压的舱体和腿足总成，腿足总成包括液压缸，舱体内设有伺服泵和控制单元，液压缸位于舱体外，伺服泵与液压缸连接，控制单元与伺服泵连接，舱体侧壁开设有用于连通伺服泵与液压缸的出油孔和进油孔。该申请具有使得电液复合驱动机器人具有防爆性能的优点。

Description

电液复合驱动防爆腿足机器人

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种电液复合驱动防爆腿足机器人。

背景技术

随着智能装备发展，机器人在人们工作生活中应用越来越广泛。机器人有轮式和腿足式，其中腿足式机器人由于对地形的适应性更好，因此在巡检等场景应用广泛。

相关技术见申请号为202222609655.1的专利，其公开了一种液压泵控防爆四足机器人，包括液压结构和机械结构；机械结构包括防爆仓和腿足组件，腿足组件包括侧摆单元、髋单元和膝单元；液压结构包括蓄能器和驱动单元，驱动单元包括依次连接的伺服电机、液压泵和液压缸；每个侧摆单元、髋单元或膝单元分别由一个驱动单元进行控制。

针对上述相关技术，当四足机器人用于巡检作业易燃易爆环境时，四足机器人的各关节电机运行时会引发爆炸可能，机器人不具有防爆性能。

实用新型内容

为了改善目前机器人含电控制在易燃易爆环境下工作不具有防爆性能的问题，本申请提供一种电液复合驱动防爆腿足机器人。

本申请提供的一种电液复合驱动防爆腿足机器人采用如下的技术方案：

一种电液复合驱动防爆腿足机器人，包括正压的舱体和腿足总成，腿足总成包括液压缸，舱体内设有伺服泵和控制单元，液压缸位于舱体外，伺服泵与液压缸连接，控制单元与伺服泵连接，舱体侧壁开设有用于连通伺服泵与液压缸的出油孔和进油孔。

通过采用上述技术方案，舱体采用正压设计，减少了外界易燃易爆气体进入舱体内与电器元件接触的可能，提高防爆效果。由于液压缸位于舱体外，控制单元和伺服泵位于舱体内，在电液驱动系统下起到了电液分离的效果，进一步减少易燃易爆气体与电接触产生爆炸的可能，使得机器人具有防爆性能。

综上，本申请包括以下有益技术效果：通过将伺服泵与液压缸分离，伺服泵位于正压舱内，使得电液复合驱动的机器人具有防爆性能。

附图说明

图1为本申请实施例电液复合驱动防爆腿足机器人的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本申请实施例机器人腿部总成的结构示意图；

图4为安装支架的结构示意图；

图5为图4的俯视图；

图6为图5中A-A向的剖视图；

图7为腿足前后摆动机构的结构示意图；

图8为图7的俯视图；

图9为图8中B-B向的剖视图；

图10为滑座位置的连接结构示意图；

图11为主动齿轮组件的结构示意图；

图12为安装座的结构示意图；

图13为髋关节机构与大腿臂连接结构示意图；

图14为连接件的结构示意图；

图15为图14的左视图；

图16为图15中C-C向的剖视图；

图17为侧摆驱动组件的结构示意图；

图18为髋关节机构的剖视图；

图19为腿足机构的结构示意图；

图20为图19中D-D面的剖视图；

图21为大腿臂的结构示意图；

图22为图21中E-E面的剖视图；

图23为小腿臂的结构示意图；

图24为图23中F-F面的剖视图；

图25为足关节部位的局部结构示意图；

图26为舱体与安装支架连接的结构示意图；

图27为第一油缸、安装支架与第一伺服泵连接结构剖视图；

图28为安装支架的第二油道与第三伺服泵连接结构的剖视图；

图29为舱体上盖配件安装的结构示意图；

图30为图29的俯视图；

图31本实用新型中髋关节机构侧摆和俯仰的EHA闭式液压系统图；

图32为本实用新型中膝关节的EHA闭式液压系统图；

图33为负载力及液压缸活塞杆速度方向上的FV图；

图34为膝关节的负载工况；

图35为第一液压缸负载工况示意图；

图36为第二液压缸负载工况示意图。

附图标记说明：

1、控制总成；11、舱体；111、第一出油孔；112、第一进油孔；113、第二出油孔；114、第二进油孔；12、控制单元；13、第一伺服泵；14、第二伺服泵；15、第三伺服泵；16、激光雷达；17、RTK天线；18、防爆按钮；19、防爆声光报警器；

2、安装支架；21、第一侧板；22、第二侧板；221、固定孔；23、连接座；24、固定部；25、第一轴孔；26、第二轴孔；27、安装槽；28、第二油道；29、第一油道；

3、腿足前后摆动机构；31、第一液压缸；311、活塞杆；32、第一滑轨；33、滑块；34、连接块；341、插口；342、第一耳板；343、斜面；35、第一连杆；36、安装座；361、连接部；362、第二耳板；363、开口；364、第三轴孔；365、固定孔；37、齿板；38、转轴；

4、连接件；41、安装管；411、安装孔；412、定位环；413、安装槽；414、操作口；415、穿孔；416、固定孔；42、连接环；43、支臂；431、第四轴孔；432、销孔；433、退让槽；434、线道；44、从动齿轮；45、轴承；46、端盖；

5、侧摆驱动机构；51、第二液压缸；52、第二滑轨；53、滑座；54、第二连杆；

6、大腿臂；61、第一减重孔；62、外耳板；63、内耳板；64、安装槽；65、销孔；66、第一膝耳板；67、通孔；68、线孔；

7、小腿臂；71、第二减重孔；72、第二膝耳板；73、穿孔；74、足连接端；75、安装孔；76、延伸槽；

8、足关节；81、足套；811、防滑槽；82、内囊；821、螺纹段；83、盖板；84、固定螺母；85、压力传感器；

9、膝关节；91、第三液压缸；911、缸体；912、活塞杆；913、安装架；92、第一连接部；93、第二连接部；

10、线缆；

k1、双向泵；k2、电机；k3、主油路一；k4、主油路二；k5、蓄能器；k6、对称执行单元；k7、单向平衡阀一；k8、单向平衡阀二；k9、充油口；k10、第一阀口；k11、溢流阀一；k12、溢流阀二；k13、第二阀口；k14、控制阀口；k15、第三阀口；

k16、单向阀；k17、压力传感器；k18、温度传感器。

具体实施方式

以下结合附图1-36对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开了一种电液复合驱动防爆腿足机器人。

参考图1至图3，电液复合驱动防爆腿足机器人包括控制总成1和多个腿部总成，每个腿部总成包括安装支架2、腿足前后摆动机构3、髋关节机构和腿足机构，髋关节机构包括连接件4和侧摆驱动机构5，腿足机构包括大腿臂6和小腿臂7；连接件4转动连接于安装支架2，侧摆驱动机构5安装于连接件4，侧摆驱动机构5与大腿臂6连接并带动大腿臂6做内外侧摆；腿足前后摆动机构3带动髋关节机构转动，使得腿足机构进行前后摆动，腿足前后摆动机构3与髋关节机构安装在安装支架2上实现共轴传动，简化控制系统算法难度。

参考图4至图6，安装支架2包括第一侧板21、第二侧板22和连接座23，第一侧板21与第二侧板22平行设置，连接座23固定于第一侧板21和第二侧板22之间。

第二侧板22与第一侧板21的中部对应开设有第一轴孔25，第二侧板22与第一侧板21的一端对应开设有第二轴孔26，第一轴孔25与第二轴孔26的中心连线与连接座23的长度方向平行。

为了减轻安装支架2的整体重量，第一侧板21与第二侧板22上均开设有减重孔，使得第一侧板21与第二侧板22呈镂空结构。第一侧板21与第二侧板22对应第二轴孔26的端部轮廓呈圆弧形。

第二侧板22远离第二轴孔26的一端较第一侧板21延伸一段形成有固定部24，第二侧板22远离连接座23的一侧开设有固定孔221。第一侧板21远离第二轴孔26的一端呈梯形设置。安装支架2位于连接座23与第二轴孔26之间的区域形成有安装槽27。安装支架2位于第一轴孔25与第二轴孔26的周围开设有钉孔，安装支架2位于第二轴孔26的周围还设有多个连接筋。连接座23上开设有钉孔。

参考图7至图9，腿足前后摆动机构3包括前后摆驱动组件和主动齿轮组件，前后摆驱动组件带动主动齿轮组件实现传动。

前后摆驱动组件包括第一液压缸31、第一滑轨32、滑座和第一连杆35。第一滑轨32可以通过螺栓固定在安装支架2的连接座23上，第一滑轨32的长度方向与第一轴孔25的轴线垂直；滑座能够沿着第一滑轨32长度方向相对滑移，第一液压缸31的缸体通过螺栓固定在安装支架2的固定部24处，第一液压缸31的活塞杆311与滑座连接，以便第一液压缸31能够带动滑座沿着第一滑轨32往复移动。第一液压缸31可以选用双作用液压缸。

结合图10，滑座包括固定连接的滑块33和连接块34，滑块33与连接块34的固定方式可以为螺栓连接、卡接、嵌固、焊接或一体成型等。滑块33上设有与第一滑轨32配合的滑槽，滑块33能够沿着第一滑轨32长度方向相对滑动。连接块34此处选用螺栓与滑块33固定，以便进行拆卸更换。

连接块34的一端开设有插口341，第一液压缸31的活塞杆311端部插接在插口341中并固定；连接块34的另一端固定有第一耳板342，第一连杆35的端部与第一耳板342之间通过销杆铰接连接，销杆的轴线与第一滑轨32垂直设置并平行于连接块34远离第一滑轨32的平面，使得第一连杆35能够在经过第一滑轨32的平面上转动。

连接块34设置第一耳板342区域的厚度小于连接块34设置插口341区域的厚度，为了减少连接块34对第一连杆35转动的影响，连接块34位于插口341和第一耳板342之间的位置设有斜面343。

参考图11和图12，主动齿轮组件包括安装座36和齿板37，安装座36包括具有第三轴孔364的轴套，轴套的周向外壁固设有用于固定连接齿板37的连接部361，齿板37与连接部361可拆卸固定，齿板37上的齿牙外缘中心轴与轴套的中心重合。

安装座36通过第三轴孔364与转轴38配合转动连接于安装支架2的第一轴孔25，安装座36能够绕转轴38转动，转轴38与安装支架2之间可以通过轴承连接，固定在安装座36上的齿板37位于安装槽27位置并能够进行齿轮转动动作。当齿板37上的齿牙出现磨损或损坏需要更换时，将齿板37从连接部361上拆下并安装新的齿板37，则主动齿轮组件仍然可以继续工作，延长整体的使用寿命。齿板37与安装座36还可以通过其他可拆卸方式连接，如卡接、插接、榫接、嵌固等。

连接部361设有至少一个连接孔，齿板37可以通过穿设于连接孔上的螺栓与连接部361固定连接。连接孔这里有4个，4个连接孔可以均匀分布。在其他实施方式中，连接孔的数量还可以为1个、2个、3个、5个及以上等，具体根据实际需要选择。

当主动齿轮组件不需要进行完整的圆周运动而只需要部分圆弧运动时，齿板37可以为一弧形板，相应的，连接部361也可以为弧形板。

在轴套的外壁固定有第二耳板362，第二耳板362用于与第一连杆35铰接，通过第一液压缸31带动滑座移动对主动齿轮组件施加力矩。

当第一连杆35位于安装座36的中部位置时，为了避免第一连杆35与安装座36产生干涉而影响转动，在轴套的中部沿周向弧面开设有开口313，第二耳板362设置在轴套外壁对应开口区域。第二耳板362可以设置在开口313的一端，这样能够使得安装座36转动更大角度。在其他实施方式中，第二耳板362也可以设置在轴套对应开口313的中间某一位置。

为了使得齿板37安装后，整个主动齿轮组件尽可能少的出现重心偏移，这里第二耳板362有两个并分布于开口313两侧。连接部361位于轴套与开口313相对的弧面区域。连接部361的一侧端面与开口313的中间截面接近设置，连接部361的另一侧端面远离开口313设置。

为了便于转轴38与安装座36的安装拆卸，安装座36沿径向设有贯穿侧壁的固定孔315。这样当安装座36套设在转轴38上后，通过螺栓穿过固定孔315拧紧固定。

为了提高螺栓的螺帽与安装座36外壁的接触紧密性，减少螺栓松动的可能，安装座36的轴套外壁位于固定孔315的周围区域为平面。

在本申请实施例的其他实施方式中，第二耳板362也可以有一个并位于安装座36的一侧，此时安装座36上也可以不开设开口313，安装时第一连杆35从安装座36的侧端与第二耳板362铰接。

在本申请实施例的其他实施方式中，连接部361也可以有两个或以上数量，多个连接部361可以沿安装座36的周向分布，多个连接部361连接的齿板37可以形成不完全齿轮。或者，至少有两个连接部361沿着轴套的轴线方向设置，这样安装座36转动时能够带动多个并排的连接部361转动，这样主动齿轮组件可以构成双联齿结构。

根据需要，齿板37可以为弧形板或扇形板，也可以为圆形板。齿板37上的齿牙模数可以进行调整，这样，能够适合不同的传动比需要。

第一液压缸31带动滑座沿着第一滑轨32移动时，由于第一连杆35与主动齿轮组件偏心连接，滑座通过第一连杆35带动主动齿轮组件转动，通过滑座在第一滑轨32上的直线往复移动，转化为主动齿轮组件绕自身轴线的往复摆动，从而驱动与主动齿轮组件啮合的髋关节机构转动实现腿足前后摆动。由于第一液压缸31带动滑座直线移动，不会受到传统电机驱动产生的扭矩影响，易于控制。

参考图13，髋关节机构包括连接件4和侧摆驱动机构5，侧摆驱动机构5用于带动大腿臂6做内外摆动。

参考图14至图16，连接件4包括同轴固定连接的安装管41和连接环42，连接环42远离安装管41的一端固定有一对支臂43，支臂43用于与大腿臂6转动连接。

结合图17，侧摆驱动机构5包括第二液压缸51、第二滑轨52、滑座53和第二连杆54，第二液压缸51同轴连接于安装管41远离连接环42的一端，第二滑轨52沿安装管41轴向固定在安装管41内壁，滑座53连接于第二滑轨52并相对第二滑轨52滑移，第二液压缸51的活塞杆与滑座53连接，第二连杆54的一端与滑座53铰接，第二连杆54的另一端与大腿臂6铰接。

支臂43与大腿臂6转动连接形成初步支撑，连接件4可以通过轴承45转动连接于安装支架2的第二轴孔26中，第二液压缸51的活塞杆伸缩能够带动位于安装管41内的滑座53在第二滑轨52上滑移，滑座53通过第二连杆54驱动大腿臂6绕转动轴摆动。这样机器人运动时，髋关节的第二液压缸51轴线能够保持相对不变，位置基准简化，方便优化机器人控制算法程序。

支臂43远离安装管41的一端开设有第四轴孔431，第四轴孔431的轴线与安装管41的轴线垂直。大腿臂6的端部设有内耳板63，支臂43通过穿设于第四轴孔431的转轴与大腿臂6转动连接，第二连杆54与内耳板63通过销轴转动连接。

结合图14至图16，安装管41的侧壁沿径向设有穿孔415，安装管41外部固定套设有从动齿轮44，从动齿轮44通过穿设于穿孔415的螺钉固定以防止周向滑移。从动齿轮44与齿板37的外缘啮合，这样当髋关节机构通过主动齿轮组件与前后摆驱动组件连接后，使得髋关节机构可以同步整体绕安装管41轴线转动，由于通过齿轮传动，从而能够提高腿足的前后摆动精确性。穿孔415可以有多个并沿安装管41的周向均匀分布，使得从动齿轮44与安装管41的连接点受力均匀，固定牢靠。

参考图14至图16，安装管41的内壁沿轴向设有安装槽413，安装管41位于安装槽413的区域开设有固定孔416，第二滑轨52可以通过穿过固定孔416的螺钉与安装管41固定。安装槽413的横截面可以呈阶梯状，也可以是其他形状如矩形、梯形、半圆形、圆形等。

在本申请实施例的其他实施方式中，第二滑轨52也可以与安装管41嵌固或者一体成型。

安装管41内部中空形成安装孔411，安装管41远离连接环42的一端内壁固设有定位环412，第二液压缸51的缸体端部可以抵接在定位环412处并通过轴承连接于安装管41。

为了便于操作或观察，安装管41上还开设有操作口414，操作口414靠近定位环412设置。穿孔415与定位环412位于操作口414沿安装管41轴向的两端。

连接环42的外壁可以为台阶状结构，轴承45可以套设在连接环42处，使得机器人腿足髋关节能够转动支撑于安装支架2上。为了对轴承45进行防护，连接环42上还套设有端盖46，端盖46可以通过螺钉固定在安装支架2的第二轴孔26上。连接环42的轮廓外径大于安装管41的外径，连接环42增加了支臂43与安装管41连接处的结构强度。

结合图14至图16，支臂43上的第四轴孔431高度对应安装孔411设置。支臂43沿第四轴孔431径向设有销孔432，转轴穿过销孔432后可以通过螺钉固定，保持转轴相对支臂43固定，仅有大腿臂6转动。

为了减少机器人腿足移动时线路发生缠绕而出现故障的现象，支臂43上开设有用于线缆穿设的线道434，线道434可以沿着安装管41的轴向设置。线道434可以分布在一个支臂43上，也可以在两个支臂43均有分布。每个支臂43上可以是一个线道434，也可以是2个或3个线道，具体根据需要设计。

参考图16至图18，大腿臂6绕转轴摆动时为了减少大腿臂6的顶端与支臂43之间干涉而影响摆动范围，支臂43位于第四轴孔431靠近连接环42的一侧边缘形成有退让槽433。

腿足总成进行内外侧摆和前后摆动的过程如下：第一液压缸31带动滑块33在第一滑轨32上往复移动，与连接块34连接的第一连杆35偏心拉动安装座36往复摆动，从而齿板37往复摆动，与齿板37啮合的从动齿轮44则相应往复转动。

由于连接件4与从动齿轮44同轴固定连接，连接件4往复进行转动，与连接件4转动连接的大腿臂6进行前后摆动。髋关节机构通过齿轮传动在前后摆驱动组件2的动力下进行转动，从而实现大腿臂6绕安装管41轴线摆动时能够精准控制。

第二液压缸51工作带动滑座53沿着第二滑轨52往复滑移，与滑座53连接的第二连杆54拉动大腿臂6上的内耳板63进行往复摆动，从而大腿臂6实现内外摆动。

机器人腿足在整个运动过程中，侧摆驱动机构5的第二液压缸51的轴线以及腿足前后摆动机构3的第一液压缸31的轴线保持不变，有利于优化机器人控制算法程序。

控制算法简化原理说明如下，以相邻两关节传动为例，三维直角坐标系1(x1,y1,z1)绕z1轴旋转θ1，三维直角坐标系2(x2,y2,z2)绕x2轴旋转θ2，一般两关节转换时，以坐标系1为参考坐标系、坐标系2相对于坐标系1的空间坐标表示如下：

当两关节轴线相交为一点即两关节坐标系原点重合时，矩阵中表示两关节坐标系原点距离的x₂、y₂、z₂为0，能够简化传动控制软件中的矩阵表达，简化后的空间坐标表示为

参考图19和图20，腿足机构包括大腿臂6、小腿臂7和膝关节9，膝关节9包括第三液压缸91、第一连接部92和第二连接部93，大腿臂6与小腿臂7转动连接，第三液压缸91的缸体911转动连接于大腿臂6，第三液压缸91的活塞杆912转动连接有第一连接部92和第二连接部93，第一连接部92的另一端与大腿臂6转动连接，第二连接部93的另一端与小腿臂7转动连接，大腿臂6与小腿臂7的转动轴点、第一连接部92与大腿臂6的转动轴点、第二连接部93与小腿臂7的转动轴点以及第一连接部92和第二连接部93的转动轴点形成四边形。

膝关节9采用四连杆结构进行传动，小腿臂7展开角度相同的情况下，四连杆结构中第三液压缸91的摆动幅度更小。

第三液压缸91可以为双向液压油缸，这里采用双出杆液压缸。为了对第三液压缸91的活塞杆912进行保护，第三液压缸91的缸体911固定连接有安装架913，安装架913可以为铰接于大腿臂6内的圆柱杆，圆柱杆与缸体911连接的一端沿轴线开设有用于容纳活塞杆912的空腔。安装架913与缸体911可以通过螺钉固定。

第一连接部92和第二连接部93均可以为弧形板，弧形板的凹口朝向大腿臂6与小腿臂7的转动轴点设置，这样更符合应力在结构件里的传递路线，提高使用寿命。在其他实施方式中，第一连接部92和第二连接部93也可以为直板、S形板、V形板等。

参考图21和图22，大腿臂6整体外轮廓呈四棱柱结构，大腿臂6的内部设有空腔。为了进一步减轻重量，大腿臂6的表面开设有多个第一减重孔11形成镂空结构。

大腿臂6的一端相对两侧壁形成有一对外耳板62，外耳板62上设有轴孔。两个外耳板62之间固设有内耳板63，内耳板63也可以有两个，两个外耳板62与两个内耳板63平行设置。为了安装角度监测器，在外耳板62的外侧对应轴孔处开设有安装槽64。

大腿臂6靠近内耳板63位置开设有销孔65，销孔65的轴线与内耳板63的轴孔垂直设置，安装架33的端部铰接于销孔65处，使得第三液压缸91能够整体收纳于大腿臂6内部的空腔。

大腿臂6的另一端相对两侧壁形成有一对第一膝耳板66，第一膝耳板66上设有轴孔。第一膝耳板66与外耳板62分别位于大腿臂6不同的侧面，第一膝耳板66上的轴孔与外耳板62上的轴孔轴线垂直设置。

为了进一步减轻大腿臂6的重量，大腿臂6自靠近外耳板62一端向另一端的横截面积逐渐减小。

大腿臂6靠近外耳板62的一端还设有线孔68，线孔68用于线缆穿过以便从大腿臂6的内部走线，减少腿足运动时线路的缠绕，对腿足系统的稳定运行起到防护作用。

大腿臂6靠近第一膝耳板66位置开设有通孔67，通孔67的轴线与第一膝耳板66的轴孔轴线平行。通孔67用于第一连接部92与大腿臂6铰接。

大腿臂6通过外耳板62上的轴孔与连接件4的支臂43进行转动连接，使得大腿臂6能够在外部动力下进行内外摆动。大腿臂6通过第一膝耳板66上的轴孔与小腿臂7转动连接，使得大腿臂6与小腿臂7之间实现类似人腿膝盖位置的转动。大腿臂6的结构简单，优化整体腿足结构。

参考图23和图24，小腿臂7整体近似四棱柱结构，小腿臂7的内部中空，为了进一步降低小腿臂7的重量，小腿臂7的表面开设有多个第二减重孔71形成镂空结构。

小腿臂7的一端相对两侧壁形成有一对第二膝耳板72，第二膝耳板72上开设有轴孔，小腿臂7与大腿臂6通过第一膝耳板66与第二膝耳板72的轴孔对齐并用轴杆转动连接。

小腿臂7靠近第二膝耳板72的轴孔处开设有穿孔73，穿孔73的轴线与第二膝耳板72的轴孔轴线平行设置，穿孔73用于第二连接部93与小腿臂7铰接。第二膝耳板72的宽度自穿孔73部位向轴孔部位逐渐减小。

小腿臂7的另一端弯曲形成弧形段，小腿臂7远离第二膝耳板72的一端为足连接端74，足连接端74呈四棱台结构。足连接端74的端面开设有与小腿臂7内腔连通的安装孔75，小腿臂7位于安装孔75的周围设有钉孔。

为了更加符合人体仿真学以增加腿足移动的支撑性，小腿臂7靠近足连接端74的弧形段朝向一侧弯曲，弯曲内侧半径为R2，内侧弧度中心角为β；弯曲外侧半径为R3，外侧弧度中心角为γ。具体的，R2＝54mm，β＝52°，R3＝80mm，γ＝20°。小腿臂7靠近轴孔的一面局部弯曲，弯曲半径为R1，弯曲弧面中心角为α，具体的，R1＝100mm，α＝26°。以图24视图，R1的中心O与R2的中心M位于小腿臂7的两侧，R1与R2对应的弧面分别位于小腿臂7的相对两面上。在本申请实施例的其他实施方式中，R1、R2、R3、α、β、γ均可以根据实际需要进行合理选择。

为了尽可能降低小腿臂7的重量，小腿臂7位于安装孔75的边缘开设有延伸槽76。

参考图25，足连接端74连接有足关节8。足关节8包括足套81和盖板83，足套81可以为橡胶套，盖板83通过螺钉与足连接端74固定，足套81可以粘接、熔接或者螺钉固定在盖板83上。足套81的表面设有多个防滑槽811。

为了便于检测足关节8的受力状态，足关节8还包括弹性的内囊82，内囊82中充填有流体介质如液压油，内囊82被足套81包裹，内囊82上固设有螺纹段821，螺纹段821穿过盖板83后通过固定螺母84固定。内囊82位于螺纹段821处连接有压力传感器85，压力传感器85通过线缆10连接外部的中央处理器如芯片或电脑。当足套81受力变形后挤压内囊82，内囊82中的油压上升，压力传感器85检测到压力值后通过线缆10传递到中央处理器。

机器人行走过程中，足套81受到外部物体挤压时发生一定程度的变形，足套81向内挤压弹性的内囊82，内囊82中的压力发生变化，压力传感器85能够实时检测这种压力变化。由于来自足套81不同方向的压力最终均会传递到内囊82，从而压力传感器85能够检测不同方向的受力情况。

参考图26，控制总成1包括舱体11和控制单元12，腿足总成通过安装支架2与舱体11连接；舱体11中安装有第一伺服泵13、第二伺服泵15和第三伺服泵14，控制单元12分别与第一伺服泵13、第二伺服泵15和第三伺服泵14连接以进行控制；第一伺服泵13与第一液压缸31连接，第二伺服泵15与第二液压缸51连接，第三伺服泵14与第三液压缸91连接，第一液压缸31用于驱动腿足前后摆动，第二液压缸51用于驱动腿足内外侧摆，第三液压缸91用于驱动膝关节部位弯折。

舱体1可以为长方体壳体结构，腿足总成共有四套并分别安装于舱体1的四角位置形成四足机器人。每套腿足总成对应一组第一伺服泵13、第二伺服泵15和第三伺服泵14，控制单元12可以为中央处理器或芯片，控制单元12与四组液压泵分别连接并进行控制。

第一伺服泵13、第三伺服泵14和第二伺服泵15可以沿着舱体1的长度方向依次设置。舱体1沿长度方向的侧壁开设有钉孔，第一伺服泵13和第二伺服泵15分别通过螺栓安装在舱体1沿长度方向的侧壁上。舱体1沿宽度方向的侧壁也开设有钉孔，第三伺服泵14通过螺栓安装在舱体1沿宽度方向的侧壁上。

传统的液压泵与液压缸之间通过柔性油管连接，机器人在行走过程中柔性油管可能发生缠绕或被外界异物钩挂，影响机器人的稳定运行。为了提高机器人的运行稳定性，本申请进行优化取消或减少油管的使用。

参考图6、图26和图27，安装支架2通过螺栓固定在舱体11长度方向的侧壁上，第一液压缸31通过螺栓固定在安装支架2上，第二液压缸51通过螺栓固定在舱体11宽度方向的侧壁上。

舱体11沿长度方向的侧壁上开设有第一出油孔111和第一进油孔112，第一伺服泵13上设有进油孔和出油孔，第一出油孔111和第一进油孔112的位置及间距和第一伺服泵13的进出油孔相对应，使得第一伺服泵13安装后，第一伺服泵13上的进油孔与舱体11侧壁的第一进油孔112对齐，第一伺服泵13上的出油孔与舱体11侧壁的第一出油孔111对齐。第一伺服泵13与第一出油孔111和第一进油孔112接触位置通过密封圈密封。

安装支架2位于固定部24区域开设有两个第一油道29，两个第一油道29的间距和第一出油孔111与第一进油孔112的间距相同，使得安装支架2固定在舱体11侧壁后，一个第一油道29与第一出油孔111对齐，另一个第一油道29与第一进油孔112对齐。安装支架2与第一出油孔111和第一进油孔112接触位置通过密封圈密封。为了容纳密封圈，舱体11位于第一出油孔111和第一进油孔112周围开车有密封槽，密封圈放置于密封槽中。

第一液压缸31的缸体上也设有进、出油孔，第一液压缸31的进油孔与第一油道29、第一进油孔112连通，第一液压缸31的出油孔与第一油道29、第一出油孔111连通。

可以理解的是，由于第一液压缸31和第一伺服泵13的规格和设计原因，第一液压缸31上的进出油孔间距与第一伺服泵13上的进出油孔间距可能不同，此时，加工舱体11上的第一出油孔111和第一进油孔112可以选择以其中一个为基准，比如此处选择以第一伺服泵13上的进出油孔间距为基准，当第一液压缸31上的进出油孔间距较大时，第一出油孔111和/或第一进油孔112的轴线与舱体11侧壁法线呈锐角倾斜设置。当第一液压缸31上的进出油孔间距与第一伺服泵13上的进出油孔间距相同时，第一出油孔111和第一进油孔112的轴线与舱体11侧壁垂直设置。

同理，舱体11沿宽度方向的侧壁上也开设有进、出油孔，用于连通第二伺服泵15和第二液压缸51。

参考图2、图5和图7，舱体11的侧壁还开设有第二出油孔113和第二进油孔114，第二出油孔113和第二进油孔114用于与第三伺服泵14上的进、出油孔对应连接。

由于第三液压缸91位于大腿臂6上，为了减少柔性油管的长度，安装支架2上还开设有两个第二油道28，第二油道28贯通安装支架2的第一侧板21和第二侧板22，两个第二油道28的间距与第二出油孔113和第二进油孔114的间距相同。安装支架2与第二出油孔113和第二进油孔114接触位置通过密封圈密封。舱体11位于第二出油孔113和第二进油孔114周围开车有密封槽，密封圈放置于密封槽中。

第二出油孔113和第二进油孔114远离舱体11的一端分别通过油管再与第三液压缸91的进、出油孔对应连接，油管可以通过安装支架2内部进行铺设，这样一方面减少了油管的长度，另一方面减少油管受到外部异物钩挂或缠绕的可能。

参考图29和图30，为了提高机器人的防爆性能，舱体11内部气压为正压设计，舱体11的上盖可以开设气嘴，以便向舱体11内充入保护气体。由于控制单元12以及第一伺服泵13、第二伺服泵15和第三伺服泵14的伺服电机位于舱体11内，第一油缸3、第二油缸4和第三油缸5位于舱体11外部，机器人的带电部分被舱体11隔离保护，起到电液分离的效果，提高机器人的防爆性能。

根据机器人的功能运行需要，在舱体11的上盖上还安装有激光雷达16、RTK天线17、防爆按钮18和防爆声光报警器19中的至少一种。其中，激光雷达16的外部用玻璃罩密封，增加防爆性能；RTK天线17、防爆按钮18和防爆声光报警器19的线路为防爆线缆，防爆线缆穿过舱体11的部位涂胶密封,增加防爆性能。

由于舱体11侧壁上设计的进、出油孔，各液压泵可以直接与舱体11上的进出油孔连接，第一液压缸31和第二液压缸51分别可以与舱体11侧壁上设计的进、出油孔连接，减少了油道的使用，提高机器人运行稳定性。

为了简化液压系统的组成以缩小体积，这样能够减小舱体11体积和机器人的体积，便于机器人负重和应用，本申请采用EHA闭式液压系统。

参考图31和图32，EHA闭式液压系统包括双向泵k1、用于驱动双向泵k1旋转的电机k2、主油路一k3、主油路二k4、蓄能器k5和对称执行单元k6；双向泵k1的两个吸压油口分别与主油路一k3和主油路二k4连通；双向泵k1与蓄能器k5连通；

还包括单向平衡阀一k7、单向平衡阀二k8以及与双向泵k1和蓄能器k5单向连通的充油口k9；单向平衡阀一k7和单向平衡阀二k8的第一阀口k10分别与对称执行单元k6的油口一和油口二连通；单向平衡阀一k7和单向平衡阀二k8的第二阀口k13分别与主油路一k3和主油路二k4的进油口连通；

单向平衡阀一k7的控制阀口k14与单向平衡阀二k8的第二阀口k13前段的主油路二k4连通；单向平衡阀二k8的控制阀口k14与单向平衡阀一k7的第二阀口k13前段的主油路一k3连通；

单向平衡阀一k7的第一阀口k10通过溢流阀与单向平衡阀二k8的第一阀口k10双向连通；

蓄能器k5通过单向阀k16分别与单向平衡阀一k7和单向平衡阀二k8的第二阀口k13连通。

当双向泵k1顺时针旋转时，从双向泵k1出来的油液经过单向平衡阀一k7的第二阀口k13、第一阀口k10进入对称执行单元k6的上腔，如果对称执行单元k6带载，则此时此路为高压油。在对称执行单元k6下腔回油路上，需要单向平衡阀一k7的第二阀口k13前段油路高压的液压油压力控制打开单向平衡阀二k8的控制阀口k14时，油液才能由平衡阀二的第一阀口k10、第二阀口k13流回双向泵k1，一旦对称执行单元k6上腔的压力降低，则单向平衡阀二k8的控制阀口k14就不会被打开此时对称执行单元k6保持位置。

当双向泵k1逆时针旋转时，从双向泵k1出来的油液经过单向平衡阀二k8的第二阀口k13、第一阀口k10进入对称执行单元k6的下腔，如果对称执行单元k6带载，则此时此路为高压油。在对称执行单元k6下腔回油路上，就需要单向平衡阀一k7的第二阀口k13前段油路的高压的液压油压力控制打开单向平衡阀一k7的控制阀口k14时，油液才能由单向平衡阀的第一阀口k10、第二阀口k13流回双向泵k1，一旦下腔的压力降低，则单向平衡阀一k7的控制阀口k14就不会被打开此时对称执行单元k6保持位置，同时单向平衡阀二k8也处于单向流动状态或处于关闭状态，此时系统电机k2可以停转，对称执行单元k6可以在任何行程范围内保持位置。单向平衡阀一k7与单向平衡阀二k8之间双向连接的溢流阀起到保护作用，用于限制系统压力不超过一定的值；用于防止系统超压，一侧超压后将打开该侧的溢流阀将油液流至低压侧。

蓄能器k5一方面用于储存闭式液压回路所需的油液以及系统由于液压油外漏而需要补入的油，另一方面用于维持双向泵k1的吸油压力，向低压吸油侧进行补油。充油口k9通过单向阀k16向系统充油，蓄能器k5通过单向阀k16向双向泵k1的低压侧补油。

在本实施例中，双向泵k1为齿轮泵，齿轮泵包括相互啮合的主动齿轮和从动齿轮。平衡阀采用拔插式设计具有流道紧凑，体积小的特点，有助于进一步减少泵阀一体装置的体积，整体结构更加紧凑。蓄能器k5为弹簧式蓄能器、活塞式蓄能器或耐油弹性体式蓄能器。耐油弹性体式蓄能器可以为气囊式或隔膜式蓄能器。在本实施例中采用的为弹簧式蓄能器，该蓄能器是利用弹簧的压缩和伸长来储存和释放液压能的，弹簧和压力油之间由活塞隔开，弹簧的力通过活塞作用在液压油上。

本方案中采用了基于对称液压缸的电静液回路，相比非对称液压缸，非对称液压缸的上腔和下腔容积不同，流量不同，将会增加系统的复杂程度。本系统不需要由双液控单向阀及大蓄能器组成的补油回路，因此回路原理上大大的简化；本系统在应用于四足机器人的腿部关节上时，在回路上的平衡阀有两个目的：第一是可将机器人关节锁死在其关节角度范围内的任意角度，无论是否停机的情况下，此功能意味着在停机情况下，机器人可在任意的稳定姿态下保持长久的站立；第二是可以适应第四象限所对应的下蹲负负载工况，使机器人平稳的实现下蹲。不仅实现了工况需求，而且系统组成简单，极大的减小了液压系统所需的体积及重量，同时增强了系统的可靠性，此外还实现了停机状态下任意稳定姿态的站立。

在本实施例中，对称执行单元k6具体为双活塞杆液压缸；此系统的双向泵k1采用定量齿轮泵，当系统在需要变流量的工况，具体可通过改变电机k2的转速和旋转方向来实现流量变化和油液流动方向的改变，电机k2由驱动器44通过编码器来实现闭环控制电机k2转速，实现精准的转速和转动方向控制。溢流阀包括溢流阀一11和溢流阀二12。

EHA闭式液压系统还可以包括分别与单向平衡阀一k7和单向平衡阀二k8的第一阀口k10连接的压力传感器k17。两个压力传感器k17分别用于测量系统中主油路一k3和主油路二k4的油液压力，便于液压系统和执行机构形成动态控制。

EHA闭式液压系统还可以包括分别与主油路一和主油路二连接的温度传感器k18。温度传感器k18用于测量系统的泄漏油和补油温度，油温用于系统温度报警信号的设置。

本装置中将所有零部件将集成在一个阀块或者定量泵中，其中齿轮泵没有单独的壳体，齿轮泵额定转速3000r/min，峰值转速需达到4000r/min。双活塞杆液压缸的最大油液流量为3L/min，系统最大工作压力为20MPa。电机的传动轴也一起设计加工，作为齿轮泵的传动轴，传动轴通过联轴器与齿轮泵的主动齿轮相连。常规的液压系统思路设计则需要使用标准电机，联轴器，钟形罩以及齿轮泵，体积将会增大很多。本方案中的泵阀一体装置较常规的液压系统，解决了闭式系统体积外形过大的问题，能够应用于行走机器人时，避免液压系统过大而造成整个产品体积过于庞大，不便于负重和应用。

下列实施例结合四足机器人对本装置中的EHA闭式液压系统的应用进行说明。

通过对液压系统工况分析，继而获知四足机器人关节液压缸的压力及速度。四足机器人的关节液压缸的力及速度，在腿部的三个关节中，膝关节需要的力矩最大，因为膝关节需要承受整个身体的重量，做下蹲和升起的动作。

由于整体机器人的重量是按照150kg来计算的，而实际情况下机器人的质量大约在120～130kg左右，故液压缸的出力是由余量的。且在步态规划时，如果机器人的躯干高一些，则所需的力会相应的减小。

本方案根据四足机器人的关节应用工况来提出其关节电液复合传动方案。机器人腿部关节主要分为髋侧摆关节、髋旋转关节以及膝关节。地面环境可分为平地、斜坡、楼梯等三种环境，无论在哪一种环境下，足式机器人都存在四足触地调整姿态的工况，对于机器人躯干来讲是质心姿态在空间六个自由度方向上的调整，而对于髋侧摆、髋旋转以及膝旋转等三种不同的关节，由于所处的关节位置的不同，在四足触地调整姿态时其各自对应的负载工况也不同，其中第二液压缸51和第一液压缸31由于均在躯干上，所对应的工况类似。而膝关节9的第三液压缸91安装于腿上，工况与其他两种液压缸不同。

在膝关节9的液压缸91的工况下：

当四足机器人足端全部触地时，膝关节9存在两种工况：一种是在机器人躯干及负载作用下液压缸活塞杆收缩，对应膝关节9角度变小，此为负负载工况；另一种是克服机器人躯干及负载重量液压缸活塞杆伸出，对应膝关节9角度变大，此为正负载工况。

当四足机器人的某一足端离地在空中执行某一轨迹时，在抬腿过程中，膝旋转关节需要克服腿的重力使液压缸活塞杆缩回，对应关节角度变小，此为正负载工况；在腿落地过程中，由于腿一般采用轻量化设计，此时腿重力较小，为了加快足端落地速度，要是膝关节9液压缸伸长，此时液压泵应工作于泵状态，在这种情况下液压缸可能处于负载工况，同时也为了考虑极端情况下有外力拉动膝关节9。通过上述分析，四足机器人中，膝关节9的负载工况如图33、图34所示：

图34表示了四足机器人的关节布置示意图，膝关节9采用液压缸+连杆的旋转驱动方式。在以负载力F及液压缸活塞杆速度v组成的平面坐标系中，膝关节9的第三液压缸91的负载工况集中在一、二、三、四象限，在每个象限中完成对应的功能，负载力及液压缸活塞杆速度方向在图33展示的FV图所示。

本实用新型中的EHA闭式液压系统，采用了基于对称执行单元的闭式液压系统，相比非对称液压缸，不需要双液控单向阀及大蓄能器组成的补油回路，因此回路原理能够大大简化，其次在回路上安装有单向平衡阀一k7和单向平衡阀二k8，平衡阀有两个目的：第一是可将机器人关节锁死在其关节角度范围内的任意角度，无论是否停机的情况下，此功能意味着在停机情况下，机器人可在任意的稳定姿态下保持长久的站立；第二是可以适应第四象限所对应的下蹲负载工况，使机器人平稳的实现下蹲。不仅实现了工况需求，而且系统组成简单，极大的减小了液压系统所需的体积及重量，同时增强了系统的可靠性，此外还实现了停机状态下任意稳定姿态的站立。

在髋关节机构的液压缸侧摆和俯仰工况下：

图35(a)为髋俯仰关节足端触地工况，图35(b)为髋俯仰关节足端离地工况；图36(a)为髋侧摆关节足端触地工况，图36(b)为髋侧摆关节足端离地工况。

对于髋侧摆关节，依据髋侧摆关节的角度不同，其负载工况会发生变化；

当足端触地时，地面对足端的作用力向上，依据腿相对于舱体11的不同位置，对髋侧摆和髋俯仰关节产生的扭矩方向不同。如图35(a)中髋俯仰关节足端触地工况和图36(a)髋侧摆关节足端触地工况所示，当腿处于中线OA的左侧位置如OB所示时，髋侧摆关节和髋俯仰关节所受的地面对其扭矩沿顺时针方向，而当腿位于中线OA右侧如OB′所示位置时，髋侧摆和髋俯仰关节所受的地面对其扭矩沿逆时针方向。因此，当髋侧摆和髋俯仰关节在OB或者OB′位置双向摆动时，就会出现四象限的负载工况，正负载和负负载工况均会出现。

当足端离地时，整条腿的重力始终向下，如图35(b)中髋俯仰关节足端离地工况和图36(b)中髋侧摆关节足端离地工况所示，腿在中线OA左侧OB位置时，腿重力所产生的扭矩沿髋侧摆中心逆时针方向；腿在中线OA右侧OB′位置时，腿重力所产生的扭矩沿髋侧摆中心顺时针方向。由于整条腿需采用轻量化设计，如使髋侧摆关节执行器的摩擦力所产生的扭矩大于重力所产生的扭矩时，则此时只存在两种正负载工况。

本实用新型中的EHA闭式液压系统，在应用到四足机器人时，对四足机器人的髋俯仰关节、髋侧摆关节、膝旋转关节的液压原理进行了统一，同时考虑到了极端情况下有外力拉动膝关节以及所有关节双向负负载的情况，为后续零部件的通用和维护提供了方便。

液压回路上的单向平衡阀一k7和单向平衡阀二k8能够避免在负负载工况下，双向泵k1变成马达的工况，避免电机变成发电机，从而避免对后续电能控制带来难度。比如在以下工况下：当液压缸的合力方向和运动方向相同，均为向下，此时就变成负负载工况，则液压缸的上腔压力会降低，单向平衡阀二k8的控制油路压力不足以打开单向平衡阀二k8，则下腔油液被封闭在液压缸的油腔和管路中，不会回流到双向泵k1处，保证液压缸在负负载的工况下能够保持位置，避免双向泵k1的不正常工作。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种电液复合驱动防爆腿足机器人，包括正压的舱体(11)和腿足总成，腿足总成包括液压缸，其特征在于：舱体(11)内设有伺服泵和控制单元(12)，液压缸位于舱体(11)外，伺服泵与液压缸连接，控制单元(12)与伺服泵连接，舱体(11)侧壁开设有用于连通伺服泵与液压缸的出油孔和进油孔。

2.根据权利要求1所述的电液复合驱动防爆腿足机器人，其特征在于：伺服泵与液压缸之间连接有阀块或者定量泵。

3.根据权利要求1或2所述的电液复合驱动防爆腿足机器人，其特征在于：腿足总成包括安装支架(2)、腿足前后摆动机构(3)、髋关节机构和腿足机构，腿足前后摆动机构(3)与髋关节机构通过安装支架(2)连接于舱体(11)外，髋关节机构与腿足机构连接并能够带动腿足机构内外侧摆，腿足前后摆动机构(3)与髋关节机构传动连接，腿足前后摆动机构(3)能够带动髋关节机构转动。

4.根据权利要求3所述的电液复合驱动防爆腿足机器人，其特征在于：腿足前后摆动机构(3)与髋关节机构共轴传动连接。

5.根据权利要求3所述的电液复合驱动防爆腿足机器人，其特征在于：髋关节机构包括连接件(4)和侧摆驱动机构(5)，连接件(4)转动连接于安装支架(2)，侧摆驱动机构(5)连接于连接件(4)和腿足机构之间，侧摆驱动机构(5)为腿足机构内外侧摆提供动力。

6.根据权利要求5所述的电液复合驱动防爆腿足机器人，其特征在于：连接件(4)上同轴套设固定有从动齿轮(44)；腿足前后摆动机构(3)包括主动齿轮组件和前后摆驱动组件，主动齿轮组件转动连接于安装支架(2)并与从动齿轮(44)啮合，前后摆驱动组件带动主动齿轮组件实现传动。

7.根据权利要求6所述的电液复合驱动防爆腿足机器人，其特征在于：前后摆驱动组件包括第一液压缸(31)、第一滑轨(32)、滑座(53)和第一连杆(35)，第一滑轨(32)固定于安装支架(2)，第一滑轨(32)的长度方向与连接件(4)的转动轴线垂直；第一液压缸(31)的缸体(911)固定在安装支架(2)，第一液压缸(31)的活塞杆(311)与滑座(53)连接并能带动滑座(53)沿第一滑轨(32)相对滑移；第一连杆(35)的一端与滑座(53)铰接，第一连杆(35)的另一端与主动齿轮组件偏心转动连接。

8.根据权利要求5-7中任一所述的电液复合驱动防爆腿足机器人，其特征在于：连接件(4)包括安装管(41)和一对支臂(43)，支臂(43)沿安装管(41)的轴线设置并固定于安装管(41)的一端，安装管(41)与安装支架(2)转动连接，支臂(43)远离安装管(41)的一端开设有轴孔，轴孔的轴线与安装管(41)的轴线垂直。

9.根据权利要求8所述的电液复合驱动防爆腿足机器人，其特征在于：侧摆驱动机构(5)包括第二液压缸(51)、第二滑轨(52)、滑座(53)和第二连杆(54)，第二滑轨(52)沿轴线固定于安装管(41)的内壁，第二液压缸(51)连接于安装管(41)远离支臂(43)的一端，第二液压缸(51)能够带动滑座(53)沿第二滑轨(52)相对滑移，第二连杆(54)的一端与滑座(53)铰接，第二连杆(54)的另一端伸出安装管(41)朝向支臂(43)设置。

10.根据权利要求1、2、4-7中任一所述的电液复合驱动防爆腿足机器人，其特征在于：舱体(11)内连接有第一伺服泵(13)，腿足前后摆动机构(3)包括第一液压缸(31)，舱体(11)侧壁开设有贯穿的第一出油孔(111)和第一进油孔(112)，第一出油孔(111)和第一进油孔(112)用于连通第一伺服泵(13)和第一液压缸(31)。

11.根据权利要求10所述的电液复合驱动防爆腿足机器人，其特征在于：舱体(11)内连接有第二伺服泵(14)，髋关节机构包括第二液压缸(51)，舱体(11)侧壁开设有用于连通第二伺服泵(14)与第一液压缸(31)的进、出油孔。

12.根据权利要求10所述的电液复合驱动防爆腿足机器人，其特征在于：第一液压缸(31)固定于安装支架(2)，安装支架(2)上设有用于分别连接第一出油孔(111)和第一进油孔(112)的第一油道(29)。

13.根据权利要求11所述的电液复合驱动防爆腿足机器人，其特征在于：舱体(11)内连接有第三伺服泵(15)，腿足机构包括第三液压缸(91)，舱体(11)侧壁开设有用于与第三伺服泵(15)连通的第二出油孔(113)和第二进油孔(114)。

14.根据权利要求13所述的电液复合驱动防爆腿足机器人，其特征在于：安装支架(2)还开设有分别连接第二出油孔(113)和第二进油孔(114)的第二油道(28)，第二油道(28)与第三液压缸(91)连通。

15.根据权利要求11-14任一所述的电液复合驱动防爆腿足机器人，其特征在于：舱体(11)的进、出油孔两端设有密封圈。

16.根据权利要求15所述的电液复合驱动防爆腿足机器人，其特征在于：舱体(11)上设有用于放置密封圈的密封槽。

17.根据权利要求1、2、4-7、9、11-14中任一所述的电液复合驱动防爆腿足机器人，其特征在于：腿足机构包括大腿臂(6)、小腿臂(7)和膝关节(9)，大腿臂(6)与小腿臂(7)转动连接，膝关节(9)包括第三液压缸(91)、第一连接部(92)和第二连接部(93)，第三液压缸(91)的缸体(911)转动连接于大腿臂(6)，第一连接部(92)的另一端与大腿臂(6)转动连接，第二连接部(93)的另一端与小腿臂(7)转动连接，大腿臂(6)与小腿臂(7)的转动轴点、第一连接部(92)与大腿臂(6)的转动轴点、第二连接部(93)与小腿臂(7)的转动轴点以及第一连接部(92)和第二连接部(93)的转动轴点形成四边形。

18.根据权利要求1、2、4-7、9、11-14中任一所述的电液复合驱动防爆腿足机器人，其特征在于：腿足机构包括足关节(8)，足关节(8)包括足套(81)和设于足套(81)内的弹性的内囊(82)，内囊(82)连接有压力传感器(85)。

19.根据权利要求1、2、4-7、9、11-14中任一所述的电液复合驱动防爆腿足机器人，其特征在于：舱体(11)上设有激光雷达(16)、RTK天线(17)、防爆按钮(18)、防爆声光报警器(19)中的至少一种。

20.根据权利要求19所述的电液复合驱动防爆腿足机器人，其特征在于：激光雷达(16)的周围设有密封用玻璃罩。

21.根据权利要求19所述的电液复合驱动防爆腿足机器人，其特征在于：RTK天线(17)、防爆按钮(18)和防爆声光报警器(19)的线路为防爆线缆，防爆线缆穿过舱体(11)的部位涂胶密封。

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