CN219989375U - 机器人腿部装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及移动机器人，旨在解决机器人如何越过障碍物的问题，提供机器人腿部装置。其中，机器人腿部装置包括调节电机、前腿组件和后腿组件。前腿组件包括前驱动件和前连接件，前驱动件连接前连接件。后腿组件包括后驱动件和后连接件，后驱动件连接后连接件，后连接件与前连接件连接于调节电机的同一端，调节电机用于调节后连接件与前连接件之间的夹角。本实施例通过机器人腿部装置的后连接件抬高前驱动件，使前驱动件的高度大于障碍物，同时调节电机转动前连接件以使前驱动件从障碍物的上方越过，后连接件与前连接件连接于调节电机的同一端，避免使用多个调节电机分别调节后连接件与前连接件，以达到机器人腿部装置结构简洁、紧凑的效果。

Description

机器人腿部装置

技术领域

本申请涉及移动机器人，具体而言，涉及机器人腿部装置。

背景技术

现有的机器人移动通过设置滚轮移动。但是在遇到台阶或者障碍物时，机器人存在难以越过障碍物的情况。如何解决上述技术问题，是本领域技术人员需要考虑的。

实用新型内容

本申请提供机器人腿部装置，以解决机器人如何越过障碍物的问题。

本实施例提供一种机器人腿部装置，包括调节电机、前腿组件和后腿组件。所述前腿组件包括前驱动件和前连接件，所述前驱动件连接所述前连接件。所述后腿组件包括后驱动件和后连接件，所述后驱动件连接所述后连接件，所述后连接件与所述前连接件连接于所述调节电机的同一端，所述调节电机用于调节所述后连接件与所述前连接件之间的夹角。

相较于现有技术，本实施例通过机器人腿部装置的后驱动件带动后连接件转动以抬高前驱动件，或者通过施加外力带动后连接件转动以抬高前驱动件，使前驱动件的高度大于障碍物；然后通过调节电机调节前连接件与后连接件之间的夹角以增加前驱动件与后驱动件之间的距离，使前驱动件从障碍物的上方越过；最后转动后连接件以降低前驱动件，从而前驱动件跨越障碍物。同样的方式，后驱动件也能够跨越障碍物，机器人腿部装置越过障碍物。同时，后连接件与前连接件连接于调节电机的同一端，避免使用多个调节电机分别调节后连接件与前连接件，因此机器人腿部装置结构简洁、紧凑。

在一种可能的实施方式中，所述前连接件包括前连接板和第一传动盘，所述第一传动盘固定于所述前连接板靠近所述调节电机的一端，所述调节电机与所述第一传动盘连接。

在一种可能的实施方式中，所述第一传动盘包括连接部和多个固定部，多个所述固定部环绕所述连接部设置，所述连接部连接所述调节电机的转轴，多个所述固定部连接所述前连接板。

在一种可能的实施方式中，所述连接部具有通孔，所述通孔的内侧面包括依次连接的第一直面、第二直面和弧面，所述调节电机的转轴配合于所述通孔。

在一种可能的实施方式中，所述前驱动件包括前驱电机和前轮，所述前驱电机包括第一机身和第一驱动轴，所述第一机身和所述前轮分别设于所述前连接板相背的两侧，所述第一驱动轴贯穿所述前连接板，所述第一驱动轴连接所述第一机身与所述前轮。

在一种可能的实施方式中，所述第一机身与所述前连接板的一侧固定连接。

在一种可能的实施方式中，所述前驱动件还包括第二传动盘，所述第二传动盘位于所述前连接板朝向所述前轮的一侧，所述第二传动盘连接所述前轮与所述第一驱动轴。

在一种可能的实施方式中，所述第二传动盘包括轴套和凸缘，所述凸缘连接于所述轴套的周面，所述凸缘与所述前轮固定连接，所述轴套与所述第一驱动轴固定连接。

在一种可能的实施方式中，所述后连接件包括后连接板，所述后连接板固定连接于所述调节电机的机身。

在一种可能的实施方式中，所述后驱动件包括后驱电机和后轮，所述后驱电机包括第二机身和第二驱动轴，所述第二机身和所述后轮分别设于所述后连接板相背的两侧，所述第二驱动轴贯穿所述后连接板，所述第二驱动轴连接所述第二机身与所述后轮。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请一实施例的机器人腿部装置的立体图；

图2为图1的机器人腿部装置的抬高状态的示意图；

图3为图1的机器人腿部装置的跨越状态的示意图；

图4为图1的机器人腿部装置的降低高度状态的示意图；

图5为图1的机器人腿部装置的俯视图；

图6为图1的机器人腿部装置的第一传动盘的结构示意图；

图7为图1的机器人腿部装置的部分零件的分解图；

图8为图1的机器人腿部装置的第二传动盘的立体图。

主要元件符号说明：

机器人腿部装置 1

调节电机 11

转轴 111

机身 112

前腿组件 12

前驱动件 121

第二传动盘 1211

轴套 1212

凸缘 1213

前驱电机 122

第一机身 1221

第一驱动轴 1222

前轮 123

前连接件 124

前连接板 125

第一传动盘 126

连接部 127

固定部 128

通孔 129

第一直面 1291

第二直面 1292

弧面 1293

后腿组件 13

后驱动件 131

后驱电机 132

第二机身 133

第二驱动轴 134

后轮 135

后连接件 136

后连接板 137

障碍物 14

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

请参阅图1至图8，本实施例提供机器人腿部装置1，包括调节电机11、前腿组件12和后腿组件13。前腿组件12包括前驱动件121和前连接件124，前驱动件121连接前连接件124。后腿组件13包括后驱动件131和后连接件136，后驱动件131连接后连接件136，后连接件136与前连接件124连接于调节电机11的同一端，调节电机11用于调节后连接件136与前连接件124之间的夹角。

如图2，本实施例通过机器人腿部装置1的后驱动件131带动后连接件136转动以抬高前驱动件121，或者通过施加外力带动后连接件136转动以抬高前驱动件121，使前驱动件121的高度大于障碍物14；如图3，然后通过调节电机11调节前连接件124与后连接件136之间的夹角以增加前驱动件121与后驱动件131之间的距离，使前驱动件121从障碍物14的上方越过；最后转动后连接件136以降低前驱动件121，从而前驱动件121跨越障碍物14。同样的方式，后驱动件131也能够跨越障碍物14，机器人腿部装置1越过障碍物14。同时，后连接件136与前连接件124连接于调节电机11的同一端，避免使用多个调节电机11分别调节后连接件136与前连接件124，因此机器人腿部装置1结构简洁、紧凑。

请结合图4所示，在一些使用场景中，机器人腿部装置1需要降低整体高度，从障碍物14下方钻过。例如障碍物14为栏杆，机器人腿部装置1需要穿过低矮的障碍物14，此时通过机器人腿部装置1的调节电机11调节前连接件124与后连接件136之间的夹角，同时前驱动件121和后驱动件131朝向相互远离的方向移动，从而增大前驱动件121和后驱动件131之间的距离，降低机器人腿部装置1的整体高度，以便于机器人腿部装置1从障碍物14的下方穿过。

请结合图5所示，在本实施例中，调节电机11包括转轴111和机身112，机身112与后连接件136固定连接，转轴111与前连接件124固定连接，因此调节电机11能够通过转轴111带动前连接件124相对后连接件136转动，以调节后连接件136与前连接件124之间的夹角。后连接件136与前连接件124连接于机身112靠近转轴111的一端，以减小后连接件136与前连接件124之间的距离，使机器人腿部装置1结构紧凑。

于一实施例中，前连接件124包括前连接板125和第一传动盘126，第一传动盘126固定于前连接板125靠近调节电机11的一端，调节电机11与第一传动盘126连接。

在本实施例中，前连接板125可以为金属板件，前连接板125的一端通过第一传动盘126连接至调节电机11，另一端延伸出一段长度并连接至前驱动件121。前连接板125也可以使用杆件或者其他形状。

第一传动盘126为圆盘状，第一传动盘126设于机身112和前连接板125之间，且套设于转轴111。第一传动盘126用于增加转轴111与前连接板125的连接强度和稳定性。

请结合图6所示，于一实施例中，第一传动盘126包括连接部127和多个固定部128，多个固定部128环绕连接部127设置，连接部127连接调节电机11的转轴，多个固定部128连接前连接板125。固定部128可以为通孔或螺纹孔，其内可设置螺栓等紧固件，以固定第一传动盘126和前连接板125。

在本实施例中，多个固定部128环绕连接部127设置，用于增加转轴111对前连接板125的施力面积，以使转轴111带动前连接板125稳定转动。

于一实施例中，连接部127具有通孔129，通孔129的内侧面包括依次连接的第一直面1291、第二直面1292和弧面1293，调节电机11的转轴111配合于通孔129。

在本实施例中，转轴111的外周面也设有直面和弧面，以与第一直面1291、第二直面1292和弧面1293对应，转轴111插接于通孔129时，转轴111的外周与通孔129的内侧面配合，从而固定转轴111与连接部127的相对位置。

在其他实施例中，连接部127还可以有其他形状，只要转轴111能够与连接部127传动连接即可。

于一实施例中，前驱动件121包括前驱电机122和前轮123，前驱电机122包括第一机身1221和第一驱动轴1222，第一机身1221和前轮123分别设于前连接板125相背的两侧，第一驱动轴1222贯穿前连接板125，第一驱动轴1222连接第一机身1221与前轮123。

在本实施例中，第一机身1221和前轮123的重量均匀分布于前连接板125的两侧，前连接板125在第一机身1221和前轮123之间活动，如此有利于机器人腿部装置1平稳地行走。

于一实施例中，第一机身1221与前连接板125的一侧固定连接。

在本实施例中，前连接板125靠近第一机身1221的一侧与第一机身1221固定，前轮123用于带动前连接板125移动。前连接板125靠近调节电机11的一侧与转轴111可转动地连接，用于带动前轮123相对于后腿组件13转动角度，以实现前轮123抬起跨越障碍物14。

请结合图7和图8所示，于一实施例中，前驱动件121还包括第二传动盘1211，第二传动盘1211位于前连接板125朝向前轮123的一侧，第二传动盘1211连接前轮123与第一驱动轴1222。

在本实施例中，第二传动盘1211用于增加第一驱动轴1222与前轮123连接的强度，以增加前轮123转动的稳定性。

于一实施例中，第二传动盘1211包括轴套1212和凸缘1213，凸缘1213连接于轴套1212的周面，凸缘1213与前轮123固定连接，轴套1212与第一驱动轴1222固定连接。

在本实施例中，第一驱动轴1222凸伸入轴套1212中，轴套1212与第一驱动轴1222固定连接，有利于第一驱动轴1222传动。凸缘1213与前轮123固定连接，凸缘1213用于增加第二传动盘1211与前轮123的接触面积，有利于第二传动盘1211带动前轮123平稳地转动。

于一实施例中，后连接件136包括后连接板137，后连接板137固定连接于调节电机11的机身112。

在本实施例中，后连接板137的一端与机身112固定、另一端与第二机身133固定，后连接板137相对于调节电机11不运动，因此前连接板125在调节电机11的带动下相对于后连接板137转动，以带动前轮123抬高并跨越障碍物14。

于一实施例中，后驱动件131包括后驱电机132和后轮135，后驱电机132包括第二机身133和第二驱动轴134，第二机身133和后轮135分别设于后连接板137相背的两侧，第二驱动轴134贯穿后连接板137，第二驱动轴134连接第二机身133与后轮135。

在本实施例中，第二驱动轴134带动后轮135转动以移动机器人腿部装置1，在跨越障碍时，可通过在后连接板137上施加外力带动后连接板137转动以抬高前驱动件121，然后调节电机11带动前连接板125相对于后连接板137抬高，因此前轮123能够被调节电机11抬高并且跨越障碍物14。

在其他实施例中，在跨越障碍时，后轮135与第二驱动轴134固定，第二机身133可相对第二驱动轴134转动以带动后连接板137抬高前驱动件121，因此前轮123抬高并且跨越障碍物14。

综上，前驱电机122用于驱动前轮123移动，后驱电机132用于驱动后轮135移动，前驱电机122与后驱电机132配合联动以驱动机器人腿部装置1移动。机器人腿部装置1的后驱动件131带动后连接件136转动以抬高前驱动件121，或者通过施加外力使后连接件136转动以抬高前驱动件121，使前驱动件121的高度大于障碍物14，同时调节电机11用于调节前连接板125与后连接板137之间的夹角，以增加前驱动件121与后驱动件131之间的距离，使前驱动件121从障碍物14的上方越过；最后转动后连接件136以降低前驱动件121，从而前驱动件121跨越障碍物14。同样的方式，后驱动件131也能够跨越障碍物14，机器人腿部装置1越过障碍物14。在一些使用场景中，机器人腿部装置1需要从障碍物14下方钻过，通过机器人腿部装置1的调节电机11调节前连接件124与后连接件136之间的夹角使前驱动件121、后驱动件131和调节电机11三者趋于一条直线以降低高度，便于机器人腿部装置1从障碍物14的下方穿过。同时，后连接件136与前连接件124连接于调节电机11的同一端，避免使用多个调节电机11分别调节后连接件136与前连接件124，因此机器人腿部装置1结构简洁、紧凑。

以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种机器人腿部装置，其特征在于，包括：

调节电机；

前腿组件，所述前腿组件包括前驱动件和前连接件，所述前驱动件连接所述前连接件；

后腿组件，所述后腿组件包括后驱动件和后连接件，所述后驱动件连接所述后连接件，所述后连接件与所述前连接件连接于所述调节电机的同一端，所述调节电机用于调节所述后连接件与所述前连接件之间的夹角。

2.根据权利要求1所述的机器人腿部装置，其特征在于：

所述前连接件包括前连接板和第一传动盘，所述第一传动盘固定于所述前连接板靠近所述调节电机的一端，所述调节电机与所述第一传动盘连接。

3.根据权利要求2所述的机器人腿部装置，其特征在于：

所述第一传动盘包括连接部和多个固定部，多个所述固定部环绕所述连接部设置，所述连接部连接所述调节电机的转轴，多个所述固定部连接所述前连接板。

4.根据权利要求3所述的机器人腿部装置，其特征在于：

所述连接部具有通孔，所述通孔的内侧面包括依次连接的第一直面、第二直面和弧面，所述调节电机的转轴配合于所述通孔。

5.根据权利要求2所述的机器人腿部装置，其特征在于：

所述前驱动件包括前驱电机和前轮，所述前驱电机包括第一机身和第一驱动轴，所述第一机身和所述前轮分别设于所述前连接板相背的两侧，所述第一驱动轴贯穿所述前连接板，所述第一驱动轴连接所述第一机身与所述前轮。

6.根据权利要求5所述的机器人腿部装置，其特征在于：

所述第一机身与所述前连接板的一侧固定连接。

7.根据权利要求5所述的机器人腿部装置，其特征在于：

所述前驱动件还包括第二传动盘，所述第二传动盘位于所述前连接板朝向所述前轮的一侧，所述第二传动盘连接所述前轮与所述第一驱动轴。

8.根据权利要求7所述的机器人腿部装置，其特征在于：

所述第二传动盘包括轴套和凸缘，所述凸缘连接于所述轴套的周面，所述凸缘与所述前轮固定连接，所述轴套与所述第一驱动轴固定连接。

9.根据权利要求1所述的机器人腿部装置，其特征在于：

所述后连接件包括后连接板，所述后连接板固定连接于所述调节电机的机身。

10.根据权利要求9所述的机器人腿部装置，其特征在于：

所述后驱动件包括后驱电机和后轮，所述后驱电机包括第二机身和第二驱动轴，所述第二机身和所述后轮分别设于所述后连接板相背的两侧，所述第二驱动轴贯穿所述后连接板，所述第二驱动轴连接所述第二机身与所述后轮。