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一种电动四足机器人的单腿结构

申请号: CN201711066226.1
申请人: 山东大学
申请日期: 2017年10月30日

摘要文本

一种电动四足机器人的单腿结构,包括髋关节、膝关节、大腿连杆、小腿连杆和脚部,髋关节又包括第一髋关节和第二髋关节;第二髋关节与第一髋关节的动力输出端连接;膝关节通过大腿连杆与第一髋关节的动力输出端连接,膝关节与第二髋关节刚性连接,第二髋关节的动力输出端与膝关节的动力输入端通过传动机构连接,小腿固定连接在膝关节的动力输出端,脚部连接在小腿上。该结构保证了大腿和小腿的低质量和低转动惯量,具有较好的运动性能,结构简单紧凑,保证了单腿的膝关节和髋关节具有良好的逆向驱动特性,可用于组装可弹跳、高负载自重比的电动四足机器人。

专利详细信息

项目 内容
专利名称 一种电动四足机器人的单腿结构
专利类型 发明授权
申请号 CN201711066226.1
申请日 2017年10月30日
公告号 CN107651041B
公开日 2024年2月20日
IPC主分类号 B62D57/032
权利人 山东大学
发明人 周乐来; 柴汇; 荣学文; 李贻斌
地址 山东省济南市历下区经十路17923号

专利主权项内容

1.一种电动四足机器人的单腿结构,包括髋关节、膝关节、大腿连杆、小腿连杆和脚部,其特征是:髋关节又包括第一髋关节和第二髋关节,第一髋关节和第一髋关节的驱动电机转子根据编码器的伺服控制信号旋转;第二髋关节与第一髋关节的动力输出端连接;膝关节通过大腿连杆与第一髋关节的动力输出端连接,膝关节与第二髋关节刚性连接,第二髋关节的动力输出端与膝关节的动力输入端通过传动机构连接,小腿固定连接于单腿膝关节的动力输出端,脚部直接连接在小腿上;所述第一髋关节,包括第一驱动电机、第一关节主轴、第一传动箱和第一关节输出轴,第一驱动电机的定子内置有霍尔传感器,第一驱动电机的转子与第一关节主轴连接,第一关节主轴安装在第一驱动电机壳体上,第一驱动电机壳体上安装有第一编码器,第一编码器的磁头连接轴嵌套在第一关节主轴的内孔中;第一传动箱连接在第一驱动电机壳体上,第一传动箱内安装有行星减速器和第一关节输出轴,行星减速器的输入轴与第一关节主轴连接,第一关节输出轴与行星减速器的行星架输出端连接;所述第二髋关节,包括第二驱动电机和第二关节主轴,第二驱动电机定子内置有霍尔传感器,第二驱动电机转子与第二关节主轴连接,第二关节主轴安装在第二驱动电机壳体上,第二关节主轴通过传动机构与膝关节中的输入主轴连接,第二驱动电机壳体上安装有第二编码器,第二编码器的磁头连接轴嵌套在第二关节主轴的内孔中,第二驱动电机壳体上设置有连接杆,该连接杆与第一关节输出轴连接;所述膝关节,包括膝关节输出传动箱、膝关节输入传动箱、膝关节输出轴连杆、膝关节支承连杆和输入主轴,膝关节输出传动箱与膝关节输入传动箱连接,膝关节输出传动箱内安装有行星减速器和膝关节输出轴连杆,膝关节输出轴连杆与行星减速器连接,膝关节输入传动箱内安装有输入主轴,输入主轴与行星减速器连接,输入主轴与第二髋关节中的第二关节主轴通过传动机构连接,膝关节输出轴连杆上连接有膝关节支承连杆;上述电动四足机器人的单腿运行时,第一髋关节中的第一驱动电机根据其编码器的伺服控制信号旋转,并通过行星减速器带动动力输出端运转,进而带动第二髋关节、大腿连杆、膝关节总成和小腿相对于第一髋关转动,第二髋关节中的第二驱动电机根据其编码器的伺服控制信号旋转,并带动膝关节的动力输入端转动,进而通过行星减速器带动膝关节的动力输出端转动,从而实现了小腿相对于大腿的转动。 (来自 马克数据网)