一种具有六自由度的模块化直线驱动人形机器人腿部系统
摘要文本
一种具有六自由度的模块化直线驱动人形机器人腿部系统，属于人形机器人技术领域。为了解决解决目前人形机器人各关节采用旋转电机的方式进行驱动，导致整体结构复杂、总重大和腿部结构仿生程度不高的问题。本发明的腿部关节处的驱动部件均采用质量较轻的直线电缸，整体结构简单，降低了整个腿部的制造与设计难度，且各个驱动器不需要根据实际需求各个单独定制，制造难度大大降低。同时，腿部结构利用杠杆原理并在六个直线电缸的驱动下以及球轴承的配合下实现了腿部的侧摆、偏航与俯仰运动、小腿的俯仰运动以及脚部的俯仰、偏航运动，整体结构简单、体积小、质量轻，实现了轻量化的目的。本发明主要用于机器人腿部的设计。
申请人信息
- 申请人:哈尔滨工业大学
- 申请人地址:150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号
- 发明人: 哈尔滨工业大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种具有六自由度的模块化直线驱动人形机器人腿部系统 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202311544676.2 |
| 申请日 | 2023/11/17 |
| 公告号 | CN117341859A |
| 公开日 | 2024/1/5 |
| IPC主分类号 | B62D57/032 |
| 权利人 | 哈尔滨工业大学 |
| 发明人 | 李雪皑; 王君扬; 孙永军; 倪风雷; 曹宝石; 祁乐; 史士财; 刘宏 |
| 地址 | 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号 |
专利主权项内容
1.一种具有六自由度的模块化直线驱动人形机器人腿部系统，其特征在于：其包括三自由度的髋关节结构(A)和三自由的腿部结构(B)，所述的髋关节结构(A)与腿部结构(B)通过髋关节俯仰轴(6)进行铰连接；所述的髋关节结构(A)包括髋关节上基座(1)、髋关节下基座(2)、髋关节万向节(3)、两个侧摆偏航直线驱动器(4)和一个俯仰直线驱动器(5)；所述的髋关节上基座(1)设置在髋关节下基座(2)的一侧，并通过髋关节万向节(3)与髋关节下基座(2)进行铰连接；两个侧摆偏航直线驱动器(4)对称设置在髋关节上基座(1)的两侧，每个侧摆偏航直线驱动器(4)的机身通过球轴承铰连接在髋关节上基座(1)上，侧摆偏航直线驱动器(4)的驱动端通过球轴承铰连接在髋关节下基座(2)上，髋关节上基座(1)与髋关节下基座(2)之间通过两个侧摆偏航直线驱动器(4)的耦合作用实现髋关节下基座(2)的侧摆与偏航，进而带动腿部结构(B)的侧摆与偏航；所述的俯仰直线驱动器(5)布置在腿部结构(B)的后侧，俯仰直线驱动器(5)的机身通过轴承铰连接在腿部结构(B)上，俯仰直线驱动器(5)的驱动端通过轴承铰连接在髋关节下基座(2)上，腿部结构(B)在俯仰直线驱动器(5)的驱动下绕髋关节俯仰轴(6)进行俯仰动作；所述的腿部结构(B)包括大腿(7)、膝关节转轴(8)、小腿(9)、踝关节万向节组件(10)、脚部(11)、两个踝关节驱动器(12)、膝关节直线驱动器(13)和四连杆曲柄摇杆组件(14)；所述大腿(7)的顶端与髋关节下基座(2)共同铰连接在髋关节俯仰轴(6)上，大腿(7)的底端与小腿(9)的顶端通过膝关节转轴(8)进行转动连接，小腿(9)的底端与脚部(11)通过踝关节万向节组件(10)进行铰连接；所述的膝关节直线驱动器(13)和四连杆曲柄摇杆组件(14)安装大腿(7)的前侧，并驱动小腿(9)绕膝关节转轴(8)进行俯仰动作，两个所述的踝关节驱动器(12)对称布置在小腿(9)的左右两侧，脚部(11)在两个踝关节驱动器(12)的耦合驱动下实现俯仰和偏航运动。 关注公众号马 克 数 据 网