機器人腿機構的製作方法
2023-10-10 18:11:29 4
專利名稱：機器人腿機構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種人形機器人的腿結構。
背景技術：
擬人機器人多數採用串聯機構，具有工作空間大、運動靈活和控 制容易等優點，但也存在一些不足之處1、下級驅動器的質量成了 上級驅動器的負載，從而增加運動慣性，降低了驅動能力；2、對多 轉動副關節如肩關節、髖關節等，其運動功能只在3個特定的方向(驅 動器軸線)與人相當，而在其餘方向上出現明顯分解動作，其靈活性、 準確性及穩定性，與人有相當大的差距；3、多轉動副串聯關節佔用 空間尺寸較大而且剛度小；4、肢體功能不完全，如腰關節採用單轉 動副串聯，與人腰關節相比完全不同，只能部分完成上肢與下肢間的 運動調節，對合理補償運動、調節機器人平衡、完成姿態變換及保證 機器人的操作穩定等功能均不理想。因此，很難適應非結構的環境路 面。
實用新型內容
為克服現有技術的上述缺點，本實用新型提供了結構簡單，承載 能力強，體積較小，加工和裝配工藝性好的機器人腿機構。
機器人腿機構，包括基座和運動平臺，所述的基座通過傳動機構 與所述的運動平臺連接；所述的傳動機構包括固定在基座上的電機和 與所述的電機連接的運動單元；其特徵在於所述運動單元包括能使所述的機器人腿機構向後擺 動的第一運動單元和使所述的運動平臺下壓或上提的第二運動單元；
所述的第一運動單元包括一頂端固定在所述的基座上的支撐杆， 與所述的第一電機連接第一絲杆機構和一與所述的運動平臺鉸接的 第一定長杆；所述的第一定長杆包括直杆部分和向外凸出的凸塊部
分，所述的支撐杆的與所述的直杆部分鉸接，所述的第一絲杆機構與
所述的凸塊部分鉸接；
所述的第二單元包括與第二電機連接的第二絲杆機構和與所述 的運動平臺鉸接的第二定長杆，所述的第二絲杆機構與所述的第二定 長杆鉸接。
進一步，所述的絲杆機構上固定有滑塊，所述的滑塊與固定在絲 杆機構兩側的導軌配合，所述的滑塊與對應的定長杆鉸接。
進一步，第一運動單元的第一滑塊通過一連動板與所述的第一定 長杆連接，所述的第一滑塊與連動板的頂部鉸接，所述的連動板的底 部與所述的凸塊部分鉸接。
進一步，所述的基座通過兩組第二運動單元與所述的運動平臺連接。
進一步，所述的定長杆通過萬向節與所述的運動平臺連接。 進一步，所述的絲杆機構中的絲杆與所述的電機的輸出軸連接， 所述的絲杆機構中的螺母與所述的滑塊連接。 進一步，所述的電機為伺服電機。
本實用新型的技術構思是要使所述的機器人腿機構向後擺動時，第一伺服電機正轉，驅動第一滑塊向下運動，從而帶動第一定長
杆的凸塊部分順時針轉動，第一定長杆的直杆部分向後擺動；使向後
擺動的腿機構復位時，使第一伺服電機反轉，帶動第一滑塊向上運動， 從而帶動第一定長杆的凸塊部分逆時針轉動，第一定長杆的直杆部分 向前擺動復位。
要使運動平臺的一端下壓時，第二運動單元的第二滑塊在第二伺
服電機的作用下向下運動，通過第二定長杆使運動平臺一端下壓；要 使運動平臺的一端上提時，第二運動單元的第二滑塊在第二伺服電機 的作用下向上運動，通過第二定長杆使運動平臺一端上提。
本實用新型具有結構簡單，承載能力強，體積較小，加工和裝配 工藝性好的優點。
圖1是本實用新型的示意圖具體實施方式
參照附圖，進一步說明本實用新型
機器人腿機構，包括基座1和運動平臺2，所述的基座l通過傳 動機構與所述的運動平臺2連接；所述的傳動機構包括固定在基座1
上的電機41、 42和與所述的電機41、 42連接的運動單元；
所述運動單元包括能使所述的機器人腿機構向後擺動的第一運
動單元和使所述的運動平臺下壓或上提的第二運動單元；
所述的第一運動單元包括一頂端固定在所述的基座1上的支撐杆 311，與所述的第一電機41連接第一絲杆機構312和一與所述的運動包括直杆部分 3131和向外凸出的凸塊部分3132，所述的支撐杆311的與所述的直 杆部分3131鉸接，所述的第一絲杆機構312與所述的凸塊部分3132 鉸接；
所述的第二單元包括與第二電機42連接的第二絲杆機構321和 與所述的運動平臺2鉸接的第二定長杆322，所述的第二絲杆機構321 與所述的第二定長杆322鉸接。
所述的絲杆機構上固定有滑塊，所述的滑塊與固定在絲杆機構兩 側的導軌配合，所述的滑塊與對應的定長杆鉸接。
第一運動單元的第一滑塊314通過一連動板315與所述的第一定 長杆313連接，所述的第一滑塊314與連動板315的頂部鉸接，所述 的連動板315的底部與所述的凸塊部分3132鉸接。
所述的基座1通過兩組第二運動單元與所述的運動平臺2連接。
所述的定長杆313、 322通過萬向節與所述的運動平臺2連接。
所述的絲杆機構中的絲杆與所述的電機的輸出軸連接，所述的絲 杆機構中的螺母與所述的滑塊連接。
所述的電機為伺服電機。
本實用新型的技術構思是要使所述的機器人腿機構向後擺動 時，第一伺服電機41正轉，驅動第一滑塊314向下運動，從而帶動 第一定長杆313的凸塊部分3132順時針轉動，第一定長杆313的直 杆部分3131向後擺動；使向後擺動的腿機構復位時，使第一伺服電 機41反轉，帶動第一滑塊314向上運動，從而帶動第一定長杆313的直杆部分3131向前 擺動復位。
要使運動平臺2的一端下壓時，第二運動單元的第二滑塊323在 第二伺服電機42的作用下向下運動，通過第二定長杆322使運動平 臺2—端下壓；要使運動平臺2的一端上提時，第二運動單元的第二 滑塊322在第二伺服電機42的作用下向上運動，通過第二定長杆322 使運動平臺2 —端上提。
本說明書實施例所述的內容僅僅是對實用新型構思的實現形式 的列舉，本實用新型的保護範圍的不應當被視為僅限於實施例所陳述 的具體形式，本實用新型的保護範圍也及於本領域技術人員根據本實 用新型構思所能夠想到的等同技術手段。
權利要求1、機器人腿機構，包括基座和運動平臺，所述的基座通過傳動機構與所述的運動平臺連接；所述的傳動機構包括固定在基座上的電機和與所述的電機連接的運動單元；其特徵在於所述運動單元包括能使所述的機器人腿機構向後擺動的第一運動單元和使所述的運動平臺下壓或上提的第二運動單元；所述的第一運動單元包括一頂端固定在所述的基座上的支撐杆，與所述的第一電機連接第一絲杆機構和一與所述的運動平臺鉸接的第一定長杆；所述的第一定長杆包括直杆部分和向外凸出的凸塊部分，所述的支撐杆的與所述的直杆部分鉸接，所述的第一絲杆機構與所述的凸塊部分鉸接；所述的第二單元包括與第二電機連接的第二絲杆機構和與所述的運動平臺鉸接的第二定長杆，所述的第二絲杆機構與所述的第二定長杆鉸接。
2、 如權利要求1所述的機器人腿機構，其特徵在於所述的絲 杆機構上固定有滑塊，所述的滑塊與固定在絲杆機構兩側的導軌配 合，所述的滑塊與對應的定長杆鉸接。
3、 如權利要求2所述的機器人腿機構，其特徵在於第一運動 單元的第一滑塊通過一連動板與所述的第一定長杆連接，所述的第一 滑塊與連動板的頂部鉸接，所述的連動板的底部與所述的凸塊部分鉸 接。
4、 如權利要求3所述的機器人腿機構，其特徵在於所述的基座通過兩組第二運動單元與所述的運動平臺連接。
5、 如權利要求1-4之一所述的機器人腿機構，其特徵在於所 述的定長杆通過萬向節與所述的運動平臺連接。
6、 如權利要求5所述的機器人腿機構，其特徵在於所述的絲 杆機構中的絲杆與所述的電機的輸出軸連接，所述的絲杆機構中的螺 母與所述的滑塊連接。
7、 如權利要求6所述的機器人腿機構，其特徵在於所述的電 機為伺服電機。
專利摘要機器人腿機構，包括基座和運動平臺，基座通過傳動機構與運動平臺連接；傳動機構包括固定在基座上的電機和與電機連接的運動單元；運動單元包括能使機器人腿機構向後擺動的第一運動單元和使運動平臺下壓或上提的第二運動單元；第一運動單元包括一頂端固定在基座上的支撐杆，與第一電機連接第一絲杆機構和一與運動平臺鉸接的第一定長杆；第一定長杆包括直杆部分和向外凸出的凸塊部分，支撐杆的與直杆部分鉸接，第一絲杆機構與凸塊部分鉸接；第二單元包括與第二電機連接的第二絲杆機構和與運動平臺鉸接的第二定長杆，第二絲杆機構與第二定長杆鉸接。本實用新型具有結構簡單，承載能力強，體積較小，加工和裝配工藝性好的優點。
文檔編號B25J18/00GK201423657SQ20092011966
公開日2010年3月17日 申請日期2009年5月8日 優先權日2009年5月8日
發明者利 張, 李研彪, 袁巧玲, 計時鳴 申請人:浙江工業大學