[发明专利]一种用于六足机器人的集成模块化腿部系统

权利要求书

1.一种用于六足机器人的集成模块化腿部系统，其特征在于：所述集成模块化腿部系统包括机械机构和控制部分，控制部分安装到机械机构上， 

所述机械机构包括三角形连接件(5)、躯干-基节关节(6)、基节梁(43)、基节-股节关节(8)、股节梁(10)、股节-胫节关节(12)、连接件(13)、法兰(14)、弹簧(15)、足端架(44)和足端胶皮套(１８)，三角形连接件(5)、躯干-基节关节(6)、基节梁(43)、基节-股节关节(8)、股节梁(10)和股节-胫节关节(12)由左至右依次连接，法兰(14)通过连接件(13)与股节-胫节关节(12)连接，足端架(44)的上端设置在法兰(14)的法兰孔内，弹簧(15)套装在足端架(44)的上部，足端胶皮套(１８)套装在足端架(44)的下端， 

所述控制部分包括第一一维力传感器(7)、第二一维力传感器(9)、数据采集卡(17)、传感器数据处理模块(11)、三维力传感器(16)、第一角位置传感器(A1)、第二角位置传感器(A2)和第三角位置传感器(A3)，第一一维力传感器(7)设置在基节梁(43)上，第二一维力传感器(9)设置在股节梁(10)与基节-股节关节(8)之间，三维力传感器(16)设置在足端架(44)上，数据采集卡(17)固定在三维力传感器(16)上，传感器数据处理模块(11)设置在股节梁(10)和股节-胫节关节(12)之间，第一角位置传感器(A1)设置在躯干-基节关节(6)上，第二角位置传感器(A2)设置在基节-股节关节(8)上，第三角位置传感器(A3)设置在股节-胫节关节(12)上。 

2.根据权利要求1所述一种用于六足机器人的集成模块化腿部系统，其特征在于：所述集成模块化腿部系统还包括基节包装壳体(1)、多个档线板(2)、股节包装壳体(3)和胫节包装壳体(4)，基节包装壳体(1)设置在躯干-基节关节(6)上，股节包装壳体(3)设置在基节-股节关节(8)上，胫节包装壳体(4)设置在股节-胫节关节(12)上，躯干-基节关节(6)、基节-股节关节(8)和股节-胫节关节(12)的两端分别设有一个档线板(2)。 

3.根据权利要求1或2所述一种用于六足机器人的集成模块化腿部系统，其特征在于：所述躯干-基节关节(6)、基节-股节关节(8)和股节-胫节关节(12)均包括关节壳体(26)、第一轴承座(23)、第二轴承座(24)和内部传动系统(25)，内部传动系统(25)设置在关节壳体(26)内，关节壳体(26)的两端分别设有第一轴承座(23)和第二轴承座(24)。 

4.根据权利要求3所述一种用于六足机器人的集成模块化腿部系统，其特征在于：所述内部传动系统(25)包括主传动系统(29)、从传动系统(30)和同步带(34)，主传动系统(29)和从传动系统(30)由右至左依次设置，且主传动系统(29)和从传动系统 (30)之间通过同步带(34)带连接。 

5.根据权利要求4所述一种用于六足机器人的集成模块化腿部系统，其特征在于：所述主传动系统(29)包括无刷直流电机(27)、延长轴(28)、第一轴承(31)和主动带轮(33)，无刷直流电机(27)的输出端与延长轴(28)连接，第一轴承(31)和主动带轮33由上至下依次套装在延长轴(28)上。 

6.根据权利要求4或5所述一种用于六足机器人的集成模块化腿部系统，其特征在于：所述从传动系统(30)包括从动带轮(35)、第二轴承(36)、从动轴(37)、垫块(38)、谐波减速器(39)、第三轴承座(40)、第三轴承(41)和第四轴承(42)，从动轴(37)竖直设置在从动带轮(35)上，第二轴承(36)套装在从动带轮(35)上端的从动轴(37)上，第二轴承(36)与从动带轮(35)之间设有垫块(38)，谐波减速器(39)、第三轴承座(40)、第三轴承(41)和第四轴承(42)由下至上依次设置在从动轴(37)上。 

7.根据权利要求3所述一种用于六足机器人的集成模块化腿部系统，其特征在于：所述躯干-基节关节(6)的转轴到基节-股节关节(8)的转轴之间的长度：基节-股节关节(8)的转轴到股节-胫节关节(12)的转轴之间的长度：股节-胫节关节(12)的转轴到足端之间的长度比为1∶4∶3。