[发明专利]一种用于六足机器人的集成模块化腿部系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种集成模块化腿部系统，具体涉及一种用于六足机器人的集成模块化腿部系统。

背景技术

轮式机器人和履带式机器人能够在平坦的地面上表现出良好的运动能力，但是在地球以及外部星球的大部分地面都是非平坦的、非结构化的地面，这时，轮式和履带式机器人的运动能力就不能很好的发挥，甚至有些地形都无法行走。足式机器人特别是六足机器人能够很好的克服轮式和履带式机器人的上述缺点，能够实现在复杂、非结构化的地面环境中实现稳定地行走。

六足机器人的腿部作为六足机器人的关键部件，其设计的好坏对于机器人整体的性能有着很大的影响。但现有的机器人腿部系统存在机械结构复杂和定位不精确的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的机器人腿部系统存在机械结构复杂和定位不精确的问题，进而提供一种用于六足机器人的集成模块化腿部系统。

本发明的技术方案是：一种用于六足机器人的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。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

1.本发明的腿部系统采用集成化结构，机械结构在实现其行走功能的前提下相对更加简单，结构更加紧凑，整体的重量更加轻，能够在相对简单的结构基础上提供较大的动力，可靠性高。

2.本发明的机械机构和控制部分均采用模块化结构，使其在出现状况的时候维修、更换更加方便，使用起来更加便捷。

3.本发明采用仿生学对腿部各部分尺寸进行了优化设计，使其在相同的基础上得到了更大的灵活度。

4.本发明的机械机构中的无刷直流电机代替现有的舵机驱动，控制和定位更加简单，精确。

附图说明

图1是本发明的整体外部结构图；图2是本发明去掉基节包装壳体、多个档线板、股节包装壳体和胫节包装壳体后的结构示意图；图3是图2去掉A1、A2和A3后的结构示意图；图4是躯干-基节关节的整体外部结构图；图5是胫节的整体结构示意图；图6是图4去掉关节壳体后的俯视图；图7是用于驱动整个腿部系统工作的总控制系统图；图8是第二一维力传感器的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图3和图8说明本实施方式，本实施方式的一种用于六足机器人的集成模块化腿部系统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，