[发明专利]柔性仿生关节和机器人

说明书

本发明公开一种柔性仿生关节和机器人，柔性仿生关节包括：驱动件，所述驱动件包括输出轴；关节组件，所述关节组件包括第一转动件和邻近所述第一转动件的第二转动件，所述第一转动件包括第一转动轮和与所述第一转动轮同轴固定的第二转动轮，所述第二转动件包括第三转动轮，第一传动件，所述第一传动件绕过所述输出轴和所述第一转动轮；以及第二传动件，所述第二传动件绕过所述第二转动轮和所述第三转动轮。本发明技术方案旨在降低外骨骼整体质量，安装空间紧凑，并实现合理的传动比配置，利于实现过载保护，方便使用。

技术领域

本发明涉及足式机器人和外骨骼机器人技术领域，特别涉及一种柔性仿生关节和机器人。

背景技术

随着科学技术发展，足式机器人广泛应用于工业、服务行业；机器人广泛应用于军事、工业负重助力，以及医疗、康复的助老助残场合。现有的足式机器人或者穿戴式外骨骼机器人对各个主动关节的输出要求较高，需要满足高转速、高出力的使用效果，并达到支撑穿戴者的自身重量，从而辅助穿戴者完成正常的辅助或者康复等活动。

为满足高转速、大扭矩输出，往往采用电机配合齿轮、带轮等体积质量较大的减速机构，或者采用液压驱动，则会配合液压泵站，整体质量更大，在有限的空间或者质量限制下，很难满足合理传动比的配置，并且由于其传动为齿轮副等刚性部件，不利于实现过载保护，造成人体穿戴不便，运动不灵活，不利于使用。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种柔性仿生关节，旨在降低外骨骼整体质量，安装空间紧凑，并实现合理的传动比配置，利于实现过载保护，方便使用。

为实现上述目的，本发明提供的柔性仿生关节，包括：

驱动件，所述驱动件包括输出轴；

关节组件，所述关节组件包括第一转动件和邻近所述第一转动件的第二转动件，所述第一转动件包括第一转动轮和与所述第一转动轮同轴固定的第二转动轮，所述第二转动件包括第三转动轮，

第一传动件，所述第一传动件绕过所述输出轴和所述第一转动轮；以及

第二传动件，所述第二传动件绕过所述第二转动轮和所述第三转动轮。

可选地，所述输出轴、所述第一转动轮、所述第二转动轮和所述第三转动轮的外周缘均设有第一凸齿，所述第一传动件绕过所述输出轴和所述第一转动轮的部分所述第一凸齿，并与所述输出轴和所述第一转动轮的外周缘贴合，所述第二传动件绕过所述第二转动轮和所述第三转动轮的部分所述第一凸齿，并与所述第二转动轮和所述第三转动轮的外周缘贴合。

可选地，所述第一传动件为第一同步带，所述输出轴还套设有带轮，所述输出轴的第一凸齿设于所述带轮的外周缘，所述第一同步带绕过所述带轮和所述第一转动轮，并抵接所述带轮和所述第一转动轮的所述第一凸齿；

所述第二传动件为第二同步带，所述第二同步带绕过所述第二转动轮和所述第三转动轮，并抵接所述第二转动轮和所述第三转动轮的第一凸齿。

可选地，所述第一传动件和所述第二传动件均为链条，所述链条与所述第一凸齿啮合连接；

或者，所述第一传动件为同步带，所述输出轴还套设有带轮，所述输出轴的第一凸齿设于所述带轮的外周缘，所述同步带绕过所述带轮和第一转动轮，并抵接所述带轮的第一凸齿和第一转动轮的第一凸齿，所述第二传动件为链条，所述链条与所述第二转动轮的第一凸齿以及所述第三转动轮的第一凸齿啮合连接；

或者，所述第一传动件为链条，所述链条与所述第一凸齿啮合连接，所述第二传动件为皮带，所述皮带绕过所述第二转动轮和所述第三转动轮的外周缘，并抵接所述第二转动轮的第一凸齿和所述第三转动轮的第一凸齿。