[发明专利]一种具有缓冲功能的液压双足机器人下肢机构

说明书

本发明公开了一种具有缓冲功能的液压双足机器人下肢机构，包括身体支架、设置于身体支架两侧的髋关节支撑架、铰连接在髋关节支撑架末端的大腿、铰连接在大腿末端的小腿、铰连接在小腿末端的足。与现有技术相比，本发明的具有缓冲功能的液压双足机器人下肢机构具有12DoF(髋关节3DoF，膝关节1DoF，踝关节2DoF)，运动灵活性有了较大提高，采用液压驱动，具有较强的负载能力和抗干扰能力，带有减震阻尼器装置，极大提高了运动的柔顺型，Z字型足部，具有一点的弹性储能功能，足前部开叉，使得步行具有一定的复杂地面适应能力。

技术领域

本发明涉及机器人领域，特别是一种具有缓冲功能的液压双足机器人下肢机构。

背景技术

双足机器人能够模仿人类的行走步态，能耗低，可以实现多工况、多任务的行走模式，极大提高了双足行走领域的整体运动性能。

在野外环境中，足式机器人与地面非连续接触的运动特点，使其能够适应山地等复杂地形，因而具有比轮式或履带式移动机器人更大的活动范围。在足式机器人中，双足机器人腿数相对较少，使其不仅因节省制造成本而便于推广使用，而且因占地面积小而便于穿越丛林缝隙。

当前双足机器人绝大多数都采用电机驱动，电机驱动方式已经被大量实践证明具有一些难以克服的劣势，比如功率密度低，抗电磁干扰能力弱，不适宜野外环境工作等。

发明内容

本发明的目的是要解决现有技术中存在的电驱动机器人功率密度低、负载能力弱、不适宜野外环境工作、自由度较少、缓冲能力不足的问题，提供一种具有缓冲功能的液压双足机器人下肢机构。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

一种具有缓冲功能的液压双足机器人下肢机构，包括身体支架、设置于身体支架两侧的髋关节支撑架、铰连接在髋关节支撑架末端的大腿、铰连接在大腿末端的小腿、铰连接在小腿末端的足，所述身体支架包括立柱以及固定在立柱上端的身体支架上部和固定在立柱下端的身体支架下部，所述髋关节支撑架顶端通过腿部内外旋转球副一连接在身体支架上部下端面内，髋关节支撑架下部通过腿部内外旋转球副二连接在身体支架下部的下端面内，髋关节支撑架与立柱之间横向设有髋关节内外旋转液压缸，髋关节内外旋转液压缸的底部通过髋关节内外旋转球副连接在立柱上，髋关节内外旋转液压缸的顶杆通过髋关节内外旋转球副连接在髋关节支撑架中部的内侧壁内，所述立柱下端固定有位于两个髋关节支撑架末端之间的条形横板，条形横板两端的下端面分别通过髋关节球副连接有两个髋关节液压缸，条形横板一端的两个髋关节液压缸的其中一个髋关节液压缸的顶杆通过髋关节球副连接在其中一条大腿中部内侧壁、另一个髋关节液压缸的顶杆通过髋关节球副连接于另一条大腿中部内侧壁，条形横板另一端的两个髋关节液压缸的其中一个髋关节液压缸的顶杆通过髋关节球副连接在其中一条大腿中部内侧壁、另一个髋关节液压缸的顶杆通过髋关节球副连接于另一条大腿中部内侧壁；所述大腿中部的后侧壁通过膝关节转动副连接有膝关节液压缸，膝关节液压缸的顶杆通过膝关节转动副连接于小腿上部的后侧壁，小腿上部的后侧壁通过踝关节球副并排连接有两个踝关节液压缸，两个踝关节液压缸的顶杆分别通过踝关节球副连接于足的后端上端面。

进一步，所述立柱两侧分别设有减震阻尼器，减震阻尼器的两端分别通过减震阻尼器转动副连接于身体支架上部下端面和身体支架下部下端面。

优选地，所述髋关节支撑架末端与大腿顶端通过髋关节十字铰链连接。

优选地，所述小腿末端与足上端面通过踝关节十字铰链连接。

优选地，所述足为Z型结构，Z型结构前端开叉。

优选地，两个减震阻尼器呈八字形分布。