[发明专利]一种关节运动单元及足式机器人

说明书

本发明公开了一种关节运动单元及足式机器人，关节运动单元包括依次连接的驱动单元、髋关节单元、大腿单元以及小腿单元，足式机器人包括机架和安装在机架上的关节运动单元。本发明通过一些列传动实现关节运动单元的足式运动，能够关节点不需要设置电机，防止足式机器人在运动的过程中由于磕碰导致的电机损坏，同时解决的电线外露的问题，在运动的过程中，不会发生电线缠绕。足式机器人通过控制各自驱动关节运动单元从而达到横向移动与前后移动的目的，实现机器人关节运动单元的侧摆与前摆，关节运动单元结构简单，具有很好的抗冲击性能，从而能够实现更高的功能要求，在具有更强的环境适应性。

技术领域

本发明涉及足式机器人技术领域，特别是指一种关节运动单元及足式机器人。

背景技术

目前，用于机器人的动力单元，一般采用独立的关节单元串联或并联等的结构。尤其是足式机器人领域，机器人的每条腿通常是使用独立的关节单元串联的结构。这种结构设计在关节运动的时候，髋关节在运动的时候不仅仅要带动大腿和小腿的运动，同时还要带动控制大腿和小腿运动的动力单元运动，相同的大腿在运动的时候，还要带动控制小腿运动的动力单元运动，增加了关节的运动惯量。

现有四足机器人的关节动力单元是采用带有集成减速器的力矩电机进行串联而成，为了减小电机的尺寸，其内部结构设计较为复杂且零部件的设计尺寸较小，抗冲击能力较差。负载能力很差。

同时采用串联的运动单元时候在每一个关节点电机一般会暴露出来，这样机器人在运动的时候容易磕碰到电机对电机造成损伤，同时动力单元的外露就要考虑走线问题，因为各运动单元有相对运动关系，会发生电线缠绕问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提出一种关节运动单元及足式机器人，解决了动力单元外露，导致发生电线缠绕的问题，精简结构，提高关节运动单元的抗冲击性能。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种关节运动单元，包括：

驱动单元，所述驱动单元用于提供动力；

髋关节单元，所述髋关节单元与所述驱动单元连接；

大腿单元，所述大腿单元包括大腿摆臂和连接组件；所述大腿单元与所述髋关节单元连接；

小腿单元，所述小腿单元包括小腿摆臂及设置在所述小腿摆臂一端的第一连接部；

其中，所述大腿摆臂与所述第一连接部连接，且以所述大腿摆臂与所述第一连接部连接点为支点；所述第一连接部远离所述小腿摆臂的一端与所述连接组件连接，所述连接组件拉动所述小腿摆臂绕所述支点转动；

其中，所述驱动单元驱动所述髋关节单元绕所述驱动单元定轴旋转以使关节运动单元横向运动；所述驱动单元通过所述髋关节单元分别驱动所述大腿单元和所述小腿单元运动，以使所述小腿单元相对于所述大腿单元旋转。

进一步地，所述髋关节单元包括髋关节壳体和所述髋关节支座，所述髋关节支座包括第一支座和第二支座，所述第一支座和所述第二支座呈一定角度连接，所述第一支座、所述第二支座以及所述髋关节壳体围合成一容纳腔；所述第一支座朝所述驱动单元的方向延伸有第二连接部。

进一步地，所述容纳腔内设置有第一传动组件和第二传动组件；

所述第一传动组件安装于所述第一支座；所述第一传动组件包括依次连接的第一主动齿轮和第二主动齿轮；

所述第二传动组件安装于所述第二支座；所述第二传动组件包括依次连接的第一从动齿轮和第二从动齿轮；

所述第一主动齿轮和所述第一从动齿轮齿合；所述第二主动齿轮和第二从动齿轮齿合。