[发明专利]一种腿部结构及机器人

说明书

本申请提供了一种腿部结构及机器人，涉及机器人技术领域。腿部结构包括大腿部、小腿部、第一驱动机构和连杆。小腿部转动连接于大腿部。第一驱动机构安装于大腿部。连杆连接于第一驱动机构和小腿部，连杆用于将第一驱动机构的驱动力传递给小腿部，以使小腿部相对大腿部转动。其中，连杆包括与小腿部转动连接的第一段和与第一驱动机构的输出端转动连接的第二段，第一段和第二段插接配合并存在摩擦力，第一段在小腿部向第一段施加的作用力达到阈值时克服摩擦力相对第二段移动。小腿部将外部冲击力传递给第一段，当作用力超过阈值时，第一段克服与第二段之间的摩擦力相对第二段移动，起到缓冲作用。并且还能避免第一驱动机构过载。

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种腿部结构及机器人。

背景技术

足式机器人中重要的研究方向是其腿部驱动结构的开发，对于电机驱动的足式机器人腿部驱动结构，一般选择将驱动大腿和小腿的电机布置在一起，并通过连杆或带传动的方式对小腿进行驱动，这样能够降低腿部的质量与惯量。

鉴于足式机器人应用场景较为多变，环境复杂，在运动过程中难免会遇到冲击、碰撞等突发情况，使得机器人的腿部结构承受较大冲击，对机器人的腿部结构使用寿命有着重要的影响。

发明内容

本申请实施例提供一种腿部结构及机器人，以提高机器人的腿部结构的使用寿命。

第一方面，本申请实施例提供一种腿部结构，包括大腿部、小腿部、第一驱动机构和连杆。小腿部转动连接于大腿部。第一驱动机构安装于大腿部。连杆连接于第一驱动机构和小腿部，连杆用于将第一驱动机构的驱动力传递给小腿部，以使小腿部相对大腿部转动。其中，连杆包括与小腿部转动连接的第一段和与第一驱动机构的输出端转动连接的第二段，第一段和第二段插接配合并存在摩擦力，第一段在小腿部向第一段施加的作用力达到阈值时克服摩擦力相对第二段移动。

上述技术方案中，第一段和第二段插接配合并存在摩擦力，当小腿部向第一段施加的作用力达到阈值时克服摩擦力相对第二段移动，小腿部对第一段的作用力一般来自外界对小腿部的冲击，小腿部将外部冲击力传递给第一段，当作用力超过阈值时，第一段克服与第二段之间的摩擦力相对第二段移动，起到缓冲作用。并且，连杆设置于小腿部和第一驱动机构之间，连杆伸缩还能避免第一驱动机构过载。

在本申请第一方面的一些实施例中，连杆上设置有调节机构，调节机构用于调节第一段和第二段之间的摩擦力。

上述技术方案中，调节机构能够调节第一段和第二段之间的摩擦力，以使腿部结构能够适应不同程度的冲击。

在本申请第一方面的一些实施例中，第一段和第二段中的一者设有套接部，第一段和第二段中的另一者设有用于插设于套接部的插接部，套接部沿其周向间隔设有至少一个缺口，每个缺口的两侧形成变形部；调节机构用于驱动变形部变形，以调节套接部的内壁相对插接部的挤压力，从而以调节第一段和第二段之间的摩擦力。

上述技术方案中，调节机构驱动变形部变形，从而调节变形部与插接部之间的径向挤压力，变形部的变形越大，变形部与插接部之间的径向挤压力越大，则第一段和第二段之间的摩擦力越大，变形部的变形越小，变形部与插接部之间的径向挤压力越小，则第一段和第二段之间的摩擦力越小。

在本申请第一方面的一些实施例中，调节机构包括调节螺栓和用于与调节螺栓螺纹配合的调节螺母，套接部上设有供调节螺栓插入的调节孔，调节孔贯穿套接部的侧壁。

上述技术方案中，通过调节螺栓和调节螺母配合调节第一段和第二段之间的摩擦力，结构简单、调节方式也简单，且根据调节螺栓和调节螺母上的螺纹精度不同，能够提高调节机构的调节精度。

在本申请第一方面的一些实施例中，套接部设于第二段，插接部设于第一段。

上述技术方案中，套接部设于第二段，插接部设于第一段，则第一段插设于第二段的套接部内，便于实现第一段和第二段之间的相对移动，缓冲效果更好。