[发明专利]一种基于猫科内膝式腿部结构的仿生机器人

说明书

本发明提供了一种基于猫科内膝式腿部结构的仿生机器人，包括：躯干单元包括主体躯干和安装于主体躯干上的第一驱动装置；髋关节单元包括与第一驱动装置连接的髋关节和安装于髋关节上的第二驱动装置；前腿单元包括与第二驱动装置连接的前大腿组件和与前大腿组件连接的前小腿组件；后腿单元包括与第二驱动装置连接的后大腿组件和与后大腿组件连接的后小腿组件；前掌单元、后掌单元以及小腿驱动单元。其中，前大腿组件与前小腿组件呈肘式关节连接，后大腿组件与后小腿组件呈膝式关节连接。本发明能够实现在复杂环境中不同高度的平稳着陆，提高了移动过程中的稳定性，并提高了运动能力，使得提升了在救援工作中的救援能力。

技术领域

本发明涉及仿生机器人技术领域，具体涉及一种基于猫科内膝式腿部结构的仿生机器人。

背景技术

随着科技的发展，仿生学一词成为了科研领域的“宠儿”，以仿生学为基础，模仿生物、从事生物特点工作的仿生机器人应运而生，也使得仿生机器人逐步开始进入到人们的视野中。

仿生足式机器人可根据机器人足部的数量分为仿生双足机器人和仿生四足机器人等种类。其中，仿生双足机器人是模仿双足动物结构特点和运动形式的一种机器人，而仿生四足机器人是模仿四足动物结构特点和运动形式的一种机器人。相较于仿生双足机器人，仿生四足机器人拥有高负载性、高平稳性、以及更多更大的腿部运动空间。同时，仿生四足机器人还减少了运动机构的冗余性和复杂度，在诸多方面都有极其广阔的应用前景，例如，救援领域、勘测领域以及宠物领域等。

除仿生足式移动机器人之外，现有市面上的还存在轮式移动机器人、步行式移动机器人、履带式移动机器人以及复合式移动机器人等类型的机器人。上述现有市面上还存在的机器人，在应用于救援领域进行救援工作时，相较于仿生足式移动机器人具有移动速度快、救援效率高等优点。但是，上述现有市面上还存在的机器人，在一些特殊的救援环境下，例如：陡坡式环境、地面高低起伏式环境以及跳台断崖式环境等救援环境中，这类救援机器人由于减震能力、适应环境能力不理想，使得在救援工作中的运动能力会降低，从而使救援效率、救援能力下降，具有局限性。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种基于猫科内膝式腿部结构的仿生机器人。

本发明提供了一种基于猫科内膝式腿部结构的仿生机器人，具有这样的特征，包括：躯干单元，包括主体躯干和安装于主体躯干上的四个第一驱动装置；四个髋关节单元，分别与四个第一驱动装置对应，每个髋关节单元包括与第一驱动装置连接的髋关节和安装于髋关节上的第二驱动装置；两个前腿单元，分别与前侧的两个髋关节单元对应，每个前腿单元包括与第二驱动装置连接的前大腿组件和与前大腿组件连接的前小腿组件；两个后腿单元，分别与后侧的两个髋关节单元对应，每个后腿单元包括与第二驱动装置连接的后大腿组件和与后大腿组件连接的后小腿组件；四个小腿驱动单元，分别与两个前腿单元、两个后腿单元对应，每个小腿驱动单元包括安装于对应大腿组件上的第三驱动装置及与对应的小腿组件和第三驱动装置连接的连杆机构；两个前掌单元，分别与两个前小腿组件连接；以及两个后掌单元，分别与两个后小腿组件连接；其中，前大腿组件与前小腿组件呈肘式关节连接，后大腿组件与后小腿组件呈膝式关节连接。

在本发明提供的基于猫科内膝式腿部结构的仿生机器人中，还可以具有这样的特征：前大腿组件与前小腿组件之间的夹角方向背向基于猫科内膝式腿部结构的仿生机器人的前向运动方向。

在本发明提供的基于猫科内膝式腿部结构的仿生机器人中，还可以具有这样的特征：后大腿组件与后小腿组件之间的夹角方向朝向基于猫科内膝式腿部结构的仿生机器人的前向运动方向。

在本发明提供的基于猫科内膝式腿部结构的仿生机器人中，还可以具有这样的特征：每个前腿单元和每个后腿单元均还包括第一减震机构，前腿单元的第一减震机构与前大腿组件和前小腿组件连接且位于前小腿组件的后方，后腿单元的第一减震机构与后大腿组件和后小腿组件连接且位于后小腿组件的后方。