[发明专利]一种无缆三自由度关节模组及仿生腿足结构

权利要求书

1.一种无缆三自由度关节模组，其特征在于，包括前摆关节、膝关节、侧展关节；膝关节尾部与前摆关节输出端固定连接，前摆关节的前摆关节电机通过前摆电机支撑座一侧与侧展电机输出端固定连接，另一侧通过转动销轴与机器人机身连接，膝关节与前摆关节同向布置，侧展关节旋转轴线与前摆关节、膝关节轴线垂直，前摆关节为中空结构，膝关节模组动力线和控制线通过前摆电机中空轴从前摆电机尾部引出。

2.如权利要求1所述的一种无缆三自由度关节模组，其特征在于，膝关节尾部通过膝关节安装法兰与前摆电机输出端连接，膝关节安装法兰坐落于交叉滚子轴承上，交叉滚子轴承外圈与膝关节安装法兰配合安装，交叉滚子轴承内圈与前摆电机支撑支座配合安装。

3.如权利要求2所述的一种无缆三自由度关节模组，其特征在于，膝关节安装法兰104上设计了前摆关节输出型面1043与前摆关节输出轴形成型面配合，交叉滚子轴承内圈与前摆关节支撑座凸台面10213配合。

4.如权利要求2所述的一种无缆三自由度关节模组，其特征在于，膝关节线缆经膝关节安装法兰104上的走线槽1044后穿过前摆关节中空轴1022从前摆关节尾部引出，在前摆关节中空轴处设计有线缆支撑轴承1023。

5.如权利要求1所述的一种无缆三自由度关节模组，其特征在于，单个关节由轴向磁通电机配置一体化减速器组成，轴向磁通电机的双定子绕组固定在电机的结构件上。

6.如权利要求5所述的一种无缆三自由度关节模组，其特征在于，减速器部分结构内嵌于轴向磁通电机的内径空间内，关节电机输出端轴承采用交叉滚子轴承。

7.如权利要求1所述的一种无缆三自由度关节模组，其特征在于，采用模块化安装结构，整个安装接口在侧展电机安装端面和前摆电机支撑端面上。

8.一种仿生机器人腿足结构，其特征在于，包括足大腿、足小腿和如权利要求1-7任一项所述的无缆三自由度关节模组，足大腿与膝关节电机外壳固定安装，足小腿3与足大腿2由膝关节销轴202连接形成转动副，曲柄11一端与膝关节输出轴固定连接，另一端通过连杆12与足小腿3连接，形成平行四连杆机构。

9.如权利要求8所述的一种仿生机器人腿足结构，其特征在于，足小腿下端与法兰连接盘固定连接，法兰连接盘的孔腔内安装有力传感器，螺栓穿过力传感器将法兰连接盘和足底连接座连接；法兰连接盘4下端六边形凸台403与足底连接座6上六边形凹腔601滑动配合，使机器人行走时沿腿部方向可浮动。

10.如权利要求9所述的一种仿生机器人腿足结构，其特征在于，法兰连接盘4上部开有螺栓孔401，用于和足小腿3连接；上端开有O型圈槽和用于安装力传感器的孔腔，O型圈8装在O型圈槽402中，力传感器5装在孔腔404中，孔腔内开有用于布线的孔。