[发明专利]四关节液压足式机器人腿

说明书

本发明涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种四关节液压足式机器人腿。该四关节液压足式机器人腿包括固定支架、活动支架、转动节、腿部支架、支腿以及多个液压直线缸；其中，活动支架、转动节、腿部支架及支腿便可在对应的液压直线缸的驱动作用下转动，并且活动支架相对于固定支架转动的轴线、转动节相对于活动支架转动的轴线以及腿部支架相对于活动支架转动的轴线两两垂直，且腿部支架相对于活动支架转动的轴线、支腿相对于腿部支架转动的轴线平行；该四关节液压足式机器人腿可在空间内灵活运动，丰富了四关节液压足式机器人腿在空间内的运动姿态，进而可以灵活的运动并完成复杂的运动，其地形适应能力大大加强。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种四关节液压足式机器人腿。

背景技术

六足机器人是一种仿多足动物运动方式的足式机器人，其腿部具有多个自由度，可对落足点进行最优化选择，步态丰富，重心较低，稳定性高，机身竖直运动范围大，越障和避障能力强。相比于传统的轮式、履带式机器人，六足机器人可以利用离散的落足点支撑方式实现非接触式避障或跨障，在非结构化地形和变化的环境下具有更强的适应能力。目前的机器人驱动方式主要有电驱动、气驱动和液压驱动。其中电驱动和气驱动的功率较低，功率密度较低，难以达到重载机器人的功率需求和承载能力要求，因此重载机器人多采用液压式驱动。

现有的大部分六足机器人存在以下问题：

1.均为单腿三关节结构，从仿生学的角度来看，三关节单腿的仿生程度低级，整体运动能力较弱。当三关节的六足机器人在进行大坡度爬坡的时候，容易下滑。而四关节多出一个足端的转动，增大了足端和地面的接触从而在大坡度的地形上面表现的更好。

2.单腿三关节的容错性较差，当机器人在野外执行任务时，腿中的一个关节故障，便难以继续完成任务。

3.单腿三关节的可达姿态少，对于某些特殊作业场合，缺少特种作业方式。单腿三关节少了足端的一个旋转，在丘陵地形这种需要跨越高度障碍较多的地方，便会显得相形见绌。而四关节的六足机器人，通过全身的24关节联动，可以灵活的在丘陵地形精准作业。

发明内容

本发明的目的在于提供一种四关节液压足式机器人腿，用于解决上述问题。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明提供一种四关节液压足式机器人腿，四关节液压足式机器人腿包括固定支架、活动支架、转动节、腿部支架、支腿以及多个液压直线缸；

活动支架与固定支架铰接，转动节与活动支架铰接，腿部支架与转动节铰接，支腿与腿部支架铰接；活动支架相对于固定支架转动的轴线、转动节相对于活动支架转动的轴线以及腿部支架相对于活动支架转动的轴线两两垂直，且腿部支架相对于活动支架转动的轴线、支腿相对于腿部支架转动的轴线平行；

活动支架、转动节、腿部支架及支腿均与至少一个液压直线缸传动连接。

在可选的实施方式中，多个液压直线缸包括第一液压直线缸、第二液压直线缸、第三液压直线缸及第四液压直线缸；

第一液压直线缸的固定端与固定支架铰接，第一液压直线缸的活动端与活动支架铰接，第一液压直线缸用于驱动活动支架相对于固定支架转动；

第二液压直线缸的固定端与活动支架铰接，第二液压直线缸的活动端与转动节铰接，第二液压直线缸用于驱动转动节相对于活动支架转动；

第三液压直线缸的固定端与转动节铰接，第三液压直线缸的活动端与腿部支架铰接，第三液压直线缸用于驱动腿部支架相对于转动节转动；

第四液压直线缸的固定端与腿部支架铰接，第四液压直线缸的活动端与支腿铰接，第四液压直线缸用于驱动支腿相对于腿部支架转动。