[发明专利]液压驱动跳跃机器人的腿部机构

摘要

本发明公开了一种液压驱动跳跃机器人的腿部机构，用于解决现有液压驱动跳跃机器人连续稳定跳跃困难的技术问题。技术方案是包括第一液压缸和第二液压缸，利用第一液压缸控制髋关节的运动，第二液压缸控制膝关节的运动，踝关节采用膝踝关节耦合机构来控制。在机器人的起跳阶段、腾空阶段和落地阶段，都能通过两个液压缸的伸缩来进行整个腿部的运动。解决了液压驱动跳跃机器人空中姿态调整的不足，实现了机器人连续稳定的跳跃。

主权项

1.一种液压驱动跳跃机器人的腿部机构，其特征在于：包括身体机架(1)、第一液压缸支座(2)、第一液压缸(3)、第二液压缸(15)、大腿(4)、小腿(8)、脚(9)、髋关节、膝关节和膝踝关节耦合机构；所述的身体机架(1)的一端与髋关节支座(18)固连，另一端与第一液压缸支座(2)固连，第一液压缸支座(2)与第一液压缸(3)的缸筒铰接，第一液压缸(3)的活塞穿过大腿(4)上表面的矩形槽(23)与大腿(4)铰接；大腿(4)通过膝关节与小腿(8)的一端相连，小腿(8)的另一端与脚(9)铰接；所述的髋关节包括第一角位移传感器(16)、第一角位移传感器固定座(17)、髋关节支座(18)、髋关节不锈钢管(20)、髋关节法兰盘(22)和髋关节套筒(19)；第一角位移传感器(16)的壳体与第一角位移传感器固定座(17)和大腿(4)固连，髋关节不锈钢管(20)通过髋关节法兰盘(22)与髋关节支座(18)固连，利用紧定螺钉将髋关节不锈钢管(20)与第一角位移传感器(16)的转动轴紧固；髋关节不锈钢管(20)与第二液压缸(15)的缸筒通过自润滑轴承(21)铰接；当第一液压缸(3)的活塞推动大腿(4)时，第一角位移传感器(16)的壳体随大腿(4)一起运动，转动轴随身体机架(1)运动，达到测量身体机架(1)与大腿(4)之间的角度的目的；所述的膝关节包括第二角位移传感器(7)、第二角位移传感器固定座(6)、膝关节不锈钢管(24)和膝关节法兰盘(5)；第二角位移传感器(7)的壳体与第二角位移传感器固定座(6)和大腿(4)固连，膝关节不锈钢管(24)通过膝关节法兰盘(5)与小腿(8)固连，利用紧定螺钉将膝关节不锈钢管(24)与第二角位移传感器(7)的转动轴紧固；当第二液压缸(15)的活塞推动小腿时，第二角位移传感器(7)的壳体随大腿(4)一起运动，转动轴随小腿(8)一起运动，达到测量大腿(4)与小腿(8)之间的角度的目的；所述的膝踝关节耦合机构包括脚(9)、小腿(8)、大腿(4)、第一连杆(11)、第二连杆(10)、第一不完全齿轮(13)、第二不完全齿轮(12)和第三连杆(14)，且这些部件形成一个闭链的齿轮‑五杆机构；小腿(8)与第一不完全齿轮(13)固连，第一连杆(11)与小腿(8)和第二不完全齿轮(12)铰接，第二连杆(10)的两端分别与第二不完全齿轮(12)和脚(9)的后端铰接；第三连杆(14)与第一连杆(11)和大腿(4)铰接，第三连杆(14)、第一连杆(11)、小腿(8)、大腿(4)形成一个对边平行的四杆机构；第一不完全齿轮(13)与第二不完全齿轮(12)的传动比为1:1；当大腿(4)与小腿(8)之间的角度增大时，第三连杆(14)与第一连杆(11)的角度同时增大，第二不完全齿轮(12)带动第二连杆(10)向上运动，第二连杆(10)带动脚(9)的后端向上运动，从而使脚(9)与小腿(8)之间的角度增大；反之，当大腿(4)与小腿(8)之间的角度减小时，小腿(8)与脚(9)之间的角度相应减小。