[发明专利]一种四足仿生机器人腿机构

权利要求书

1.一种四足仿生机器人腿机构，由肩关节模块（Ⅰ）、股骨（Ⅱ）、膝关节模块（Ⅲ）、胫骨（Ⅳ）、膝关节弹性缓冲及蓄能弹簧（Ⅴ）和被动踝关节及脚掌（Ⅵ）组成。其特征在于：

所述肩关节模块（Ⅰ）和膝关节模块（Ⅲ）结构尺寸均相同，构成模块化关节的零件结构尺寸、数量和固定方式均相同；所述肩关节模块（Ⅰ）连接仿生机器人机体和股骨（Ⅱ）得上端；所述膝关节模块（Ⅲ）连接股骨（Ⅱ）的下端和胫骨（Ⅳ）；所述膝关节弹性缓冲和蓄能弹簧（Ⅴ）连接股骨（Ⅱ）和胫骨（Ⅳ）；所述脚掌（Ⅵ）和胫骨（Ⅳ）下端通过踝关节球铰（A3）连接。

2.根据权利要求书1所述的四足仿生机器人腿机构，其特征在于：所述的股骨（Ⅱ）为一复合形状钢板，外形根据犬类动物股骨形状设计，具有更好的仿生效果；其上加工若干孔以减轻腿部重量，减少步行过程中的能量消耗；股骨（Ⅱ）上端通过螺钉（9）与肩关节模块（Ⅰ）的一个转动连接件（6）紧固，实现与转动连接件（6）的同步转动；股骨（Ⅱ）的下固定环通过螺栓（15）与膝关节模块（Ⅲ）的电机座（14）紧固；靠近下固定环的吊耳（A1）连接膝关节弹性缓冲及蓄能弹簧（Ⅴ）的一端。

3.根据权利要求书2所述的四足仿生机器人腿机构，其特征在于：所述的胫骨（Ⅳ）为一复合形状钢板，根据犬类动物胫骨形状设计，其整体尺寸均小于股骨（Ⅱ），胫骨（Ⅳ）的上固定面通过螺钉（9）与膝关节模块（Ⅲ）的转动连接件（6）紧固；胫骨（Ⅳ）的下固定部分由两个环形凸台构成，通过踝关节球铰（A3）与脚掌（Ⅵ）连接，两环形凸台分别紧贴于脚掌内壁，实现胫骨（Ⅳ）的轴向定位；靠近上固定面的吊耳（A2）连接膝关节弹性缓冲和蓄能弹簧（Ⅴ）的另一端。

4.根据权利要求书1所述的四足仿生机器人腿机构，其特征证在于：所述的膝关节模块（Ⅲ）包括编码器（1）、驱动电机（2）、行星齿轮减速箱（3）、开槽圆柱螺钉（4）、键（5）、转动连接件（6）、弹性挡圈（7）、深沟球轴承（8）、六角螺栓（9）、轴承端盖（10）、开槽圆柱螺钉（11）、关节基座（12）、六角螺栓（13）、电机座（14）和六角螺栓（15）；行星齿轮减速箱（3）通过开槽圆柱螺钉（4）固定在电机座（14）上，电机座通过螺栓（15）与股骨（Ⅱ）固定，实现膝关节模块（Ⅲ）与股骨（Ⅱ）的连接；另外，电机座（14）与关节基座（12）固定，关节基座（12）通过开槽圆柱螺钉（11）与轴承端盖（10）固定；行星齿轮减速箱（3）通过键（5）将运动传递到转动连接件（6），转动连接件（6）通过六角螺栓（9）固定在胫骨（Ⅳ）上，胫骨（Ⅳ）实现与转动连接件（6）的同步转动。