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[发明专利]钢带传动机构-CN202010192692.X有效
发明人：黄强;张春雷;高峻峣;高建程;余张国;孟非;范徐笑;左昱昱 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-03-18 - 公布日： 2022-06-07 - 主分类号： F16H7/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种钢带传动机构，包括主动轮、从动轮和传动钢带，传动钢带张紧在主动轮和从动轮的外周面上，传动钢带包括固定在主动轮和从动轮上的第一钢带和第二钢带，所述第一钢带和第二钢带为开口钢带；所述主动轮包括在周向上并行排布的第一钢带缠绕区和第二钢带缠绕区；所述从动轮包括在周向上并行排布的第一钢带缠绕区和第二钢带缠绕区；所述第一钢带以第一缠绕方式缠绕在主动轮和从动轮的第一钢带缠绕区，所述第二钢带以第二缠绕方式缠绕在主动轮和从动轮的第二钢带缠绕区，其中所述第一缠绕方式和所述第二缠绕方式使得在所述主动轮沿第一转向转动时，所述第一钢带处于拉紧状态，在所述主动轮沿第二转向转动时，所述第二钢带处于拉紧状态。
传动机构

[发明专利]一种基于跨关节协同驱动的仿人机器人-CN202110377836.3有效
发明人：黄强;黄高;范徐笑;陈学超;黄日成;吴国良;余张国;张志豪 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-04-08 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： B25J11/00 文献下载
摘要：本发明提供一种基于跨关节协同驱动的仿人机器人，包括躯干、髋关节、大腿杆、膝关节、小腿杆、踝关节、脚掌、固定在躯干处的第一对驱动单元、固定于髋关节内的第二对驱动单元和固定于膝关节内的第三对驱动单元。其中，第一对驱动单元的两个驱动单元通过第一对连杆的两个连杆分别与髋关节连接，第二对驱动单元的两个驱动单元通过第二对连杆的两个连杆分别与膝关节连接，第三对驱动单元的两个驱动单元通过第三对连杆的两个连杆分别与踝关节连接。该仿人机器人利用协同驱动的双电机同时输出峰值，相对于现有技术，理论上降低了单一关节输出力矩时要求的一半，并强化各关节的协同驱动能力；且在兼顾减少传动机构的前提下，将惯量上移程度做到最大。
一种基于关节协同驱动人机

[发明专利]用于仿生机器人的无极变速减速器及动力可调配关节-CN202010659367.X有效
发明人：黄强;范徐笑;黄日成;吴国良;余张国;陈学超;邹风山 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-07-09 - 公布日： 2022-03-01 - 主分类号： B25J17/00 文献下载
摘要：本发明提供一种用于仿生机器人的无极变速减速器和动力可调配关节，减速器包括一级太阳轮、一级行星轮、一级内齿圈、二级行星轮、二级内齿圈、行星架和摩擦式离合器，一级行星轮与一级太阳轮外啮合，一级行星轮与一级内齿圈内啮合，一级行星轮支撑在行星架上的支撑轴上，且一级行星轮与支撑轴之间具有第一轴承；二级行星轮与二级内齿圈内啮合，且二级行星轮与一级行星轮同步旋转；摩擦式离合器包括摩擦片和施压部，摩擦片位于一级内齿圈的外周壁一侧，施压部用于向所述摩擦片施加压力，以使所述摩擦片与所述外周壁之间产生摩擦力。该减速器动力可调配范围大，结构轻便、紧凑、可靠性高，满足了仿生机器人的特定要求。
用于仿生机器人无极变速减速器动力调配关节

[发明专利]刚度主动控制的末段肢杆及包含该末段肢杆的仿生机器人-CN202010214572.5有效
发明人：黄强;范徐笑;黄日成;吴国良;陈学超;张春雷 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-03-24 - 公布日： 2022-02-22 - 主分类号： B25J11/00 文献下载
摘要：本发明提供一种刚度主动控制的末段肢杆及包含该末段肢杆的仿生机器人，所述末段肢杆包括：导管，所述导管的一端具有向内延伸的限位档口；伸缩杆，所述伸缩杆的一端从所述导管的限位档口处伸出并用于连接仿生机器人末端的足部或掌部，所述伸缩杆的第一位置处设有阻挡部，所述阻挡部位于导管内且被所述限位档口阻挡；弹性机构以及直线驱动机构，所述弹性机构置于所述导管的内周面和所述伸缩杆的外周面之间以及所述阻挡部和所述直线驱动机构之间；其中，所述直线驱动机构置于所述导管内，用于产生驱动力推动所述弹性机构，以主动改变所述弹性机构的伸缩量来控制所述末段肢杆的刚度。
刚度主动控制末段包含仿生机器人

[发明专利]轮腿驱动结合、多运动模态复合操作臂的四足机器人-CN202010754618.2有效
发明人： 范徐笑;黄日成;吴国良;孟非;陈大海;黄强;余张国;明爱国 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-07-30 - 公布日： 2021-12-07 - 主分类号： B62D57/028 文献下载
摘要：本发明提供一种轮腿驱动结合、多运动模态复合操作臂的四足机器人，该机器人包括机身本体、车轮模块和四个腿部机构，四个腿部机构对称分布在机身本体的左右两侧，腿部机构的髋关节与机身本体连接；车轮模块包括基座、旋转电机和至少三组车轮机构，基座与机身本体固定，旋转电机固定在基座上；车轮机构包括连杆、支撑臂、车轮和驱动部件，连杆的一端与旋转电机的输出端铰接，连杆的另一端在第一节点与支撑臂铰接，支撑臂在第二节点与基座铰接，车轮固定在支撑臂的远离第二节点的一端，支撑臂能够在水平方向上相对于基座转动，以收回或展开车轮；当车轮处于展开状态下，机器人为轮运动模式。该仿生机器人能够适应多种地形，并且在平坦路面上能快速移动。
驱动结合运动复合操作机器人

[发明专利]一种用于仿生机器人的并联腿结构及仿生机器人-CN202010754610.6有效
发明人： 范徐笑;吴国良;黄日成;孟非;陈大海;黄强;余张国;明爱国 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-07-30 - 公布日： 2021-12-03 - 主分类号： B62D57/032 文献下载
摘要：本发明提供一种用于仿生机器人的并联腿结构及仿生机器人，该并联腿结构包括外摆电机、U型架、腿杆组件和两个腿杆电机，外摆电机用于与机器人的机身本体固定，外摆电机的输出端与U型架的端部固定连接；两个腿杆电机的外壳分别固定在U型架的两个侧臂上，且两个腿杆电机的输出轴同轴设置；腿杆组件包括第一腿杆、第二腿杆、踝部关节、足部、两个大腿动力臂和两个膝部关节，两个膝部关节分别位于腿杆电机输出轴轴线的两侧，两个大腿动力臂的第一端分别与两个腿杆电机的输出端固定连接，两个大腿动力臂的第二端通过膝部关节分别与第一腿杆的第一端和第二腿杆的第一端连接。该并联腿结构的腿杆组件在竖直平面内可转动，使机器人具备多种运动模式。
一种用于仿生机器人并联结构

[发明专利]轻质高承载减速器及其齿轮的仿骨构造生成方法-CN202010544226.3有效
发明人：黄强;范徐笑;黄日成;黄高;廖静平;余张国;刘兴中;左昱昱 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-06-15 - 公布日： 2021-09-21 - 主分类号： F16H55/06 文献下载
摘要：本发明提供一种轻质高承载减速器及其齿轮的仿骨构造生成方法。所述减速器齿轮包括：外轮廓层和被所述外轮廓层包覆的网状多孔基层，所述外轮廓层包括安装面层、齿面层和连接面层，所述连接面层连接在所述安装面层和齿面层之间并与所述安装面层和齿面层一起构成完整齿轮外轮廓；所述安装面层、齿面层和连接面层为密实构造；所述网状多孔基层位于所述外轮廓层形成的腔体内，所述网状多孔基层内具有呈多孔网架结构的纤维小梁。本发明实施例的减速器齿轮克服了减速器不能同时满足机器人要求的轻质、高承载耐冲击、高精度高效率传动三方面要求的难题，在传动关键元器件，尤其是减速器方面为机器人实现超动态运动提供了更大的优势。
轻质高承载减速器及其齿轮构造生成方法

[发明专利]钢带传动机构及其带轮-CN202010207268.8有效
发明人：黄强;高峻峣;张春雷;高建程;余张国;陈学超;范徐笑;左昱昱 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-03-23 - 公布日： 2021-08-17 - 主分类号： F16H7/00 文献下载
摘要：本发明提供一种钢带传动机构及其带轮，该钢带传动机构包括主动轮、从动轮和钢带传动带，主动轮和/或从动轮包括：带轮外圈、多个滚动体以及与带轮外圈同轴的带轮内衬；带轮外圈的周向方向上均匀分布有多个限位通孔，用于容纳多个滚动体，各个限位通孔的位于带轮外圈外表面的一端孔径收缩，用于防止滚动体从带轮外圈外表面滑出；带轮外圈的内表面上具有周向排布的第一齿形结构，带轮内衬的外表面上具有与第一齿形结构相啮合的第二齿形结构；各个限位通孔内的滚动体由所述带轮内衬阻挡，以使得滚动体的一部分凸出于带轮外圈的外表面；传动带套置在带轮外圈的外表面上，且传动带的内表面具有用于与滚动体的凸出部分贴合的凹部。
传动机构及其

[发明专利]一种仿猫跳跃机器人-CN201810476101.4有效
发明人：孟非;刘华欣;范徐笑;明爱国;黄强;何泽文;王磊;张润明;康儒 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2018-05-17 - 公布日： 2021-03-02 - 主分类号： B62D57/032 文献下载
摘要：本发明涉及仿生机器人技术领域，具体涉及一种跳跃机器人。一种仿猫跳跃机器人，它包括：躯干机构、检测控制机构以及安装在躯干机构前后部的前腿跳跃机构、后腿跳跃机构；前腿跳跃机构与后腿跳跃机构结构组成相同，设计时参考哺乳动物的四肢结构，采用三段两个关节，分别使用伺服电机和直流电机驱动两个关节，以实现腿部的灵活运动；同时，本发明仿照真实动物的肌腱设计了带有弹性部件的四连杆机构，弹簧在机器人跳跃及奔跑过程中起到了缓冲和助力的作用，并且可以通过蓄力来实现跳跃瞬间的爆发力释放，提升了机器人的跳高及跳远性能，同时提高了对能量的利用效率。
一种跳跃机器人

[发明专利]一种减小腿部转动惯量的机器人一体化驱动关节-CN201910458429.8有效
发明人：黄强;康儒;范徐笑;孟非;福田敏男;陈学超 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2019-05-29 - 公布日： 2021-01-19 - 主分类号： B25J17/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种减小腿部转动惯量的机器人一体化驱动关节，能够实现腿部驱动模块高度集成，缩短动力源到输出端的传动路线，减轻驱动模块整体重量，同时使整体结构紧凑，大大减小腿部转动惯量，使机器人具有优越的运动能力，提高腿足机器人的环境适应性。
一种减小腿部转动惯量机器人一体化驱动关节

[发明专利]一种具有缓冲和助推功能的腿足机器人足端设计-CN201910458428.3有效
发明人：刘华欣;黄强;范徐笑;康儒;朱鑫;孙建魏 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2019-05-29 - 公布日： 2020-10-27 - 主分类号： B62D57/032 文献下载
摘要：本发明提供了一种具有缓冲和助推功能的腿足机器人足端设计，采用弹簧结构及部件之间的相互配合，以实现增大接触面以及缓冲减震的功能。本发明中，一方面通过弹簧的压缩，扩大足端脚趾接触范围，使机器人保持稳定；另一方面，通过压缩足端掌心，起到缓冲减震的作用，进而增加机器人的使用寿命。本发明在机器人触地过程中可以减小冲击，吸收能量；在离地过程中保持刚性，不影响跳跃能力，从而提高腿足机器人的跳跃能力和环境适应能力。
一种具有缓冲助推功能机器人设计

[实用新型]钢带传动机构及其带轮-CN202020374923.4有效
发明人：黄强;高峻峣;张春雷;高建程;余张国;陈学超;范徐笑;左昱昱 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-03-23 - 公布日： 2020-10-20 - 主分类号： F16H7/02 文献下载
摘要：本实用新型提供一种钢带传动机构及其带轮，该钢带传动机构包括主动轮、从动轮和钢带传动带，主动轮和/或从动轮包括：带轮外圈、多个滚动体以及与带轮外圈同轴的带轮内衬；带轮外圈的周向方向上均匀分布有多个限位通孔，用于容纳多个滚动体，各个限位通孔的位于带轮外圈外表面的一端孔径收缩，用于防止滚动体从带轮外圈外表面滑出；带轮外圈的内表面上具有周向排布的第一齿形结构，带轮内衬的外表面上具有与第一齿形结构相啮合的第二齿形结构；各个限位通孔内的滚动体由所述带轮内衬阻挡，以使得滚动体的一部分凸出于带轮外圈的外表面；传动带套置在带轮外圈的外表面上，且传动带的内表面具有用于与滚动体的凸出部分贴合的凹部。
传动机构及其

[实用新型]钢带传动机构-CN202020343996.7有效
发明人：黄强;张春雷;高峻峣;高建程;余张国;孟非;范徐笑;左昱昱 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-03-18 - 公布日： 2020-10-16 - 主分类号： F16H19/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种钢带传动机构，包括主动轮、从动轮和传动钢带，传动钢带张紧在主动轮和从动轮的外周面上，传动钢带包括端部固定在主动轮和从动轮上的第一钢带和第二钢带，第一钢带和第二钢带为开口钢带；主动轮包括在周向上并行排布的第一钢带缠绕区和第二钢带缠绕区；从动轮包括在周向上并行排布的第一钢带缠绕区和第二钢带缠绕区；第一钢带以第一缠绕方式缠绕在主动轮和从动轮的第一钢带缠绕区，所述第二钢带以第二缠绕方式缠绕在主动轮和从动轮的第二钢带缠绕区，其中所述第一缠绕方式和所述第二缠绕方式使得在所述主动轮沿第一转向转动时，所述第一钢带处于拉紧状态，在所述主动轮沿第二转向转动时，所述第二钢带处于拉紧状态。
传动机构

[发明专利]一种基于多关节耦合的准直驱腿足超动态机器人-CN201910913108.2有效
发明人：黄强;孟非;王磊;刘华欣;范徐笑 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2019-09-25 - 公布日： 2020-09-25 - 主分类号： B62D57/032 文献下载
摘要：本申请实施例公开了一种基于多关节耦合的准直驱腿足超动态机器人。该机器人支腿可以包括髋关节驱动装置、大腿机构、膝关节驱动装置、小腿机构、腿足机构和关节耦合组件。本申请实施例的机器人支腿一方面通过引入仿生跨关节肌腱‑韧带在生物动态运动中的作用原理，并进行功能扩展，可以驱动关节的协同作用，在增加机器人跳跃能力的同时，形成一个静态无电机功率输入的平衡点，可以解决直驱机器人在长时间静止时的电机发热问题；另一方面通过结合第二减速传动机构，可以使采用本申请机器人支腿的机器人形成为准直驱腿足机器人，提高了机器人超动态运动能力。
一种基于关节耦合准直驱腿足超动态机器人

[发明专利]一种仿生机器人用可变速比高扭矩密度动力单元-CN201910466685.1有效
发明人：黄强;范徐笑;黄日成;余张国;陈强;汤承龙 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2019-05-30 - 公布日： 2020-09-01 - 主分类号： F16H3/70 文献下载
摘要：本发明提供一种仿生机器人用可变速比高扭矩密度动力单元，包括电机壳体，所述的电机壳体中嵌设有电机定子，所述的电机定子内嵌设有电机转子，所述的电机转子内嵌设有电机转子轴，所述的电机转子轴与所述的电机壳体之间设置有轴承，电机转子轴中心部位嵌设有主动轴，所述的主动轴上设置有第一主动轮，电机转子轴内设置有传动轴，所述的传动轴上设置有第一从动轮和主动轮，所述的第一从动轮与所述的第一主动轮啮合连接，所述的电机转子轴内还设置有太阳轮轴，所述的太阳轮轴与所述的主动轴同轴设置，太阳轮轴上设置有同步器和从动轮。本发明的有益效果是结构简单，体积小巧，重量轻，档位可变换，换挡平稳。
一种仿生机器人变速比高扭矩密度动力单元

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