[发明专利]一种可实现履步功能的腿部机械机构

摘要

本发明公开了一种可实现履步功能的腿部机械机构，旨在实现依靠一些列机械传动完成腿部机械对人体履步过程的模拟仿真，包括大腿机械杆件，小腿机械杆件，足部支撑架，圆柱凸轮机构，齿轮机构，滑块摇杆机构。其技术方案的要点是，通过齿轮机构控制大腿机械杆件的转动，同时通过圆柱凸轮机构和滑块摇杆机构控制小腿机械杆件与大腿机械杆件之间角度的变化，最终实现腿部机械对人体履步过程的模拟仿真。本机构仅使用一个电机实现了腿部机械对人体履步过程的模拟仿真，机构稳定，控制方便，配合性好。

主权项

一种可实现履步功能的腿部机械机构，其特征在于：包括一对对称夹持在人体大腿部分的大腿机械杆件，大腿机械杆件上端分别延伸至对应人体髋部位置，每个大腿机械杆件外侧上部分别开有矩形槽，矩形槽长边平行于大腿机械杆件延伸方向，矩形槽内固定有与矩形槽长边平行的圆柱形导轨，圆柱形导轨上滑动安装有滑块，滑块上转动连接有连杆，每个大腿机械杆件外侧位于矩形槽上端上方分别通过支撑架转动安装有转轴，所述转轴轴向与大腿机械杆件延伸方向平行，转轴上同轴固定有圆柱凸轮，所述滑块上还转动连接有凸轮从动杆，且凸轮从动杆杆端通过曲面接触与圆柱凸轮连接；每个大腿机械杆件上端内侧分别通过垂直于大腿机械杆件的髋骨转轴同轴转动安装有不完全大齿轮、不完全小齿轮，每个大腿机械杆件内侧对应圆柱凸轮上端上方位置分别通过垂直于大腿机械杆件的主动转轴同轴转动安装有完全大齿轮、完全小齿轮，其中完全大齿轮与不完全大齿轮传动啮合，完全小齿轮与不完全小齿轮之间通过惰齿轮传动啮合，主动转轴一端穿出至大腿机械杆件外侧，且主动转轴穿出端在大腿机械杆件外侧同轴固定有锥齿轮，所述圆柱凸轮上端加工成锥齿轮，且圆柱凸轮上端锥齿轮与主动转轴上锥齿轮之间垂直传动啮合；还包括一对对称夹持在人体小腿部分的小腿机械杆件，每个小腿机械杆件分别由开有凸形槽的杆件和设有多个通孔的多孔杆件构成，其中开有凸形槽的杆件中其凸形槽沿杆件延伸方向设置，开有凸形槽的杆件上端一一对应与大腿机械杆件下端转动连接，开有凸形槽的杆件后侧上部分别设有连接台，每个大腿机械杆件中滑块上的连杆下端分别转动连接在对应的小腿机械杆件中连接台上，所述多孔杆件中多个通孔沿多孔杆件延伸方向一字排列，多孔杆件一一对应滑动安装在开有凸形槽的杆件的凸形槽内，且多孔杆件与对应的开有凸形槽的杆件之间通过螺栓固定连接，通过改变通孔的对应位置可改变小腿机械杆件的长度，可适应不同腿长的使用者，小腿机械杆件内侧对称安装开有通孔的软夹板，软夹板与开有凸形槽的杆件通过松紧螺栓固定链接，转动螺母可调节对称软夹板之间的距离，实现固定人体小腿的作用，多孔杆件下端之间转动连接有足部支撑架。