本實用新型屬于機器人技術領域,具體涉及一種單電機驅動的機器人行走機構。

背景技術：

現(xiàn)今,對機器人的研究是世界各國研究的熱點,主流的足式行走機器人主要分為兩類,一類是以日本公司生產(chǎn)制作的為代表,被稱為主動行走機器人,它能模擬人類行走的各種動作,但是它們都涉及到使用大力矩的驅動系統(tǒng)和高增益的反饋控制，另一類是近年來研究較多的被動行走機器,與傳統(tǒng)機器人相比,被動行走機器人具有更簡單的結構和更高的能量效率,而且被動行走機器人的行走步態(tài)更加自然,與人的行走步態(tài)更加相似。目前,國內外在被動行走機器人的研究上已經(jīng)取得了不錯的成果,也研發(fā)出非常有代表性的物理樣機原型。例如年,某大學研制的一款被動行走機器人“突擊隊員”,該結構最大的不足是傳動結構復雜,不宜實際大規(guī)模的推廣。荷蘭大學研發(fā)了多款被動行走機器人，其中半被動行走機器人的雙腿膝關節(jié)有復雜的自鎖定結構,該結構最大的問題是腿部膝關節(jié)設計復雜。因此,設計一種結構簡單、控制容易且兼具穩(wěn)定性和魯棒性的足式機器人非常有必要，而這需要從單腿結構入手。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于設計一種單電機驅動的結構簡單、控制容易且兼具穩(wěn)定性和魯棒性的足式機器人的單腿結構

為了實現(xiàn)上述目的本實用新型采用如下技術方案：

一種單電機驅動的機器人行走機構,包括外殼、設置在所述外殼內的蝸輪蝸桿驅動機構、與所述蝸輪蝸桿驅動機構的輸出端相連接的曲柄連桿機構、設置在所述曲柄連桿機構末端的彈性足底，所述的蝸輪蝸桿驅動機構包括電機、輸出軸、相嚙合的蝸桿和蝸輪，所述的電機通過聯(lián)軸器與蝸桿驅動連接，所述的輸出軸與蝸輪同軸連接；所述曲柄連桿機構包括曲柄、連桿、連架桿、機身連接桿，所述的曲柄的一端連接輸出軸，另一端與連桿上端轉動鉸接，所述的連架桿一端與機身連接桿轉動鉸接，另一端與連桿中部轉動鉸接，所述機身連接桿的另一端用于連接機身。

進一步地，所述的蝸桿通過軸承支承固定在外殼上。

進一步地，所述的輸出軸通過法蘭軸承支承固定在外殼上。

進一步地，所述的輸出軸上設置有凹環(huán)，所述的凹環(huán)內中卡設有限制輸出軸軸向位置的卡簧。

進一步地，所述的聯(lián)軸器和蝸桿通過頂絲鎖緊連接。

進一步地，所述的蝸輪和輸出軸通過頂絲鎖緊連接。

進一步地，所述的彈性足底與連桿榫接并用鉚釘加強。

進一步地，所述的輸出軸通過兩個鉚釘與曲柄固定連接。

進一步地，所述的彈性足底上端為圓形平面，下端為球面。

相比現(xiàn)有技術，本實用新型提供的單電機驅動的機器人行走機構結構簡單、控制容易且兼具穩(wěn)定性和魯棒性，與人類足底軌跡類似，可實現(xiàn)直線行走。彈性足底為圓形，與地面接觸為由點接觸過渡到部分面接觸，具有減震及適應復雜地形的優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的整體結構示意圖。

圖2是本實用新型實施例的內部結構示意圖。

示意圖中零部件的標號說明：

1-外殼，2-曲柄，3-連桿，4-彈性足底，5-連架桿，6-機身連接桿，7-聯(lián)軸器，8-蝸桿，9-卡簧，10-法蘭軸承，11-輸出軸；12-蝸輪。

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步說明。

如圖1和2所示，一種單電機驅動的機器人行走機構,包括外殼1、設置在所述外殼1內的蝸輪蝸桿驅動機構、與所述蝸輪蝸桿驅動機構的輸出端相連接的曲柄連桿機構、設置在所述曲柄連桿機構末端的彈性足底4，所述的蝸輪蝸桿驅動機構包括電機、輸出軸11、相嚙合的蝸桿8和蝸輪12，所述的電機通過聯(lián)軸器7與蝸桿8驅動連接，所述的輸出軸11與蝸輪12同軸連接；所述曲柄連桿機構包括曲柄2、連桿3、連架桿5、機身連接桿6，所述的曲柄2的一端通過兩個鉚釘與連接軸11固定連接，另一端與連桿3上端轉動鉸接，所述的連架桿5一端與機身連接桿6轉動鉸接，另一端與連桿3中部轉動鉸接，所述機身連接桿6的另一端用于連接機身。

如圖2所示，所述的蝸桿8通過軸承支承固定在外殼1上。所述的輸出軸11通過法蘭軸承10支承固定在外殼1上。所述的輸出軸11上設置有凹環(huán)，所述的凹環(huán)內中卡設有限制輸出軸11軸向位置的卡簧9。

所述的聯(lián)軸器7和蝸桿8通過頂絲鎖緊連接。所述的蝸輪和輸出軸11通過頂絲鎖緊連接。

所述的彈性足底4上端為圓形平面，下端為球面。所述的彈性足底4的圓形平面部分與連桿3榫接并用鉚釘加強。

運行時，電機通過聯(lián)軸器7將扭矩傳輸?shù)轿仐U8，蝸桿8帶動蝸輪12，反行程自鎖，蝸輪通過頂絲將扭矩傳輸給輸出軸11，輸入軸與輸出軸11成空間90度夾角。為防止輸出軸11軸向移動，使用卡簧9保證輸出軸11不會脫出。外殼1固定于機身，輸出軸11通過兩個鉚釘與曲柄2固連，扭矩傳輸?shù)角?，在所述曲柄連桿機構中，曲柄2作為原動件，帶動連桿3，連桿3末端的軌跡為半橢圓型，這與人類足底軌跡類似，可實現(xiàn)直線行走。所述彈性足底4與連桿3榫接并用鉚釘加強，可提高連接強度，彈性足底4的要求是球形，可彈性形變，與地面接觸為由點接觸過渡到部分面接觸，具有減震效果且適應復雜地形。

本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型權利要求的保護范圍之內。