本發(fā)明涉及仿生機(jī)器人領(lǐng)域，特別涉及一種可變模態(tài)的仿生機(jī)械腿。

背景技術(shù)：

1、仿生機(jī)器人最重要的結(jié)構(gòu)就是其腿部結(jié)構(gòu)，目前機(jī)械腿主要有三種運(yùn)動(dòng)方式：輪式、履帶式、仿生足式。而前兩種驅(qū)動(dòng)方式在凹凸不平地形或者非對稱結(jié)構(gòu)環(huán)境無法移動(dòng)或者移動(dòng)困難，相對于輪式和履帶式機(jī)器人，仿生足式機(jī)器人具有很好的環(huán)境適應(yīng)性，能在坑洼、爍石、草地、崎嶇山地等復(fù)雜環(huán)境下的運(yùn)動(dòng)，可以幫助人們在危險(xiǎn)環(huán)境下完成救援和探險(xiǎn)任務(wù)，因此，仿生足式機(jī)器人的設(shè)計(jì)與開發(fā)具有廣闊的應(yīng)用前景。

2、液壓機(jī)械腿具有突出的承載能力，而和哺乳動(dòng)物類似的腿部結(jié)構(gòu)使其可以適應(yīng)各種復(fù)雜的地形，液壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)械腿具備快速靈活的運(yùn)動(dòng)能力和較高的負(fù)載續(xù)航能力，獵豹和馬的腿部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要偏向于載重-適應(yīng)性和靈活-高速兩個(gè)方向，因此，獵豹和馬就成為了仿生機(jī)械腿最好的模板。現(xiàn)有技術(shù)中，對于仿生機(jī)械腿的研究，一般為單一類型的機(jī)械腿，對于涉足多種模態(tài)的足式機(jī)械腿的研究較少。

3、因此，急需開發(fā)一種可變模態(tài)的仿生機(jī)械腿，可以使得機(jī)械腿在運(yùn)動(dòng)過程中有著多樣的腿部運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，提高機(jī)械腿的運(yùn)用場景，便于使用者根據(jù)不同的應(yīng)用場景，切換不同模態(tài)的仿生機(jī)械腿，從而使得仿生機(jī)械腿可適應(yīng)更多樣的環(huán)境。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種可變模態(tài)的仿生機(jī)械腿，可以使得機(jī)械腿在運(yùn)動(dòng)過程中有著多樣的腿部運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，提高機(jī)械腿的運(yùn)用場景，便于使用者根據(jù)不同的應(yīng)用場景，切換不同模態(tài)的仿生機(jī)械腿，從而使得仿生機(jī)械腿可適應(yīng)更多樣的環(huán)境。

2、本發(fā)明的可變模態(tài)的仿生機(jī)械腿，包括：

3、髖關(guān)節(jié)，所述髖關(guān)節(jié)包括第一支架；

4、腿組件，包括依次關(guān)節(jié)連接的第一腿部、第二腿部和第三腿部，所述第一腿部和第二腿部關(guān)節(jié)連接，所述第二腿部和第三腿部形成關(guān)節(jié)連接并可被收攏定位形成固定連接，使得腿組件可被操作的形成三關(guān)節(jié)模態(tài)或兩關(guān)節(jié)模態(tài)。

5、進(jìn)一步，還包括連接定位機(jī)構(gòu)，包括磁吸組件，所述磁吸組件包括電磁部和吸附部，分別對應(yīng)設(shè)置于第二腿部和第三腿部，所述電磁部設(shè)有連接凹槽，所述吸附部設(shè)有與連接凹槽配合的連接凸臺，所述電磁部和吸附部可被操作的連接，用于使得第二腿部和第三腿部可被收攏定位形成固定連接。

6、進(jìn)一步，還包括連接組件ⅰ和連接組件ⅱ，所述連接組件ⅰ和連接組件ⅱ對應(yīng)設(shè)置于第二腿部和第三腿部，所述連接組件ⅰ和連接組件ⅱ可被操作的連接，用于使得第二腿部和第三腿部可形成固定連接。

7、進(jìn)一步，還包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括第一液壓機(jī)構(gòu)、第二液壓機(jī)構(gòu)和第三液壓機(jī)構(gòu)，所述第一液壓機(jī)構(gòu)的第一液壓缸設(shè)置于第一支架內(nèi)，所述第一活塞桿通過鉸接支架鉸接于第一腿部，所述第二液壓機(jī)構(gòu)的第二液壓缸設(shè)置于第一腿部內(nèi)，所述第二活塞桿通過鉸接支架鉸接于第二腿部，所述第三液壓機(jī)構(gòu)的第三液壓缸設(shè)置于第二腿部內(nèi)，所述第三活塞桿通過鉸接支架鉸接于第三腿部。

8、進(jìn)一步，所述連接組件ⅰ包括殼體ⅰ、鎖緊件ⅰ和連接桿ⅰ，所述鎖緊件ⅰ可轉(zhuǎn)動(dòng)支撐于所述殼體ⅰ內(nèi)并可被鎖定，所述殼體ⅰ的靠下的外側(cè)設(shè)有滑動(dòng)部ⅰ，所述連接桿ⅰ的一端支撐于所述殼體ⅰ內(nèi)，另一端抵接于所述滑動(dòng)部ⅰ并可沿所述滑動(dòng)部ⅰ向靠近殼體ⅰ的方向被操作的滑動(dòng)，所述殼體ⅰ內(nèi)靠上的位置設(shè)有讓位空間??；

9、所述連接組件ⅱ包括殼體ⅱ、鎖緊件ⅱ和連接桿ⅱ，所述鎖緊件ⅱ可轉(zhuǎn)動(dòng)支撐于所述殼體ⅱ內(nèi)并可被鎖定，所述殼體ⅱ的靠上的外側(cè)設(shè)有滑動(dòng)部ⅱ，所述連接桿ⅱ的一端支撐于殼體ⅱ內(nèi)，另一端抵接于所述滑動(dòng)部ⅱ并可沿滑動(dòng)部ⅱ向靠近殼體ⅱ的方向被操作的滑動(dòng)，所述殼體ⅱ內(nèi)靠下的位置設(shè)有讓位空間ⅱ。

10、進(jìn)一步，還包括兩個(gè)連接支耳ⅰ和兩個(gè)連接支耳ⅱ，所述兩個(gè)連接支耳ⅰ分別設(shè)置于滑動(dòng)部ⅰ的內(nèi)側(cè)和連接桿ⅰ支撐于殼體ⅰ內(nèi)的一端，所述兩個(gè)連接支耳ⅰ通過彈性件ⅰ連接；

11、所述兩個(gè)連接支耳ⅱ分別設(shè)置于滑動(dòng)部ⅱ的內(nèi)側(cè)和連接桿ⅱ支撐于殼體ⅱ內(nèi)的一端，所述兩個(gè)連接支耳ⅱ通過彈性件ⅱ連接。

12、進(jìn)一步，所述鎖緊件ⅰ設(shè)有鎖止槽ⅰ和受力面ⅰ，所述鎖緊件ⅱ設(shè)有鎖止槽ⅱ和受力面ⅱ，所述連接桿ⅰ可被操作的對受力面ⅱ施加作用力，使得所述鎖緊件ⅱ轉(zhuǎn)動(dòng)，從而連接桿ⅰ可進(jìn)入所述讓位空間ⅱ并卡合于所述鎖止槽ⅱ；

13、所述連接桿ⅱ可被操作的對受力面ⅰ施加作用力，使得所述鎖緊件ⅰ轉(zhuǎn)動(dòng)，從而連接桿ⅱ可進(jìn)入所述讓位空間ⅰ并卡合于所述鎖止槽ⅰ。

14、進(jìn)一步，所述鎖緊件ⅰ設(shè)有鉤嘴ⅰ，對應(yīng)于所述鉤嘴ⅰ設(shè)有一可被驅(qū)動(dòng)的推桿ⅰ，所述推桿ⅰ插入所述殼體ⅰ內(nèi)并與所述鉤嘴ⅰ抵接，所述推桿ⅰ可對所述鉤嘴ⅰ施加作用力，用于使得所述鎖緊件ⅰ轉(zhuǎn)動(dòng)，從而連接桿ⅱ可脫離所述鎖止槽ⅰ；

15、所述鎖緊件ⅱ設(shè)有鉤嘴ⅱ，對應(yīng)于所述鉤嘴ⅱ設(shè)有一可被驅(qū)動(dòng)的推桿ⅱ，所述推桿ⅱ插入所述殼體ⅱ內(nèi)并與所述鉤嘴ⅱ抵接，所述推桿ⅱ可對所述鉤嘴ⅱ施加作用力，用于使得所述鎖緊件ⅱ轉(zhuǎn)動(dòng)，從而連接桿ⅰ可脫離所述鎖止槽ⅱ。

16、進(jìn)一步，所述鎖緊件ⅰ還設(shè)有定位頂塊ⅰ，所述定位頂塊ⅰ用于在推桿ⅰ的帶動(dòng)下，對所述連接桿ⅰ施加作用力，使得所述連接桿ⅰ脫離鎖止槽ⅱ；

17、所述鎖緊件ⅱ還設(shè)有定位頂塊ⅱ，所述定位頂塊ⅱ用于在推桿ⅱ的帶動(dòng)下，對所述連接桿ⅱ施加作用力，使得所述連接桿ⅱ脫離鎖止槽ⅰ。

18、進(jìn)一步，所述第二腿部的末端設(shè)有足端ⅰ，所述第三腿部的末端設(shè)有足端ⅱ，所述足端ⅰ為半圓球體結(jié)構(gòu)，所述半圓球體結(jié)構(gòu)外部包覆有橡膠材料，所述足端ⅱ為圓臺結(jié)構(gòu)，所述圓臺結(jié)構(gòu)的外部包覆有橡膠材料。

19、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的可變模態(tài)的仿生機(jī)械腿，可以使得機(jī)械腿在運(yùn)動(dòng)過程中有著多樣的腿部運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，提高機(jī)械腿的運(yùn)用場景，便于使用者根據(jù)不同的應(yīng)用場景，切換不同模態(tài)的仿生機(jī)械腿，從而使得仿生機(jī)械腿可適應(yīng)更多樣的環(huán)境。

技術(shù)特征：

1.一種可變模態(tài)的仿生機(jī)械腿，其特征在于：包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變模態(tài)的仿生機(jī)械腿，其特征在于：還包括連接定位機(jī)構(gòu)，包括磁吸組件，所述磁吸組件包括電磁部和吸附部，分別對應(yīng)設(shè)置于第二腿部和第三腿部，所述電磁部設(shè)有連接凹槽，所述吸附部設(shè)有與連接凹槽配合的連接凸臺，所述電磁部和吸附部可被操作的連接，用于使得第二腿部和第三腿部可被收攏定位形成固定連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可變模態(tài)的仿生機(jī)械腿，其特征在于：還包括連接組件ⅰ和連接組件ⅱ，所述連接組件ⅰ和連接組件ⅱ對應(yīng)設(shè)置于第二腿部和第三腿部，所述連接組件ⅰ和連接組件ⅱ可被操作的連接，用于使得第二腿部和第三腿部可形成固定連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變模態(tài)的仿生機(jī)械腿，其特征在于：還包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括第一液壓機(jī)構(gòu)、第二液壓機(jī)構(gòu)和第三液壓機(jī)構(gòu)，所述第一液壓機(jī)構(gòu)的第一液壓缸設(shè)置于第一支架內(nèi)，所述第一活塞桿通過鉸接支架鉸接于第一腿部，所述第二液壓機(jī)構(gòu)的第二液壓缸設(shè)置于第一腿部內(nèi)，所述第二活塞桿通過鉸接支架鉸接于第二腿部，所述第三液壓機(jī)構(gòu)的第三液壓缸設(shè)置于第二腿部內(nèi)，所述第三活塞桿通過鉸接支架鉸接于第三腿部。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可變模態(tài)的仿生機(jī)械腿，其特征在于：所述連接組件ⅰ包括殼體ⅰ、鎖緊件ⅰ和連接桿ⅰ，所述鎖緊件ⅰ可轉(zhuǎn)動(dòng)支撐于所述殼體ⅰ內(nèi)并可被鎖定，所述殼體ⅰ的靠下的外側(cè)設(shè)有滑動(dòng)部ⅰ，所述連接桿ⅰ的一端支撐于所述殼體ⅰ內(nèi)，另一端抵接于所述滑動(dòng)部ⅰ并可沿所述滑動(dòng)部ⅰ向靠近殼體ⅰ的方向被操作的滑動(dòng)，所述殼體ⅰ內(nèi)靠上的位置設(shè)有讓位空間??；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可變模態(tài)的仿生機(jī)械腿，其特征在于：還包括兩個(gè)連接支耳ⅰ和兩個(gè)連接支耳ⅱ，所述兩個(gè)連接支耳ⅰ分別設(shè)置于滑動(dòng)部ⅰ的內(nèi)側(cè)和連接桿ⅰ支撐于殼體ⅰ內(nèi)的一端，所述兩個(gè)連接支耳ⅰ通過彈性件ⅰ連接；

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可變模態(tài)的仿生機(jī)械腿，其特征在于：所述鎖緊件ⅰ設(shè)有鎖止槽ⅰ和受力面ⅰ，所述鎖緊件ⅱ設(shè)有鎖止槽ⅱ和受力面ⅱ，所述連接桿ⅰ可被操作的對受力面ⅱ施加作用力，使得所述鎖緊件ⅱ轉(zhuǎn)動(dòng)，從而連接桿ⅰ可進(jìn)入所述讓位空間ⅱ并卡合于所述鎖止槽ⅱ；

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可變模態(tài)的仿生機(jī)械腿，其特征在于：所述鎖緊件ⅰ設(shè)有鉤嘴ⅰ，對應(yīng)于所述鉤嘴ⅰ設(shè)有一可被驅(qū)動(dòng)的推桿ⅰ，所述推桿ⅰ插入所述殼體ⅰ內(nèi)并與所述鉤嘴ⅰ抵接，所述推桿ⅰ可對所述鉤嘴ⅰ施加作用力，用于使得所述鎖緊件ⅰ轉(zhuǎn)動(dòng)，從而連接桿ⅱ可脫離所述鎖止槽?。?/p>

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的可變模態(tài)的仿生機(jī)械腿，其特征在于：所述鎖緊件ⅰ還設(shè)有定位頂塊ⅰ，所述定位頂塊ⅰ用于在推桿ⅰ的帶動(dòng)下，對所述連接桿ⅰ施加作用力，使得所述連接桿ⅰ脫離鎖止槽ⅱ；

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變模態(tài)的仿生機(jī)械腿，其特征在于：所述第二腿部的末端設(shè)有足端ⅰ，所述第三腿部的末端設(shè)有足端ⅱ，所述足端ⅰ為半圓球體結(jié)構(gòu)，所述半圓球體結(jié)構(gòu)外部包覆有橡膠材料，所述足端ⅱ為圓臺結(jié)構(gòu)，所述圓臺結(jié)構(gòu)的外部包覆有橡膠材料。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種可變模態(tài)的仿生機(jī)械腿，包括：髖關(guān)節(jié)，髖關(guān)節(jié)包括第一支架；腿組件，包括依次關(guān)節(jié)連接的第一腿部、第二腿部和第三腿部，第一腿部和第二腿部關(guān)節(jié)連接，第二腿部和第三腿部形成關(guān)節(jié)連接并可被收攏定位形成固定連接，使得腿組件可被操作的形成三關(guān)節(jié)模態(tài)或兩關(guān)節(jié)模態(tài)；本發(fā)明的可變模態(tài)的仿生機(jī)械腿，可以使得機(jī)械腿在運(yùn)動(dòng)過程中有著多樣的腿部運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，提高機(jī)械腿的運(yùn)用場景，便于使用者根據(jù)不同的應(yīng)用場景，切換不同模態(tài)的仿生機(jī)械腿，從而使得仿生機(jī)械腿可適應(yīng)更多樣的環(huán)境。

技術(shù)研發(fā)人員：朱孫科,田帥,董紹江,熊佳燕,陽仕寰,王浩宇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：重慶交通大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17