一種類人機器人腿部設計的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種類人機器人腿部設計，屬于類人機器人技術領域。
【背景技術】
[0002]當前類人機器人行走方式主要有兩類，一種是四輪型機器人，設計及控制簡單，運動速度快，適合平緩地面使用；另一種是直立行走機器人，設計及控制復雜，可模仿人類動作，但在平緩地面仍無法實現快速運動。本實用新型融合了兩者的優(yōu)點，解決輪式機器人不能站立，雙足機器人行走緩慢問題，本設計中，機器人在需要長距離或快速行進時，通過機器人膝部及腳部滾輪實現高速運動，當需要機器人站立式，通過膝部、裸部控制機構，實現機器人的站立行走。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型提供了一種類人機器人腿部設計，為實現機器人利用滾輪行駛，在機器人膝部安裝電動滾輪，滾輪具備基本的方向控制和減震處理，在腳部安裝普通滾輪，不需要動力及方向控制，但有減震措施。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下。
[0005]—種類人機器人腿部設計，為實現滾動行駛與直立行走的轉換，在膝蓋部位、腳裸部位安裝齒輪機構；小腿臂上端與大腿臂下端通過軸連接，小腿臂上端兩側分別固定安裝兩個大直徑齒輪，大腿臂下端對應大齒輪位置安裝兩個同軸小齒輪，小齒輪軸位置固定，小齒輪由步進電機控制，實現正反兩個方向的轉動；小腿下臂與機器足通過軸連接，在機器足兩側固定兩個大齒輪，在小腿臂下端對應大齒輪安裝兩個同軸小齒輪，小齒輪軸位置固定，小齒輪由步進電機控制，實現正反兩個方向的轉動。
[0006]上述類人機器人腿部設計，包括上腿臂、小腿臂和機器足，所述上腿臂與小腿臂之間設置有膝部控制機構，小腿臂和機器足之間設置有裸部控制機構，膝部控制機構和裸部控制機構內部分別設置有膝部電動滾輪和足部從動滾輪。
[0007]進一步地，所述膝部控制機構由膝部大齒輪和膝部小齒輪組成，膝部大齒輪通過3個膝部螺釘固定于小腿臂上，膝部小齒輪通過膝部軸固定于上腿臂上；裸部控制機構由裸部大齒輪和裸部小齒輪組成，裸部大齒輪通過3個裸部螺釘固定于機器足上，并通過裸部大齒輪軸固定于小腿臂上，裸部小齒輪通過裸部小齒輪軸固定于小腿臂上。
[0008]該實用新型的有益效果在于:每個關節(jié)處采用兩對齒輪，是為了提高機器人關節(jié)的穩(wěn)定性及承載能力。由于大齒輪是固定于機械臂，所以當小齒輪轉動時，會推動機械臂繞連接軸產生旋轉運動，實現機器人的腿部及腳部的彎曲、伸直運動，便于類人機器人行走和減震處理。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型整體外觀站姿示意圖。
[0010]圖2是本實用新型整體外觀跪姿示意圖。
[0011]圖3是本實用新型的結構側剖面示意圖。
[0012]圖中標記說明:1、上腿臂；2、小腿臂；3、膝部控制機構；4、裸部控制機構；5、機器足；6、膝部電動滾輪；7、足部從動滾輪；3-1、膝部小齒輪；3-2、膝部大齒輪；3-3、膝部螺釘；3_4、膝部軸；4_1、裸部小齒輪；4_2、裸部大齒輪；4_3、裸部螺釘；4_4、裸部小齒輪軸；4_5、裸部大齒輪軸。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行描述，以便更好的理解本實用新型。
[0014]如圖1、如圖2所示的類人機器人腿部，包括上腿臂1、小腿臂2和機器足5，上腿臂I與小腿臂2之間設置有膝部控制機構3，小腿臂2和機器足5之間設置有裸部控制機構4，膝部控制機構3和裸部控制機構4內部分別設置有膝部電動滾輪6和足部從動滾輪7。如圖2所示，當機器人需要快速行進時，通過膝部控制機構3使機器膝部彎曲，通過裸部控制機構4使機器足5抬起，實現膝部電動滾輪6、足部從動滾輪7著地。
[0015]如圖3所示，膝部控制機構3由膝部大齒輪3-2和膝部小齒輪3-1組成，膝部大齒輪3-2通過3個膝部螺釘3-3固定于小腿臂2上，膝部小齒輪3-1通過膝部軸3_4固定于上腿臂I上。當膝部小齒輪3-1在電機驅動下轉動時，小腿臂2與上腿臂I之間夾角會發(fā)生變化，從而實現膝部伸直或彎曲。裸部控制機構4由裸部大齒輪4-2和裸部小齒輪4-1組成，裸部大齒輪4-2通過3個裸部螺釘4-3固定于機器足5上，并通過裸部大齒輪軸4-5固定于小腿臂2上，裸部小齒輪4-1通過裸部小齒輪軸4-4固定于小腿臂2上，當裸部小齒輪4-1在電機驅動下轉動時，帶動裸部大齒輪4-2轉動，從而帶動機器足5的轉動，實現機器足5與足部從動滾輪7的切換應用。
[0016]以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種類人機器人腿部設計，其特征在于:在膝蓋部位、腳裸部位安裝齒輪機構；小腿臂上端與大腿臂下端通過軸連接，小腿臂上端兩側分別固定安裝兩個大直徑齒輪，大腿臂下端對應大齒輪位置安裝兩個同軸小齒輪，小齒輪軸位置固定，小齒輪由步進電機控制，實現正反兩個方向的轉動；小腿下臂與機器足通過軸連接，在機器足兩側固定兩個大齒輪，在小腿臂下端對應大齒輪安裝兩個同軸小齒輪，小齒輪軸位置固定，小齒輪由步進電機控制，實現正反兩個方向的轉動。2.根據權利要求1所述的類人機器人腿部設計，其特征在于:包括上腿臂、小腿臂和機器足，所述上腿臂與小腿臂之間設置有膝部控制機構，小腿臂和機器足之間設置有裸部控制機構，膝部控制機構和裸部控制機構內部分別設置有膝部電動滾輪和足部從動滾輪。3.根據權利要求2所述的類人機器人腿部設計，其特征在于:所述膝部控制機構由膝部大齒輪和膝部小齒輪組成，膝部大齒輪通過3個膝部螺釘固定于小腿臂上，膝部小齒輪通過膝部軸固定于上腿臂上；裸部控制機構由裸部大齒輪和裸部小齒輪組成，裸部大齒輪通過3個裸部螺釘固定于機器足上，并通過裸部大齒輪軸固定于小腿臂上，裸部小齒輪通過裸部小齒輪軸固定于小腿臂上。
【專利摘要】本實用新型涉及一種類人機器人腿部設計，為實現滾動行駛與直立行走的轉換，在膝蓋部位、腳裸部位安裝齒輪機構；小腿臂上端與大腿臂下端通過軸連接，小腿臂上端兩側分別固定安裝兩個大直徑齒輪，大腿臂下端對應大齒輪位置安裝兩個同軸小齒輪，小齒輪軸位置固定，小齒輪由步進電機控制，實現正反兩個方向的轉動；小腿下臂與機器足通過軸連接，在機器足兩側固定兩個大齒輪，在小腿臂下端對應大齒輪安裝兩個同軸小齒輪，小齒輪軸位置固定，小齒輪由步進電機控制，實現正反兩個方向的轉動。該結構中，每個關節(jié)處采用兩對齒輪，提高了機器人關節(jié)的穩(wěn)定性及承載能力，實現了機器人的腿部及腳部的彎曲、伸直運動，便于類人機器人行走和減震處理。
【IPC分類】B62D57/02, B62D57/032
【公開號】CN204775577
【申請?zhí)枴緾N201520294824
【發(fā)明人】呂奇俸
【申請人】呂奇俸
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年5月8日