一种仿人机器人行走装置的制造方法
一种仿人机器人行走装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于仿人机器人领域，具体涉及一种仿人机器人行走装置。
【背景技术】
[0002]仿人机器人研宄一直是机器人研宄领域的热点，集成了很多研宄领域的最高研宄成果。作为仿人机器人研宄的一项非常重要技术目标，仿人机器人的行走能力已成为衡量仿人机器人研宄水平的主要标志。由于仿人机器人行走动作复杂，操作困难，动作柔性差，机器人腿部结构也就复杂，本行走装置结构简单易于实现，在操作系统上更加简便，动作更加敏捷，且控制精度高。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了使机器人的结构更加简化，控制精度更高，进而提出了一种仿人机器人行走装置。本发明采用的技术方案如下:一种仿人机器人行走装置，其结构特征在于，由腰部装置总成(I)，大腿装置总成(2)，小腿装置总成(3)，脚掌装置总成(4)组成。所述的腰部装置总成(I)与大腿装置总成(2)通过腰部装置总成(I)上的支撑板(102)与大腿装置总成(2)上的纵轴(201)进行轴孔固定连接；大腿装置总成(2)与小腿装置总成
[3]通过大腿装置总成(2)上的大腿支架(206)与小腿装置总成(3)上的轴(305)在A点处进行铰接连接；小腿装置总成(3)与脚掌装置总成(4)通过小腿装置总成(3)上的小腿支架(307)与脚掌装置总成(4)上的纵轴(405)进行铰接连接。
[0004]所述的腰部装置总成(I)，其结构特征在于，由支撑横板(101)，支撑板(102)组成；其所述的支撑横板(101)与支撑板(102)通过焊接进行固定。
[0005]所述的大腿装置总成(2)，其结构特征在于，由纵轴(201)，横轴(202)，从带轮(203)，主带轮(204)，电机(205)，大腿支架(206)组成，其中，大腿支架(206)上开有滑槽；其所述的纵轴(201)与横轴(202)进行铰接连接；横轴(202)左右端分别与大腿支架(206)通过轴孔过盈配合进行固定连接；横轴(202)与从带轮(203)通过键进行固定连接；电机(205)与大腿支架(206)通过螺栓进行固定连接；主带轮(204)与电机(205)通过键配合进行固定连接；主带轮(204)与从带轮(203)通过皮带进行传动连接。
[0006]所述的小腿装置总成(3)，其结构特征在于，由电机(301)，丝杠(302)，丝杠板(303)，连杆(304)，轴(305)，圆筒(306)，小腿支架(307)组成；其所述的电机(301)与丝杠(302)通过联轴器进行固定连接；丝杠(302)与丝杠板(303)进行螺纹之间咬合连接；轴(305)分别与小腿支架(307)、圆筒(306)进行铰接连接；连杆(304)上端与丝杠板(303)进行铰接连接，连杆(304)下端与小腿支架(307)进行铰接连接，连杆(304)上端为圆弧形与圆筒接触。
[0007]所述的脚掌装置总成(4)，其特征在于，由电机(401)，主带轮(402)，从带轮
(403)，横轴(404)，纵轴(405)，脚掌支架(406)组成；其所述的电机(401)与小腿支架(307)在B处通过螺栓进行固定连接；电机(401)与主带轮(402)通过轴键配合进行固定连接；横轴(404)与纵轴(405)进行铰接连接；横轴(404)与从带轮(403)进行铰接连接；纵轴(405)与脚掌支架(406)通过轴孔过盈配合进行固定连接；主带轮(402)与从带轮(403)通过皮带进行传动连接。
【附图说明】
[0008]图1是一种仿人机器人行走装置的轴测图；
[0009]图2是腰部装置总成⑴轴侧图；
[0010]图3是大腿装置总成⑵轴侧图；
[0011]图4是小腿装置总成⑶轴侧图；
[0012]图5是脚掌装置总成(4)轴侧图。
【具体实施方式】
[0013]如图1-5中，一种仿人机器人行走装置，其结构特征在于由腰部装置总成(1)，大腿装置总成(2)，小腿装置总成(3)，脚掌装置总成(4)组成；其所述的腰部装置总成(I)与大腿装置总成(2)通过腰部装置总成(I)上的支撑板(102)与大腿装置总成(2)上的纵轴
(201)进行轴孔固定连接；大腿装置总成(2)与小腿装置总成(3)通过大腿装置总成(2)上的大腿支架(206)与小腿装置总成(3)上的轴(305)在A点处进行铰接连接；小腿装置总成(3)与脚掌装置总成(4)通过小腿装置总成(3)上的小腿支架(307)与脚掌装置总成
(4)上的纵轴(405)进行铰接连接。
[0014]一种仿人机器人行走装置，当需要机器人步行时，机器人大腿装置总成(1)，小腿装置总成(2)，脚掌装置总成(3)同时运动。对于大腿装置总成(I)，控制伺服电机(205)开启，伺服电机产生的驱动力使主带轮(204)转动从而带动从带轮(203)转动，进而横轴
(202)转动，带动与横轴(202)固定连接的大腿支架(206)转动，完成大腿支架(206)的行走动作。控制伺服电机(301)开启，伺服电机(301)产生的驱动力带动丝杠(302)旋转，从而丝杠板(303)两端沿着大腿支架(208)上的滑槽上下运动，连杆(304)下端带动小腿支架(307)绕轴(305)转动，连杆(304)上端为圆弧形，与圆筒(306)接触，圆筒(306)对连杆(304)起支撑作用，以使小腿支架(307)行走动作更加平稳。控制伺服电机(401)开启，伺服电机(401)产生的驱动力使主带轮(402)转动从而带动从带轮(403)转动，进而横轴
(404)转动，带动与横轴(404)固定连接的脚掌支架(406)转动，完成脚掌支架(406)行走动作。协调伺服电机(205)，(301)，(401)同时工作，进而完成此机器人完整的腿部行走动作。
【主权项】
1.一种仿人机器人行走装置，其结构特征在于由腰部装置总成(1)，大腿装置总成(2)，小腿装置总成(3)，脚掌装置总成(4)组成；其所述的腰部装置总成(I)与大腿装置总成(2)通过腰部装置总成(I)上的支撑板(102)与大腿装置总成(2)上的纵轴(201)进行轴孔固定连接；大腿装置总成(2)与小腿装置总成(3)通过大腿装置总成(2)上的大腿支架(206)与小腿装置总成(3)上的轴(305)在A点处进行铰接连接；小腿装置总成(3)与脚掌装置总成(4)通过小腿装置总成(3)上的小腿支架(307)与脚掌装置总成(4)上的纵轴(405)进行铰接连接。2.根据权利要求1所述的一种仿人机器人行走装置，其结构特征在于所述的腰部装置总成(I)由支撑横板(101 )，支撑板(102)组成；其所述的支撑横板(101)与支撑板(102)进行焊接固定。3.根据权利要求1所述的一种仿人机器人行走装置，其结构特征在于所述的大腿装置总成(2)由纵轴(201)，横轴(202)，从带轮(203)，主带轮(204)，电机(205)，大腿支架(206)组成，其中大腿支架(206)上开有滑槽；其所述的纵轴(201)与横轴(202)进行铰接连接；横轴(202)左右两端分别与大腿支架(206)通过轴孔过盈配合进行固定连接；横轴(202)与从带轮(203)通过键进行固定连接；电机(205)与大腿支架(206)通过螺栓进行固定连接；主带轮(204)与电机(205)通过轴键配合进行固定连接；主带轮(204)与从带轮(203)通过皮带进行传动连接。4.根据权利要求1所述的一种仿人机器人行走装置，其结构特征在于所述的小腿装置总成(3)，由电机(301)，丝杠(302)，丝杠板(303)，连杆(304)，轴(305)，圆筒(306)，小腿支架(307)组成；其所述的电机(301)与丝杠(302)通过联轴器进行固定连接；丝杠(302)与丝杠板(303)进行螺纹之间咬合连接；轴(305)分别与小腿支架(307)、圆筒(306)进行铰接连接；连杆(304)上端与丝杠板(303)进行铰接连接、连杆(304)下端与小腿支架(307)进行铰接连接，连杆(304)上端为圆弧形与圆筒接触，实现圆筒支撑连杆的作用。5.根据权利要求1所述的一种仿人机器人行走装置，其结构特征在于所述的脚掌装置总成(4)，由电机(401)，主带轮(402)，从带轮(403)，横轴(404)，纵轴(405)，脚掌支架(406)组成；其所述的电机(401)与小腿支架(307)在B处通过螺栓进行固定连接；电机(401)与主带轮(402)通过轴键配合进行固定连接；横轴(404)与纵轴(405)进行铰接连接；横轴(404)与从带轮(403 )进行铰接连接；纵轴(405 )与脚掌支架(406 )通过过盈配合对轴孔进行固定连接；主带轮(402)与从带轮(403)通过皮带进行传动连接。
【专利摘要】一种仿人机器人行走装置，本发明属于仿人机器人领域，具体涉及一种仿人机器人行走装置。本发明一种仿人机器人行走装置结构简单，易于控制。本发明包括腰部总成，大腿总成，小腿总成，脚掌总成四个部分，腰部总成与大腿总成连接部位作为髋关节，大腿总成与小腿总成连接部位作为膝关节，小腿总成与脚掌总成连接部位作为踝关节，每个关节具有一个自由度，各部位同时运动，完成机器人前后行走动作。其中，小腿总成部位使用滚珠丝杠进行运动，大大提高了运动的精度。本发明适用于协助或取代人类的工作。
【IPC分类】B62D57/032
【公开号】CN104890757
【申请号】CN201510352997
【发明人】张邦成, 陈晶, 王占礼, 谭海东, 宋国亚, 庞在祥, 姜大伟, 高智, 尹晓静, 苏虹, 鞠亚美, 魏巍, 赵俊鹏, 陈珉珉
【申请人】长春工业大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月24日
【技术领域】
[0001]本发明属于仿人机器人领域，具体涉及一种仿人机器人行走装置。
【背景技术】
[0002]仿人机器人研宄一直是机器人研宄领域的热点，集成了很多研宄领域的最高研宄成果。作为仿人机器人研宄的一项非常重要技术目标，仿人机器人的行走能力已成为衡量仿人机器人研宄水平的主要标志。由于仿人机器人行走动作复杂，操作困难，动作柔性差，机器人腿部结构也就复杂，本行走装置结构简单易于实现，在操作系统上更加简便，动作更加敏捷，且控制精度高。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了使机器人的结构更加简化，控制精度更高，进而提出了一种仿人机器人行走装置。本发明采用的技术方案如下:一种仿人机器人行走装置，其结构特征在于，由腰部装置总成(I)，大腿装置总成(2)，小腿装置总成(3)，脚掌装置总成(4)组成。所述的腰部装置总成(I)与大腿装置总成(2)通过腰部装置总成(I)上的支撑板(102)与大腿装置总成(2)上的纵轴(201)进行轴孔固定连接；大腿装置总成(2)与小腿装置总成
[3]通过大腿装置总成(2)上的大腿支架(206)与小腿装置总成(3)上的轴(305)在A点处进行铰接连接；小腿装置总成(3)与脚掌装置总成(4)通过小腿装置总成(3)上的小腿支架(307)与脚掌装置总成(4)上的纵轴(405)进行铰接连接。
[0004]所述的腰部装置总成(I)，其结构特征在于，由支撑横板(101)，支撑板(102)组成；其所述的支撑横板(101)与支撑板(102)通过焊接进行固定。
[0005]所述的大腿装置总成(2)，其结构特征在于，由纵轴(201)，横轴(202)，从带轮(203)，主带轮(204)，电机(205)，大腿支架(206)组成，其中，大腿支架(206)上开有滑槽；其所述的纵轴(201)与横轴(202)进行铰接连接；横轴(202)左右端分别与大腿支架(206)通过轴孔过盈配合进行固定连接；横轴(202)与从带轮(203)通过键进行固定连接；电机(205)与大腿支架(206)通过螺栓进行固定连接；主带轮(204)与电机(205)通过键配合进行固定连接；主带轮(204)与从带轮(203)通过皮带进行传动连接。
[0006]所述的小腿装置总成(3)，其结构特征在于，由电机(301)，丝杠(302)，丝杠板(303)，连杆(304)，轴(305)，圆筒(306)，小腿支架(307)组成；其所述的电机(301)与丝杠(302)通过联轴器进行固定连接；丝杠(302)与丝杠板(303)进行螺纹之间咬合连接；轴(305)分别与小腿支架(307)、圆筒(306)进行铰接连接；连杆(304)上端与丝杠板(303)进行铰接连接，连杆(304)下端与小腿支架(307)进行铰接连接，连杆(304)上端为圆弧形与圆筒接触。
[0007]所述的脚掌装置总成(4)，其特征在于，由电机(401)，主带轮(402)，从带轮
(403)，横轴(404)，纵轴(405)，脚掌支架(406)组成；其所述的电机(401)与小腿支架(307)在B处通过螺栓进行固定连接；电机(401)与主带轮(402)通过轴键配合进行固定连接；横轴(404)与纵轴(405)进行铰接连接；横轴(404)与从带轮(403)进行铰接连接；纵轴(405)与脚掌支架(406)通过轴孔过盈配合进行固定连接；主带轮(402)与从带轮(403)通过皮带进行传动连接。
【附图说明】
[0008]图1是一种仿人机器人行走装置的轴测图；
[0009]图2是腰部装置总成⑴轴侧图；
[0010]图3是大腿装置总成⑵轴侧图；
[0011]图4是小腿装置总成⑶轴侧图；
[0012]图5是脚掌装置总成(4)轴侧图。
【具体实施方式】
[0013]如图1-5中，一种仿人机器人行走装置，其结构特征在于由腰部装置总成(1)，大腿装置总成(2)，小腿装置总成(3)，脚掌装置总成(4)组成；其所述的腰部装置总成(I)与大腿装置总成(2)通过腰部装置总成(I)上的支撑板(102)与大腿装置总成(2)上的纵轴
(201)进行轴孔固定连接；大腿装置总成(2)与小腿装置总成(3)通过大腿装置总成(2)上的大腿支架(206)与小腿装置总成(3)上的轴(305)在A点处进行铰接连接；小腿装置总成(3)与脚掌装置总成(4)通过小腿装置总成(3)上的小腿支架(307)与脚掌装置总成
(4)上的纵轴(405)进行铰接连接。
[0014]一种仿人机器人行走装置，当需要机器人步行时，机器人大腿装置总成(1)，小腿装置总成(2)，脚掌装置总成(3)同时运动。对于大腿装置总成(I)，控制伺服电机(205)开启，伺服电机产生的驱动力使主带轮(204)转动从而带动从带轮(203)转动，进而横轴
(202)转动，带动与横轴(202)固定连接的大腿支架(206)转动，完成大腿支架(206)的行走动作。控制伺服电机(301)开启，伺服电机(301)产生的驱动力带动丝杠(302)旋转，从而丝杠板(303)两端沿着大腿支架(208)上的滑槽上下运动，连杆(304)下端带动小腿支架(307)绕轴(305)转动，连杆(304)上端为圆弧形，与圆筒(306)接触，圆筒(306)对连杆(304)起支撑作用，以使小腿支架(307)行走动作更加平稳。控制伺服电机(401)开启，伺服电机(401)产生的驱动力使主带轮(402)转动从而带动从带轮(403)转动，进而横轴
(404)转动，带动与横轴(404)固定连接的脚掌支架(406)转动，完成脚掌支架(406)行走动作。协调伺服电机(205)，(301)，(401)同时工作，进而完成此机器人完整的腿部行走动作。
【主权项】
1.一种仿人机器人行走装置，其结构特征在于由腰部装置总成(1)，大腿装置总成(2)，小腿装置总成(3)，脚掌装置总成(4)组成；其所述的腰部装置总成(I)与大腿装置总成(2)通过腰部装置总成(I)上的支撑板(102)与大腿装置总成(2)上的纵轴(201)进行轴孔固定连接；大腿装置总成(2)与小腿装置总成(3)通过大腿装置总成(2)上的大腿支架(206)与小腿装置总成(3)上的轴(305)在A点处进行铰接连接；小腿装置总成(3)与脚掌装置总成(4)通过小腿装置总成(3)上的小腿支架(307)与脚掌装置总成(4)上的纵轴(405)进行铰接连接。2.根据权利要求1所述的一种仿人机器人行走装置，其结构特征在于所述的腰部装置总成(I)由支撑横板(101 )，支撑板(102)组成；其所述的支撑横板(101)与支撑板(102)进行焊接固定。3.根据权利要求1所述的一种仿人机器人行走装置，其结构特征在于所述的大腿装置总成(2)由纵轴(201)，横轴(202)，从带轮(203)，主带轮(204)，电机(205)，大腿支架(206)组成，其中大腿支架(206)上开有滑槽；其所述的纵轴(201)与横轴(202)进行铰接连接；横轴(202)左右两端分别与大腿支架(206)通过轴孔过盈配合进行固定连接；横轴(202)与从带轮(203)通过键进行固定连接；电机(205)与大腿支架(206)通过螺栓进行固定连接；主带轮(204)与电机(205)通过轴键配合进行固定连接；主带轮(204)与从带轮(203)通过皮带进行传动连接。4.根据权利要求1所述的一种仿人机器人行走装置，其结构特征在于所述的小腿装置总成(3)，由电机(301)，丝杠(302)，丝杠板(303)，连杆(304)，轴(305)，圆筒(306)，小腿支架(307)组成；其所述的电机(301)与丝杠(302)通过联轴器进行固定连接；丝杠(302)与丝杠板(303)进行螺纹之间咬合连接；轴(305)分别与小腿支架(307)、圆筒(306)进行铰接连接；连杆(304)上端与丝杠板(303)进行铰接连接、连杆(304)下端与小腿支架(307)进行铰接连接，连杆(304)上端为圆弧形与圆筒接触，实现圆筒支撑连杆的作用。5.根据权利要求1所述的一种仿人机器人行走装置，其结构特征在于所述的脚掌装置总成(4)，由电机(401)，主带轮(402)，从带轮(403)，横轴(404)，纵轴(405)，脚掌支架(406)组成；其所述的电机(401)与小腿支架(307)在B处通过螺栓进行固定连接；电机(401)与主带轮(402)通过轴键配合进行固定连接；横轴(404)与纵轴(405)进行铰接连接；横轴(404)与从带轮(403 )进行铰接连接；纵轴(405 )与脚掌支架(406 )通过过盈配合对轴孔进行固定连接；主带轮(402)与从带轮(403)通过皮带进行传动连接。
【专利摘要】一种仿人机器人行走装置，本发明属于仿人机器人领域，具体涉及一种仿人机器人行走装置。本发明一种仿人机器人行走装置结构简单，易于控制。本发明包括腰部总成，大腿总成，小腿总成，脚掌总成四个部分，腰部总成与大腿总成连接部位作为髋关节，大腿总成与小腿总成连接部位作为膝关节，小腿总成与脚掌总成连接部位作为踝关节，每个关节具有一个自由度，各部位同时运动，完成机器人前后行走动作。其中，小腿总成部位使用滚珠丝杠进行运动，大大提高了运动的精度。本发明适用于协助或取代人类的工作。
【IPC分类】B62D57/032
【公开号】CN104890757
【申请号】CN201510352997
【发明人】张邦成, 陈晶, 王占礼, 谭海东, 宋国亚, 庞在祥, 姜大伟, 高智, 尹晓静, 苏虹, 鞠亚美, 魏巍, 赵俊鹏, 陈珉珉
【申请人】长春工业大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月24日
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