CN116277124A - Bipedal robot and hip joint structure thereof - Google Patents
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- CN116277124A CN116277124A CN202211677394.5A CN202211677394A CN116277124A CN 116277124 A CN116277124 A CN 116277124A CN 202211677394 A CN202211677394 A CN 202211677394A CN 116277124 A CN116277124 A CN 116277124A
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Abstract
Description
技术领域technical field
本申请属于智能机器人技术领域,尤其涉及一种双足机器人及其髋关节结构。The present application belongs to the technical field of intelligent robots, and in particular relates to a biped robot and a hip joint structure thereof.
背景技术Background technique
随着科技的进步,各行各业越来越多地应用到了智能机器人,尤其是服务行业对应智能机器人的应用普及率相对更高。以前,智能机器人的形态都相对简单,例如智能机器人的行走系统普遍采用轮式运动系统替代。而现在,智能机器人越来越趋于仿人形设计,因此,双足机器人应运而生。With the advancement of science and technology, more and more applications of intelligent robots have been applied in all walks of life, especially in the service industry, where the application penetration rate of intelligent robots is relatively higher. In the past, the shape of intelligent robots was relatively simple. For example, the walking system of intelligent robots was generally replaced by a wheeled motion system. Now, intelligent robots tend to be more and more humanoid in design, therefore, biped robots emerge as the times require.
仿人形的双足机器人的任一单腿均应包括髋关节、膝关节、踝关节等相应的腿部关节,各个腿部关节之间相互配合,才能完成和人动作相仿的行走运动。由于髋关节是机器人上半身和机器人下半身之间的承接关节,因此,髋关节所涉及的运动自由度是相对较多的腿部关节之一。目前的双足机器人中,髋关节不仅负责机器人上半身进行左右摆动,也负责机器人上半身进行左右扭转,同时还负责了机器人下半身的双腿进行前后交替跨步以及双腿的任一单腿进行左右侧摆。为了能够实现以上各个自由度运动,因此,目前的双足机器人设计将髋关节的结构设计得十分复杂,采用繁杂的运动机构协同来实现以上各个自由度运动,这使得目前的双足机器人的髋关节的体积十分臃肿,俗称水桶腰,这与人们对仿人形机器人的审美观念大相径庭。Any single leg of a humanoid biped robot should include corresponding leg joints such as hip joints, knee joints, and ankle joints. The joints of the legs cooperate with each other to complete walking motions similar to human movements. Since the hip joint is the connecting joint between the upper body of the robot and the lower body of the robot, the degree of freedom of motion involved in the hip joint is one of the relatively many leg joints. In the current biped robot, the hip joint is not only responsible for the left and right swing of the upper body of the robot, but also for the left and right twist of the upper body of the robot. put. In order to be able to achieve the above-mentioned movements of each degree of freedom, the current design of biped robots makes the structure of the hip joint very complex, and uses complex motion mechanisms to cooperate to achieve the above-mentioned movements of each degree of freedom, which makes the hip joints of the current biped robots The volume of the joint is very bloated, commonly known as the waist of the bucket, which is quite different from people's aesthetic concept of humanoid robots.
发明内容Contents of the invention
本申请的目的在于提供一种双足机器人及其髋关节结构,旨在解决目前的双足机器人中髋关节的结构设计复杂,导致双足机器人的髋关节的体积十分臃肿的问题。The purpose of this application is to provide a biped robot and its hip joint structure, aiming to solve the problem that the hip joint of the biped robot is very bulky due to the complicated structural design of the hip joint in the current biped robot.
为实现上述目的,本申请采用的技术方案是:一种双足机器人的髋关节结构,包括:In order to achieve the above purpose, the technical solution adopted by this application is: a hip joint structure of a biped robot, including:
髋转接结构,髋转接结构包括相互固定连接的第一转接部和第二转接部,第二转接部用于连接双足机器人的腿部结构;A hip transfer structure, the hip transfer structure includes a first transfer part and a second transfer part that are fixedly connected to each other, and the second transfer part is used to connect the leg structure of the biped robot;
第一驱动机构,第一驱动机构固定安装于第二转接部,第一驱动机构用于驱动腿部结构侧摆;A first driving mechanism, the first driving mechanism is fixedly installed on the second adapter part, and the first driving mechanism is used to drive the side swing of the leg structure;
第二驱动机构,第二驱动机构的输出转轴的轴线方向和第一驱动机构的输出转轴的轴线方向正交设置,第二驱动机构用于驱动腿部结构绕第二驱动机构的输出转轴的轴线旋转,第二驱动机构安装于第二转接部。The second drive mechanism, the axis direction of the output shaft of the second drive mechanism is perpendicular to the axis direction of the output shaft of the first drive mechanism, and the second drive mechanism is used to drive the leg structure around the axis of the output shaft of the second drive mechanism Rotate, the second drive mechanism is installed on the second transfer part.
在一种实施方式中,第一转接部和第二转接部均为板状构件,第一转接部的延展方向和第二转接部的延展方向正交设置,且第一转接部的延展方向呈基本水平;第一驱动机构和第二驱动机构分别位于第二转接部的两侧,第二转接部设有装配孔,第一驱动机构的输出转轴穿过装配孔后和第二驱动机构连接。In one embodiment, both the first transition part and the second transition part are plate-shaped members, the extension direction of the first transition part and the extension direction of the second transition part are set orthogonally, and the first transition part The extension direction of the part is basically horizontal; the first drive mechanism and the second drive mechanism are respectively located on both sides of the second transfer part, and the second transfer part is provided with an assembly hole, and the output shaft of the first drive mechanism passes through the assembly hole. Connect with the second drive mechanism.
在一种实施方式中,髋关节结构还包括髋法兰构件和髋支撑构件,髋法兰构件固定连接于第一驱动机构的输出转轴,髋支撑构件固定连接于髋法兰构件,第二驱动机构安装于髋支撑构件。In one embodiment, the hip joint structure further includes a hip flange member and a hip support member, the hip flange member is fixedly connected to the output shaft of the first drive mechanism, the hip support member is fixedly connected to the hip flange member, and the second drive The mechanism is mounted on the hip support member.
在一种实施方式中,髋关节结构还包括第三驱动机构和腿部转接构件,腿部转接构件固定连接于第二驱动机构的输出转轴,第三驱动机构安装于腿部转接构件,第三驱动机构的输出转轴的轴线方向和第一驱动机构的输出转轴的轴线方向之间以及第三驱动机构的输出转轴的轴线方向和第二驱动机构的轴线方向之间均正交设置,腿部结构固定连接于第三驱动机构的输出转轴。In one embodiment, the hip joint structure further includes a third drive mechanism and a leg transfer member, the leg transfer member is fixedly connected to the output shaft of the second drive mechanism, and the third drive mechanism is installed on the leg transfer member , the axis direction of the output shaft of the third drive mechanism is orthogonal to the axis direction of the output shaft of the first drive mechanism and the axis direction of the output shaft of the third drive mechanism is orthogonal to the axis direction of the second drive mechanism, The leg structure is fixedly connected to the output shaft of the third driving mechanism.
在一种实施方式中,第三驱动机构位于腿部转接构件的外侧。In one embodiment, the third drive mechanism is located on the outside of the leg transition member.
根据本申请的另一方面,提供了一种双足机器人。具体的,该双足机器人包括:According to another aspect of the present application, a biped robot is provided. Specifically, the biped robot includes:
腿部结构;以及leg structure; and
如前述的双足机器人的髋关节结构,腿部结构和髋关节结构连接。Like the hip joint structure of the aforementioned biped robot, the leg structure is connected to the hip joint structure.
在一种实施方式中,大腿肢干,大腿肢干的第一端连接于髋关节结构;小腿部,小腿部转动安装于大腿肢干的第二端,小腿部靠近大腿肢干的端部设有第一连接端;膝部驱动机构,膝部驱动机构固定安装于大腿肢干靠近髋关节结构的一端;第一膝部连杆,膝部驱动机构的输出转轴和第一膝部连杆的第一端驱动连接,第一膝部连杆的第二端和第一连接端转动连接。In one embodiment, the thigh limb, the first end of the thigh limb is connected to the hip joint structure; the lower leg, the lower leg is rotated and installed on the second end of the thigh limb, and the lower leg is close to The end is provided with a first connecting end; the knee driving mechanism is fixedly installed on the end of the thigh limb close to the hip joint structure; the first knee link is the output shaft of the knee driving mechanism and the first knee The first end of the connecting rod is drivingly connected, and the second end of the first knee connecting rod is rotationally connected to the first connecting end.
在一种实施方式中,腿部结构还包括脚掌部,脚掌部设有间隔的第一连接座和第二连接座;小腿部包括:小腿肢干,小腿肢干的第一端转动安装于大腿肢干的第二端,小腿肢干的第二端和第一连接座活动连接,小腿肢干的第二端延伸设有第一连接端;第一小腿驱动机构,第一小腿驱动机构安装于小腿肢干;第一小腿连杆,第一小腿驱动机构的输出转轴和第一小腿连杆的第一端驱动连接,第一小腿连杆的第二端和第二连接座转动连接。In one embodiment, the leg structure further includes the sole of the foot, and the sole of the foot is provided with a first connecting seat and a second connecting seat at intervals; the lower leg includes: a lower leg limb, the first end of the lower leg limb is rotatably mounted on The second end of the thigh limb and the second end of the calf limb are flexibly connected to the first connecting seat, and the second end of the calf limb is extended with a first connection end; the first calf driving mechanism is installed on the first calf driving mechanism For the lower leg trunk; the first lower leg connecting rod, the output shaft of the first lower leg driving mechanism is connected to the first end of the first lower leg connecting rod by driving, and the second end of the first lower leg connecting rod is connected to the second connecting seat in rotation.
在一种实施方式中,小腿部还包括第二小腿驱动机构和第二小腿连杆,第二小腿驱动机构安装于小腿肢干,第二小腿驱动机构的输出转轴和第二小腿连杆的第一端驱动连接,第二小腿连杆的第二端和第二连接座转动连接,且第一小腿连杆和第二小腿连杆并列布置。In one embodiment, the lower leg part further includes a second lower leg driving mechanism and a second lower leg connecting rod, the second lower leg driving mechanism is installed on the lower leg trunk, the output shaft of the second lower leg driving mechanism and the second lower leg connecting rod The first end is driven and connected, the second end of the second shank link is rotatably connected to the second connecting seat, and the first shank link and the second shank link are arranged side by side.
在一种实施方式中,腿部结构还包括踝连接构件,踝连接构件设有第一连接头、第二连接头、第三连接头和第四连接头,第一连接头和第二连接头的连线垂直于第三连接头和第四连接头的连线,小腿肢干的第二端设有相对且间隔的第一连接耳和第二连接耳,第一连接座包括相对且间隔的第一踝连接耳和第二踝连接耳,且第一踝连接耳和第二踝连接耳的连线垂直于第一连接耳和第二连接耳的连线,第一连接头转动连接于第一连接耳,第二连接头转动连接于第二连接耳,第四连接头转动连接于第一踝连接耳,第三连接头转动连接于第二踝连接耳。In one embodiment, the leg structure further includes an ankle connection member, the ankle connection member is provided with a first connection head, a second connection head, a third connection head and a fourth connection head, the first connection head and the second connection head The connecting line of the connecting head is perpendicular to the connecting line of the third connecting head and the fourth connecting head, the second end of the calf limb is provided with opposite and spaced first connecting ears and second connecting ears, and the first connecting seat includes opposite and spaced connecting ears. The first ankle connecting ear and the second ankle connecting ear, and the connecting line between the first ankle connecting ear and the second ankle connecting ear is perpendicular to the connecting line between the first connecting ear and the second connecting ear, and the first connecting head is rotatably connected to the second ankle connecting ear. One connecting ear, the second connecting head is rotatably connected to the second connecting ear, the fourth connecting head is rotatably connected to the first ankle connecting ear, and the third connecting head is rotatably connected to the second ankle connecting ear.
本申请至少具有以下有益效果:The application at least has the following beneficial effects:
应用本申请提供的髋关节结构,利用髋转接结构作为承上启下的支撑、转接平台来对机器人的上半身部分和腿部结构进行装配,并且腿部结构通过第一驱动机构和第二驱动机构进行转接至髋转接结构,在执行髋关节运动过程中,通过第一驱动机构能够带动腿部结构以第一驱动机构的输出转轴的轴线为转动轴线进行左右摆腿的两个自由度运动(即腿部结构进行侧摆),通过第二驱动机构能够带动腿部结构以第二驱动机构的输出转轴的轴线为转动轴线进行顺时针转动或逆时针转动的两个自由度转腿运动(即腿部结构进行旋转)。这样就实现了髋关节的多自由度运动能力,并且,本申请提供的髋关节结构采用的组成部件的数量较少,结构简单,相对于现有的双足机器人而言,能够有效缩小髋关节的体积,从而使得双足机器人的仿人形轮廓形态更符合人们的审美感官。Apply the hip joint structure provided by this application, use the hip transfer structure as a connecting support and transfer platform to assemble the upper body part and leg structure of the robot, and the leg structure is carried out through the first driving mechanism and the second driving mechanism Transferred to the hip transfer structure, during the execution of the hip joint movement, the leg structure can be driven by the first drive mechanism to perform two degrees of freedom of swinging the legs left and right with the axis of the output shaft of the first drive mechanism as the rotation axis ( That is, the leg structure is sideways), and the second drive mechanism can drive the leg structure to rotate clockwise or counterclockwise with the axis of the output shaft of the second drive mechanism as the axis of rotation. leg structure to rotate). In this way, the multi-degree-of-freedom movement capability of the hip joint is realized, and the number of components used in the hip joint structure provided by the application is small, and the structure is simple. Compared with the existing biped robot, the hip joint can be effectively reduced. The volume makes the humanoid outline of the biped robot more in line with people's aesthetic sense.
附图说明Description of drawings
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。In order to more clearly illustrate the technical solutions in the embodiments of the present application, the accompanying drawings that need to be used in the descriptions of the embodiments or the prior art will be briefly introduced below. Obviously, the accompanying drawings in the following description are only for the present application For some embodiments, those of ordinary skill in the art can also obtain other drawings based on these drawings without paying creative efforts.
图1为本申请实施例的双足机器人中髋关节结构和双腿的装配结构示意图一,其中,髋关节结构为部分分解状态;Figure 1 is a schematic diagram of the assembly structure of the hip joint structure and the legs in the biped robot of the embodiment of the present application, wherein the hip joint structure is in a partially decomposed state;
图2为本申请实施例的双足机器人中髋关节结构和双腿的装配结构示意图二,其中,髋关节结构为部分分解状态;Fig. 2 is a second schematic diagram of the assembly structure of the hip joint structure and the legs in the biped robot of the embodiment of the present application, wherein the hip joint structure is in a partially decomposed state;
图3为本申请实施例的双足机器人中左腿及与左腿对应的部分髋关节结构的结构示意图;FIG. 3 is a structural schematic diagram of the left leg and part of the hip joint structure corresponding to the left leg in the biped robot according to the embodiment of the present application;
图4为本申请实施例的双足机器人中髋关节结构和双腿的装配结构示意图三,其中,左腿为分解状态;Fig. 4 is a third schematic diagram of the assembly structure of the hip joint structure and the legs in the biped robot of the embodiment of the present application, wherein the left leg is in a disassembled state;
图5为本申请实施例的双足机器人中左腿及与左腿对应的部分髋关节结构的结构示意图,其中,左腿为分解状态;Fig. 5 is a structural schematic diagram of the left leg and part of the hip joint structure corresponding to the left leg in the biped robot according to the embodiment of the present application, wherein the left leg is in a disassembled state;
图6为本申请实施例的双足机器人中踝连接构件的装配结构示意图;Fig. 6 is a schematic diagram of the assembly structure of the middle ankle connecting member of the biped robot according to the embodiment of the present application;
图7为图6的分解结构示意图。FIG. 7 is a schematic diagram of the exploded structure of FIG. 6 .
其中,图中各附图标记:Wherein, each reference sign in the figure:
121、左腿;122、右腿;110、髋转接结构;111、第一转接部;112、第二转接部;1121、装配孔;130、第一驱动机构;140、第二驱动机构;151、髋法兰构件;152、髋支撑构件;160、第三驱动机构;170、腿部转接构件;121, left leg; 122, right leg; 110, hip transfer structure; 111, first transfer part; 112, second transfer part; 1121, assembly hole; 130, first drive mechanism; 140, second drive Mechanism; 151, hip flange member; 152, hip support member; 160, third driving mechanism; 170, leg transfer member;
200、大腿部;210、大腿肢干;211、容纳空间;220、膝部驱动机构;230、第一膝部连杆;231、第一杆段;232、第二杆段;233、第三杆段;240、第二膝部连杆;251、第一膝部销轴;252、第二膝部销轴;200, thigh; 210, thigh limb; 211, accommodation space; 220, knee drive mechanism; 230, first knee connecting rod; 231, first bar segment; 232, second bar segment; 233, the first Three bar sections; 240, the second knee connecting rod; 251, the first knee pin; 252, the second knee pin;
300、小腿部;310、小腿肢干;320、第一小腿驱动机构;330、第一小腿连杆;340、第二小腿驱动机构;350、第二小腿连杆;360、第三小腿连杆;370、第四小腿连杆;380、连接转轴;381、第一小腿销轴;382、第二小腿销轴;383、第三小腿销轴;384、第四小腿销轴;390、枢轴;391、第一限位块;3911、第一限位缺口;392、第二限位块;3921、第二限位缺口;301、第一杆段部;302、第二杆段部;303、第三杆段部;304、第一连接耳;305、第二连接耳;311、第一连接端;300, calf; 310, calf trunk; 320, the first calf driving mechanism; 330, the first calf connecting rod; 340, the second calf driving mechanism; 350, the second calf connecting rod; 360, the third calf connecting rod Rod; 370, the fourth shank connecting rod; 380, connecting shaft; 381, the first shank pin; 382, the second shank pin; 383, the third shank pin; 384, the fourth shank pin; 390, pivot Shaft; 391, the first limit block; 3911, the first limit gap; 392, the second limit block; 3921, the second limit gap; 301, the first rod segment; 302, the second rod segment; 303, the third rod section; 304, the first connecting ear; 305, the second connecting ear; 311, the first connecting end;
400、脚掌部;401、第一连接座;402、第二连接座;411、第一踝连接耳;412、第二踝连接耳;420、踝连接构件;421、第一连接头;422、第二连接头;423、第三连接头;424、第四连接头;4201、第一横轴件;4202、第二横轴件;4203、纵轴件;42031、穿孔;4204、固定螺栓;431、第一轴承;432、第二轴承;433、第三轴承;434、第四轴承。400, the sole of the foot; 401, the first connecting seat; 402, the second connecting seat; 411, the first ankle connecting ear; 412, the second ankle connecting ear; 420, the ankle connecting member; 421, the first connecting head; 422, The second connector; 423, the third connector; 424, the fourth connector; 4201, the first horizontal axis; 4202, the second horizontal axis; 4203, the vertical axis; 42031, perforation; 4204, fixing bolts; 431, the first bearing; 432, the second bearing; 433, the third bearing; 434, the fourth bearing.
具体实施方式Detailed ways
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。Embodiments of the present application are described in detail below, examples of which are shown in the drawings, wherein the same or similar reference numerals denote the same or similar elements or elements having the same or similar functions throughout. The embodiments described below by referring to the figures are exemplary, and are intended to explain the present application, and should not be construed as limiting the present application.
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。In the description of the present application, it should be understood that the terms "length", "width", "upper", "lower", "front", "rear", "left", "right", "vertical", The orientation or positional relationship indicated by "horizontal", "top", "bottom", "inner", "outer", etc. are based on the orientation or positional relationship shown in the drawings, and are only for the convenience of describing the application and simplifying the description, rather than Nothing to indicate or imply that a referenced device or element must have a particular orientation, be constructed, and operate in a particular orientation should therefore not be construed as limiting the application.
此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。In addition, the terms "first", "second", etc. are used for descriptive purposes only, and should not be understood as indicating or implying relative importance or implicitly specifying the quantity of the indicated technical features. Thus, a feature defined as "first", "second", etc. may expressly or implicitly include one or more of that feature. In the description of the present application, "plurality" means two or more, unless otherwise specifically defined.
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。In this application, terms such as "installation", "connection", "connection" and "fixation" should be interpreted in a broad sense, for example, it can be a fixed connection or a detachable connection, unless otherwise clearly specified and limited. , or integrated; it can be mechanically connected or electrically connected; it can be directly connected or indirectly connected through an intermediary, and it can be the internal communication of two components or the interaction relationship between two components. Those of ordinary skill in the art can understand the specific meanings of the above terms in this application according to specific situations.
本申请的双足机器人包括髋关节结构,髋关节结构是机器人上半身部分和下半身部分(即双腿,双腿的任一单腿则为腿部结构)之间的承载转接部位,从而装配成型了髋关节,髋关节是仿人形机器人的重要关节之一。具体的,如图1至图5所示,髋关节结构包括髋转接结构110、第一驱动机构130和第二驱动机构140。髋转接结构110包括相互固定连接的第一转接部111和第二转接部112,第一转接部111用于安装支撑机器人的上半身部分,第二转接部112用于支撑连接双足机器人的腿部结构。其中,双腿的左腿121和右腿122相对于髋转接结构110的对称面对称设置,也就是说,左腿121和右腿122均为腿部结构,两者的结构是相同的,相应的,第一驱动机构130和第二驱动机构140均设置了两个,分别对应于左腿121和右腿122。以下,以其中一个腿部结构及相应的髋关节结构的第一驱动机构130、第二驱动机构140等进行阐述说明。The biped robot of the present application includes a hip joint structure, and the hip joint structure is the load-bearing transfer part between the upper body part and the lower body part (ie, both legs, and any single leg of the two legs is the leg structure) of the robot, so that it can be assembled and formed The hip joint is one of the important joints of a humanoid robot. Specifically, as shown in FIGS. 1 to 5 , the hip joint structure includes a
第一驱动机构130固定安装于第二转接部112,当第一驱动机构130装配完成在第二转接部112上时,则第一驱动机构130的输出转轴的轴线延伸方向基本水平(并且两个第一驱动机构130的输出转轴的轴线延伸方向基本平行)。第二驱动机构140固定连接于第一驱动机构130的输出转轴,当装配完成第二驱动机构140时,则第二驱动机构140的输出转轴的轴线延伸方向和相应的第一驱动机构130的输出转轴的轴线延伸方向基本垂直,也就是,第二驱动机构140的输出转轴的轴线方向和第一驱动机构130的输出转轴的轴线方向正交设置。然后,腿部结构的端部和第二驱动机构140的输出转轴连接。The
应用本申请提供的髋关节结构,利用髋转接结构110作为承上启下的支撑、转接平台来对机器人的上半身部分和腿部结构进行装配,并且腿部结构通过第一驱动机构130和第二驱动机构140进行转接至髋转接结构,在执行髋关节运动过程中,通过第一驱动机构130能够带动腿部结构以第一驱动机构130的输出转轴的轴线为转动轴线进行左右摆腿的两个自由度运动(即腿部结构进行侧摆),通过第二驱动机构140能够带动腿部结构以第二驱动机构140的输出转轴的轴线为转动轴线进行顺时针转动或逆时针转动的两个自由度转腿运动(即腿部结构进行旋转)。这样就实现了髋关节的多自由度运动能力,并且,本申请提供的髋关节结构采用的组成部件的数量较少,结构简单,相对于现有的双足机器人而言,能够有效缩小髋关节的体积,从而使得双足机器人的仿人形轮廓形态更符合人们的审美感官。Apply the hip joint structure provided by this application, use the
为了实现腿部结构和机器人上半身部分之间的相对屈伸运动(即曲蹲运动或弯腰运动,尤其是曲蹲运动),因此,如图1至图5所示,髋关节结构还包括第三驱动机构160和腿部转接构件170。具体装配时,腿部转接构件170固定连接于第二驱动机构140的输出转轴,第三驱动机构160固定安装于腿部转接构件170。当第三驱动机构160装配完成时,第三驱动机构160的输出转轴的轴线延伸方向和第一驱动机构130的输出转轴的轴线延伸方向之间以及第三驱动机构160的输出转轴的轴线延伸方向和第二驱动机构140的轴线延伸方向之间均基本垂直。并且,腿部结构的端部和第三驱动机构160的输出转轴固定连接。在进行曲蹲运动时,以左腿121为例,如图3所示,第三驱动机构160启动并向左腿121的端部输出转动动力,使得左腿121以第三驱动机构160的输出转轴的轴线为转动轴线相对于腿部转接构件170转动,从而实现曲蹲下去及恢复直立这两个自由度运动。In order to realize the relative flexion and extension motion between the leg structure and the upper body of the robot (i.e. squat motion or bending motion, especially the squat motion), therefore, as shown in Figures 1 to 5, the hip joint structure also includes a third The
在本申请实施例中,第三驱动机构160位于腿部转接构件170的外侧(即大腿外侧)。也就是,与左腿121对应的第三驱动机构160位于左腿121背离右腿122的一侧,与右腿122对应的第三驱动机构160位于右腿122背离左腿121的一侧。以左腿121为例,如图3所示,装配完成的第三驱动机构160位于左腿121靠近髋关节的外侧,此处基本属于左腿121的大腿肌肉外径最大的位置,因此,在为左腿121装配上大腿外壳以包裹住第三驱动机构160后,该位置的外形轮廓就会显得比较丰满,更趋近于仿人形的大腿轮廓形态,更显大腿的线条美观。In the embodiment of the present application, the
进一步的,如图1和图2所示,第一转接部111和第二转接部112均为板状构件,第一转接部111的延展方向和第二转接部112的延展方向正交设置,且第一转接部111的延展方向呈基本水平,这样使得髋转接结构110的布置形态更加契合仿人形腰部形态,并且,基本水平状态的第一转接部111更加便于支撑安装机器人上半身部分,基本垂直状态的第二转接部112也更加便于转接安装双足机器人的双腿。并且,第一驱动机构130和第二驱动机构140分别位于第二转接部112的两侧,第二转接部112设有装配孔1121,第一驱动机构130的输出转轴穿过装配孔1121后和第二驱动机构140固定连接。如此,装配完成的两个第一驱动机构130处于双足机器人的臀部位置,当包裹上机器人的臀部外壳后,则能够使得机器人臀部位置显得丰满、美观。Further, as shown in FIG. 1 and FIG. 2 , both the
为了提高装配效率和降低装配难度,因此,如图1至图5所示,髋关节结构还包括髋法兰构件151和髋支撑构件152,通过髋法兰构件151和髋支撑构件152对第一驱动机构130和第二驱动机构140进行转接安装。具体的,髋法兰构件151固定连接于第一驱动机构130的输出转轴,髋支撑构件152固定连接于髋法兰构件151,第二驱动机构140固定安装于髋支撑构件152。In order to improve assembly efficiency and reduce assembly difficulty, therefore, as shown in Figures 1 to 5, the hip joint structure also includes a
本申请提供的双足机器人的腿部结构包括大腿肢干210、小腿部300、膝部驱动机构220和第一膝部连杆230。大腿肢干210和小腿部300形成了腿部结构的肢干主体结构,其中,大腿肢干210、膝部驱动机构220和第一膝部连杆230三者组成了双足机器人的腿部结构的大腿部200。The leg structure of the biped robot provided in this application includes a
如图1至图5所示,大腿肢干210的第一端连接于髋关节结构的第三驱动机构160的输出转轴,小腿部300通过连接转轴380转动安装于大腿肢干210的第二端(即小腿部300和大腿肢干210的第二端之间通过连接转轴380铰接),大腿肢干210和小腿部300之间装配形成了膝关节(即膝盖部位),使得大腿肢干210和小腿部300之间能够实现屈伸运动。进一步的,小腿部300靠近大腿肢干210的端部设有第一连接端311,膝部驱动机构220固定安装于大腿肢干210靠近髋关节结构的一端。将膝部驱动机构220固定安装于大腿肢干210时,膝部驱动机构220的输出转轴的轴线延伸方向呈基本水平且基本垂直于机器人的前进方向,并且,膝部驱动机构220的输出转轴和第一膝部连杆230的第一端驱动连接,第一膝部连杆230的第二端和第一连接端311转动连接。膝部驱动机构220带动第一膝部连杆230运动,继而第一膝部连杆230牵动第一连接端311,使得小腿部300以连接转轴380的轴线为转动轴线相对于大腿肢干210转动,从而执行膝关节的屈伸运动。As shown in Figures 1 to 5, the first end of the
本申请的双足机器人相对于目前的双足机器人的腿部结构中连接大腿肢干和小腿部的旋转电机直接装配在膝盖部位来说,本申请的双足机器人将膝部驱动机构220的装配位置上移到了大腿肢干210的靠近髋关节结构的第一端,使得小腿部300和大腿肢干210的第二端之间装配形成的膝关节的体积能够得到缩小,在保证了大腿肢干210和小腿部300之间能够实现屈伸运动的基础上,也能够得到结构紧凑小巧的仿人形膝盖的膝盖部位。并且,上移了安装位置的膝部驱动机构220恰好位于大腿肢干210的最大外径的位置,也就是人类大腿肌肉最发达的大腿位置,这样,当为大腿肢干210装配上外壳后,不仅合理利用了大腿部位的装配空间,而且装配膝部驱动机构220的部位能够趋近于大腿肌肉线条,使得双足机器人的腿部结构更加美观。Compared with the leg structure of the current biped robot, the biped robot of the present application directly assembles the rotating motor connecting the thigh limb and the calf to the knee, and the biped robot of the present application uses the The assembly position is moved up to the first end of the
如图3至图5所示,腿部结构还包括第二膝部连杆240,膝部驱动机构220的输出转轴和第一膝部连杆230之间通过第二膝部连杆240实现驱动连接。具体的,第二膝部连杆240的第一端和膝部驱动机构220的输出转轴固定连接,第二膝部连杆240的第二端和第一膝部连杆230的第一端转动连接。膝部驱动机构220带动第二膝部连杆240运动,然后第二膝部连杆240带动第一膝部连杆230运动,继而第一膝部连杆230牵动第一连接端311,使得小腿部300以连接转轴380的轴线为转动轴线相对于大腿肢干210转动,从而进行腿部屈伸运动。As shown in Fig. 3 to Fig. 5, the leg structure further includes a
如图4所示,第二膝部连杆240的第二端和第一膝部连杆230的第一端之间通过第一膝部销轴251铰接。进一步的,第一膝部连杆230的第二端和第一连接端311之间通过第二膝部销轴252铰接。在任一单腿进行屈伸运动的过程中,第二膝部连杆240的第二端和第一膝部连杆230的第一端之间以第一膝部销轴251的轴线为转动轴线相对转动,第一膝部连杆230的第二端和第一连接端311之间以第二膝部销轴252的轴线为转动轴线相对转动。As shown in FIG. 4 , the second end of the
或者,在本申请的另一实施例中,第二膝部连杆240的第二端和第一膝部连杆230的第一端两者之一设有第一膝部球头(未图示),第二膝部连杆240的第二端和第一膝部连杆230的第一端两者之另一设有第一膝部窝槽结构(未图示),第一膝部球头铰接于第一膝部窝槽结构。进一步的,第一膝部连杆230的第二端和第一连接端311两者之一设有第二膝部球头(未图示),第一膝部连杆230的第二端和第一连接端311两者之另一设有第二膝部窝槽结构(未图示),第二膝部球头铰接于第二膝部窝槽结构。Or, in another embodiment of the present application, one of the second end of the
如图4所示,本申请实施例的第一膝部连杆230包括第一杆段231、第二杆段232和第三杆段233,即第一膝部连杆230是组合式杆件,能够调节第一膝部连杆230的整体长短,从而使第一膝部连杆230能够更加精确地装配在第二膝部连杆240和第一连接端311之间,消除第一膝部连杆230和第二膝部连杆240之间的尺寸链误差产生的装配间隙以及消除第一膝部连杆230和第一连接端311之间的尺寸链误差产生的装配间隙。具体地,第一杆段231和第三杆段233分别螺纹连接于第二杆段232的两端,且第一杆段231的螺纹和第三杆段233的螺纹相互反向。As shown in Figure 4, the
在将小腿部300和大腿肢干210的第二端之间通过连接转轴380铰接完成且将膝部驱动机构220固定安装于大腿肢干210以及将第二膝部连杆240固定连接于膝部驱动机构220的输出转轴之后,在装配第一膝部连杆230时,根据第二膝部连杆240和第一连接端311之间的装配尺寸链,将第一膝部连杆230的长度调节至适合的装配长度,然后将第一膝部连杆230的两端分别通过第一膝部销轴251和第二膝部销轴252铰接至第二膝部连杆240的第二端及第一连接端311。然后,根据此时第一膝部连杆230的长度是处于顶紧装配在第二膝部连杆240和第一连接端311之间的稍长状态还是处于拉紧装配在第二膝部连杆240和第一连接端311之间的稍短状态,从而旋转第二杆段232,使得第一杆段231和第三杆段233相对于第二杆段232相互靠近以缩短第一膝部连杆230的整体长度或相互远离以伸长第一膝部连杆230的整体长度,以使得第一膝部连杆230的装配长度达到最佳。The second end of the
如图4和图5所示,大腿肢干210设有容纳空间211,第一膝部连杆230和第二膝部连杆240均位于容纳空间211中,且第一连接端311延伸进容纳空间211中。如此,使用容纳空间211进行收纳装配第一膝部连杆230和第二膝部连杆240,使得大腿部200的整体装配结构更加紧凑。As shown in Fig. 4 and Fig. 5, the
本申请的双足机器人的腿部结构还包括脚掌部400,脚掌部400设有间隔的第一连接座401和第二连接座402,并且第一连接座401和第二连接座402之间的连线的延伸方向和机器人的行进方向相同。双足机器人的腿部结构的小腿部300对脚掌部400的动作提供动力。如图3至图5所示,小腿部300包括小腿肢干310、第一小腿驱动机构320和第一小腿连杆330,组成了小腿部300的主要构成部分。具体装配时,小腿肢干310的第一端转动安装于大腿肢干210的第二端,小腿肢干310的第二端和第一连接座401活动连接,并且,小腿肢干310的第二端延伸设有第一连接端311。如此,小腿肢干310和脚掌部400之间就装配形成了仿人类脚踝的踝关节。进一步的,第一小腿驱动机构320固定安装于小腿肢干310,当第一小腿驱动机构320装配完成后,第一小腿驱动机构320的输出转轴的轴线延伸方向呈基本水平且基本垂直于机器人的前进方向。并且,第一小腿驱动机构320的输出转轴和第一小腿连杆330的第一端驱动连接,第一小腿连杆330的第二端和第二连接座402转动连接。如此,第一小腿驱动机构320启动以使输出转轴输出转动动力,从而带动第一小腿连杆330运动,接着第一小腿连杆330通过第二连接座402带动脚掌部400以小腿肢干310和脚掌部400装配形成的踝关节结构为转动支点进行抬脚掌运动,抬脚掌运动包括抬起脚掌及放下脚掌两个自由度运动。The leg structure of the biped robot of the present application also includes a
在本申请提供的双足机器人中,小腿部300具体通过第一小腿驱动机构320和第一小腿连杆330进行动力传动来带动脚掌部400进行抬脚掌运动。由于第一小腿连杆330是刚性杆件,既能够向脚掌部400传递使脚掌部400抬起的牵引动力,也能够向脚掌部400传递使脚掌部400放下的推动力,也就是说,本申请的双足机器人的小腿部300只需简单地设计装配第一小腿驱动机构320和第一小腿连杆330的一组传动结构即可实现抬脚掌运动的动力传递。相对于目前的双足机器人而言,本申请的双足机器人的小腿部300的组成零部件更少,结构更简单,从而使得装配难度大大降低,使得装配效率显著提高。In the biped robot provided in the present application, the
如图4和图5所示,小腿部300还包括第三小腿连杆360,通过第三小腿连杆360实现第一小腿驱动机构320的输出转轴和第一小腿连杆330的第一端之间的驱动连接。具体的,第三小腿连杆360的第一端和第一小腿驱动机构320的输出转轴固定连接,第三小腿连杆360的第二端和第一小腿连杆330的第一端转动连接。这样,当第一小腿驱动机构320启动以使输出转轴输出转动动力时,输出转轴带动第三小腿连杆360以输出转轴的轴线为转动轴线进行摆动,从而带动第一小腿连杆330运动,接着第一小腿连杆330通过第二连接座402带动脚掌部400以小腿肢干310和脚掌部400装配形成的踝关节为转动支点进行抬脚掌运动。As shown in FIGS. 4 and 5 , the
进一步的,如图4和图5所示,小腿部300还包括第二小腿驱动机构340和第二小腿连杆350。第二小腿驱动机构340固定安装于小腿肢干310,当第二小腿驱动机构340装配完成后,第二小腿驱动机构340的输出转轴的轴线延伸方向呈基本水平且基本垂直于机器人的前进方向。并且,第二小腿驱动机构340的输出转轴和第二小腿连杆350的第一端驱动连接,第二小腿连杆350的第二端和第二连接座402转动连接。进一步的,第一小腿连杆330和第二小腿连杆350沿垂直于机器人前进方向的方向并列布置。如此,第二小腿驱动机构340和第二小腿连杆350组成的一组传动结构和第一小腿驱动机构320和第一小腿连杆330的一组传动结构并列布置,并且两组传动结构一起向脚掌部400同时提供动力来驱动脚掌部400进行抬脚掌运动。这样,就使得第一小腿驱动机构320和第二小腿驱动机构340能够选用额定功率相对较小的动力装置(例如额定功率相对较小的电机),因而第一小腿驱动机构320和第二小腿驱动机构340的设备体积也就相对较小,从而使得小腿部300的整体体积更小,小腿部300的轮廓形态也就更趋近于人类小腿的轮廓形态。Further, as shown in FIG. 4 and FIG. 5 , the
如图4和图5所示,小腿部300还包括第四小腿连杆370,通过第四小腿连杆370实现第二小腿驱动机构340的输出转轴和第二小腿连杆350的第一端之间的驱动连接。具体的,第四小腿连杆370的第一端和第二小腿驱动机构340的输出转轴固定连接,第四小腿连杆370的第二端和第二小腿连杆350的第一端转动连接。这样,当第二小腿驱动机构340启动以使输出转轴输出转动动力时,输出转轴带动第四小腿连杆370以输出转轴的轴线为转动轴线进行摆动,从而带动第二小腿连杆350运动,接着第二小腿连杆350也通过第二连接座402带动脚掌部400以小腿肢干310和脚掌部400装配形成的踝关节为转动支点进行抬脚掌运动。As shown in FIG. 4 and FIG. 5 , the
在本申请实施例中,如图4和图5所示,第三小腿连杆360的第二端和第一小腿连杆330的第一端之间通过第一小腿销轴381铰接,第四小腿连杆370的第二端和第二小腿连杆350的第一端之间通过第二小腿销轴382铰接。在进行抬脚掌运动过程中,第三小腿连杆360的第二端和第一小腿连杆330的第一端之间以第一小腿销轴381的轴线为转动轴线相对转动,第四小腿连杆370的第二端和第二小腿连杆350的第一端之间以第二小腿销轴382的轴线为转动轴线相对转动。In the embodiment of the present application, as shown in Fig. 4 and Fig. 5, the second end of the
如图4和图5所示,小腿部300还包括枢轴390,枢轴390转动地穿设于第二连接座402,第一小腿连杆330的第二端和枢轴390的一端转动连接,第二小腿连杆350的第二端和枢轴390的另一端转动连接。在进行抬脚掌运动时,枢轴390以自身轴线为转动轴线相对于脚掌部400转动。As shown in FIGS. 4 and 5 , the
进一步的,如图4和图5所示,第一小腿连杆330的第二端和枢轴390的一端之间通过第三小腿销轴383铰接,第二小腿连杆350的第二端和枢轴390的另一端之间通过第四小腿销轴384铰接。也就是说,第一小腿连杆330的第二端和枢轴390的一端之间能够以第三小腿销轴383的轴线为转动轴线进行转动,以及第二小腿连杆350的第二端和枢轴390的另一端之间能够以第四小腿销轴384的轴线为转动轴线进行转动。并且,第三小腿销轴383的轴线延伸方向和第四小腿销轴384的轴线延伸方向相互平行且均与机器人的行进方向相一致。此时,结合参见如图1至图5所示,以图3和图5所示左腿为例,当脚掌部400需要进行右侧摆脚掌运动时(即脚掌内摆),则第一小腿驱动机构320输出带动第一小腿连杆330向下运动的动力,并且第二小腿驱动机构340输出带动第二小腿连杆350向上运动的动力,从而使得脚掌部400以第一连接座401和第二连接座402的连线为转动轴线进行向内侧翻转摆动。当脚掌部400需要进行左侧摆脚掌运动时(即脚掌外摆),则第一小腿驱动机构320输出带动第一小腿连杆330向上运动的动力,并且第二小腿驱动机构340输出带动第二小腿连杆350向下运动的动力,从而使得脚掌部400以第一连接座401和第二连接座402的连线为转动轴线进行向外侧翻转摆动。Further, as shown in FIGS. 4 and 5 , the second end of the
或者,在本申请的另一实施例中,第三小腿连杆360的第二端和第一小腿连杆330的第一端两者之一设有第一小腿球头(未图示),第三小腿连杆360的第二端和第一小腿连杆330的第一端两者之另一设有第一小腿窝槽结构(未图示),第一小腿球头铰接于第一小腿窝槽结构。并且,第四小腿连杆370的第二端和第二小腿连杆350的第一端两者之一设有第二小腿球头(未图示),第四小腿连杆370的第二端和第二小腿连杆350的第一端两只之另一设有第二小腿窝槽结构(未图示),第二小腿球头铰接于第二小腿窝槽结构。进一步的,第一小腿连杆330的第二端和枢轴390的一端两者之一设有第三小腿球头(未图示),第一小腿连杆330的第二端和枢轴390的一端两者之另一设有第三小腿窝槽结构(未图示),第三小腿球头铰接于第三小腿窝槽结构。并且,第二小腿连杆350的第二端和枢轴390的另一端两者之一设有第四小腿球头(未图示),第二小腿连杆350的第二端和枢轴390的另一端两者之另一设有第四小腿窝槽结构(未图示),第四小腿球头铰接于第四小腿窝槽。Or, in another embodiment of the present application, one of the second end of the
如图5所示,第一小腿连杆330和第二小腿连杆350均包括第一杆段部301、第二杆段部302和第三杆段部303,即第一小腿连杆330和第二小腿连杆350均是组合式杆件,能够进行调节杆件的整体装配长度,从而使得第一小腿连杆330和第二小腿连杆350能够更加精确地进行装配。调节第一小腿连杆330的装配长度,以消除第一小腿连杆330、枢轴390及第三小腿连杆360三者之间的装配间隙;调节第二小腿连杆350的装配长度,以消除第二小腿连杆350、枢轴390及第四小腿连杆370三者之间的装配间隙。具体的,第一杆段部301和第三杆段部303分别螺纹连接于第二杆段部302的两端,且第一杆段部301的螺纹和第三杆段部303的螺纹相互反向。As shown in FIG. 5 , the
以第一小腿连杆330为例,在将第一小腿驱动机构320固定安装于小腿肢干310且将第三小腿连杆360固定连接于第一小腿驱动机构320的输出转轴以及将枢轴390安装于第二连接座402之后,在装配第一小腿连杆330时,根据第三小腿连杆360和枢轴390之间的装配尺寸链,将第一小腿连杆330的长度调节至适合的装配长度,然后将第一小腿连杆330的两端分别通过第一小腿销轴381和第二小腿销轴382铰接至第三小腿连杆360的第二端及枢轴390。然后,根据此时第一小腿连杆330的长度是处于顶紧装配在第三小腿连杆360的第二端及枢轴390之间的稍长状态还是处于拉紧装配在第三小腿连杆360的第二端及枢轴390之间的稍短状态,从而旋转第二杆段部302,使得第一杆段部301和第三杆段部303相对于第二杆段部302相互靠近以缩短第一小腿连杆330的整体长度或相互远离以伸长第一小腿连杆330的整体长度,以使得第一小腿连杆330的装配长度达到最佳。Taking the
在本申请实施例中,第一小腿驱动机构320和第二小腿驱动机构340均内嵌固定于小腿肢干310,这样能够使得小腿部300的整体装配更加紧凑。并且,第一小腿驱动机构320和第二小腿驱动机构340沿小腿肢干310的延伸方向间隔布置,第一小腿驱动机构320的输出转轴伸出小腿肢干310的伸出方向和第二小腿驱动机构340的输出转轴伸出小腿肢干310的伸出方向相反。这样使得小腿部300的整体体积更小,则小腿部300的轮廓形态也就更趋近于人类小腿的轮廓形态。In the embodiment of the present application, both the first
如图4和图5所示,小腿部300还包括第一限位块391,此时小腿部300仅设置了第一限位块391。具体的,第一限位块391对应第一小腿驱动机构320固定安装于小腿肢干310,第一限位块391形成有第一限位缺口3911,第三小腿连杆360从第一限位缺口3911伸出,第一限位缺口3911的两端壁用于限制第三小腿连杆360的摆动范围。As shown in FIG. 4 and FIG. 5 , the
或者,如图5所示,小腿部300还包括第二限位块392,此时小腿部300仅设置了第二限位块392。具体的,第二限位块392对应第二小腿驱动机构340固定安装于小腿肢干310,第二限位块392形成有第二限位缺口3921,第三小腿连杆360从第二限位缺口3921伸出,第二限位缺口3921的两端壁用于限制第四小腿连杆370的摆动范围。Alternatively, as shown in FIG. 5 , the
又或者,小腿部300同时设置有第一限位块391和第二限位块392,第一限位块391及第二限位块392的结构形式和装配形式与上述相同,因而不再赘述。Alternatively, the
本申请的双足机器人的腿部结构还包括踝连接构件420。如图3至图5所示,小腿部300的一端用于连接双足机器人的大腿部200,小腿部300和大腿部200形成了腿部结构的肢干结构。小腿部300的另一端设有相对且间隔的第一连接耳304和第二连接耳305。相应的,脚掌部400设有第一连接座401,第一连接座401包括相对且间隔的第一踝连接耳411和第二踝连接耳412,且第一踝连接耳411和第二踝连接耳412的连线垂直于第一连接耳304和第二连接耳305的连线。小腿部300远离大腿部200的一端和第一连接座401之间通过踝连接构件420实现多自由度运动地连接,具体装配时,踝连接构件420设有第一连接头421、第二连接头422、第三连接头423和第四连接头424,第一连接头421和第二连接头422的连线垂直于第三连接头423和第四连接头424的连线,第一连接头421转动连接于第一连接耳304,第二连接头422转动连接于第二连接耳305,第四连接头424转动连接于第一踝连接耳411,第三连接头423转动连接于第二踝连接耳412。The leg structure of the biped robot of the present application further includes an
如此,脚掌部400的第一连接座401和小腿部300的端部之间便通过踝连接构件420装配形成了踝关节结构。在脚掌部400进行运动的过程中,脚掌部400能够以第一连接头421和第二连接头422的连线为转动轴线进行抬起脚掌及落下脚掌这两个自由度运动,并且,脚掌部400能够以第三连接头423和第四连接头424的连线为转动轴线进行左侧摆脚掌及右侧摆脚掌两个自由度运动。也就是说,脚掌部400通过装配形成的踝关节结构能够基本实现了仿人类踝关节的最主要的四个自由度运动,基本实现了踝关节的多自由度运动功能。而且,本申请采用了踝连接构件420的简单结构,能够尽可能地减小踝关节的体积,使得双足机器人的腿部结构的踝关节的体积、轮廓形态更趋近于人类踝关节,更加符合人们的审美感官。In this way, the
在本申请实施例中,结合如图6和图7所示,第一连接头421和第一连接耳304之间通过第一轴承431转动连接,第二连接头422和第二连接耳305之间通过第二轴承432转动连接,第四连接头424和第一踝连接耳411之间通过第四轴承434转动连接,第三连接头423和第二踝连接耳412之间通过第三轴承433转动连接。或者,在本申请的另一实施例中,第一连接头421和第一连接耳304之间、第二连接头422和第二连接耳305之间、第四连接头424和第一踝连接耳411之间、第三连接头423和第二踝连接耳412之间均是球铰连接。In the embodiment of the present application, as shown in FIG. 6 and FIG. 7 , the first connecting
为了方便将踝连接构件420装配到第一连接耳304、第二连接耳305、第一踝连接耳411和第二踝连接耳412之间,因此,如图6和图7所示,踝连接构件420采用了组合式结构的设计方式。具体的,踝连接构件420包括第一横轴件4201、第二横轴件4202和纵轴件4203,第一横轴件4201的一端和第二横轴件4202的一端均固定连接于纵轴件4203且第一横轴件4201的轴线和第二横轴件4202的轴线位于同一直线上,第一横轴件4201的轴线和第二横轴件4202的轴线均垂直于纵轴件4203的轴线。此时,纵轴件4203的两端分别为第三连接头423和第四连接头424,第一横轴件4201远离纵轴件4203的一端为第一连接头421,第二横轴件4202远离纵轴件4203的一端为第二连接头422。具体装配时,第一横轴件4201转动连接于第一连接耳304,第二横轴件4202转动连接于第二连接耳305,纵轴件4203的两端分别转动连接于第一连接座401的第一踝连接耳411和第二踝连接耳412。In order to facilitate the assembly of the
如图6和图7所示,踝连接构件420还包括固定螺栓4204,并且,纵轴件4203设有孔轴线垂直于纵轴件4203的轴线的穿孔42031。具体装配时,第一横轴件4201和第二横轴件4202分别对应于穿孔42031的两侧孔端口,固定螺栓4204依次穿过第一横轴件4201和穿孔42031与第二横轴件4202螺接固定。这样,通过固定螺栓4204将第一横轴件4201和第二横轴件4202锁紧固定在纵轴件4203上。As shown in FIGS. 6 and 7 , the
采用组合式结构的踝连接构件420进行装配时,首先将纵轴件4203放置于第一踝连接耳411和第二踝连接耳412之间,然后将第一横轴件4201放置在第一连接耳304和纵轴件4203之间以及将第二横轴件4202放置在第二连接耳305和纵轴件4203之间,接着通过固定螺栓4204将第一横轴件4201和第二横轴件4202锁紧固定在纵轴件4203上。然后将第一轴承431、第二轴承432、第三轴承433及第四轴承434依次地进行装配,即:将第一轴承431装配至第一连接头421和第一连接耳304之间,将第二轴承432装配至第二连接头422和第二连接耳305之间,将第三轴承433装配至第二踝连接耳412和第三连接头423之间,将第四轴承434装配至第一踝连接耳411和第四连接头424之间。When adopting the
另外,在本申请的另一实施例中,踝连接构件420为一体成型构件。选优的,踝连接构件420采用一体锻造构件,或者踝连接构件420采用铸造件。Additionally, in another embodiment of the present application, the
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。The above descriptions are only preferred embodiments of the application, and are not intended to limit the application. Any modifications, equivalent replacements and improvements made within the spirit and principles of the application should be included in the protection of the application. within range.
Claims (10)
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