一种仿真机器人大腿机构的制作方法

本发明属于机器人，具体涉及一种仿真机器人大腿机构。

背景技术：

1、随着人们对机器人技术智能化本质认识的加深，机器人技术开始源源不断地向人类活动的各个领域渗透。结合这些领域的应用特点，人们发展了各式各样的具有感知、决策、行动和交互能力的特种机器人和各种智能机器人。

2、机器人是自动执行工作的机器装置，既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物，在工业、医学、农业、服务业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。

3、对于仿真机器人而言，可靠的机械结构设计是保证机器人软件控制或编程动作实现的前提。尤其是仿人形双足机器人，腿部的重量分配是影响机器人性能的一个重要因素。腿部结构的布局紧凑性、关节集成度以及通用性也是比较关键的。如何设计一种布局紧凑、关节集成度高、灵活性强的仿真机器人大腿机构具有重要的应用价值。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种仿真机器人大腿机构，结构布局更加紧凑、关节集成度高，灵活性更强。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种仿真机器人大腿机构，包括跨腿驱动组件、大腿组件和膝关节驱动电机；所述跨腿驱动组件包括跨腿驱动电机；所述大腿组件包括跨摆输出结构件、跨摆被动端结构件、腿旋转驱动电机和腿延伸件；

3、所述跨腿驱动电机的动力输出端连接所述跨摆输出结构件，所述跨腿驱动电机的另一端连接所述跨摆被动端结构件；

4、所述跨摆输出结构件和所述跨摆被动端结构件之间设有腿旋转动力输出结构件，所述腿旋转驱动电机的动力输出端连接所述腿旋转动力输出结构件；所述腿旋转驱动电机的下端连接所述腿延伸件；所述膝关节驱动电机连接在所述腿延伸件的下端。

5、作为仿真机器人大腿机构优选方案，所述腿旋转动力输出结构件和所述腿旋转驱动电机之间连接有腿旋转电机限位件；

6、所述跨摆输出结构件的下端设有第一凸起，所述腿旋转电机限位件的上端设有第二凸起，当所述第二凸起旋转至所述第一凸起位置时，所述第一凸起对所述腿旋转电机限位件连接的所述腿旋转驱动电机进行旋转限位。

7、作为仿真机器人大腿机构优选方案，所述腿延伸件的一侧连接有膝关节电机安装件，所述腿延伸件的另外一侧连接有膝关节电机被动端轴承座；

8、所述膝关节驱动电机一端连接所述膝关节电机安装件，所述膝关节驱动电机另外一端连接所述膝关节电机被动端轴承座。

9、作为仿真机器人大腿机构优选方案，还包括小腿组件、脚踝组件和脚板组件；所述小腿组件包括膝关节动力输出结构件、膝关节被动端结构件、小腿结构件、第一踝关节驱动电机、第二踝关节驱动电机、第一摇臂摆动件和第二摇臂摆动件；所述脚踝组件包括踝十字轴件和踝连接杆；

10、所述膝关节驱动电机的动力输出端连接所述膝关节动力输出结构件，所述膝关节驱动电机的另一端连接所述膝关节被动端结构件；所述膝关节电机被动端轴承座连接所述膝关节被动端结构件；所述膝关节电机安装件连接所述膝关节动力输出结构件；

11、所述小腿结构件的上部连接在所述膝关节动力输出结构件下部和所述膝关节被动端结构件下部之间，所述小腿结构件的下部连接所述踝十字轴件，所述踝十字轴件固定在所述脚板组件的上方；

12、所述小腿结构件形成有第一电机安装位和第二电机安装位；所述第一踝关节驱动电机固定在所述第一电机安装位，所述第一踝关节驱动电机的动力输出端连接所述第一摇臂摆动件的上部，所述第一摇臂摆动件的下部连接所述踝连接杆的一侧；

13、所述第二踝关节驱动电机固定在所述第二电机安装位，所述第二踝关节驱动电机的动力输出端连接所述第二摇臂摆动件的上部，所述第二摇臂摆动件的下部连接所述踝连接杆的另外一侧。

14、作为仿真机器人大腿机构优选方案，所述第一踝关节驱动电机的动力输出端朝向和所述第二踝关节驱动电机的动力输出端朝向相反；

15、所述第一摇臂摆动件的长度大于所述第二摇臂摆动件的长度；

16、所述踝连接杆的下端设有脚板转接件，所述踝十字轴件连接所述脚板转接件，所述脚板转接件固定在所述脚板组件的上方。

17、作为仿真机器人大腿机构优选方案，所述小腿结构件的下端形成有第一铰接卡槽，所述脚板转接件形成有第二铰接卡槽；

18、所述踝十字轴件形成有横向容纳槽和纵向容纳槽，所述横向容纳槽设有横向铰接部，所述纵向容纳槽设有纵向铰接部；所述横向铰接部和所述纵向铰接部呈十字型分布；

19、所述横向铰接部和所述第一铰接卡槽铰接；所述纵向铰接部和所述第二铰接卡槽铰接。

20、作为仿真机器人大腿机构优选方案，所述横向铰接部包括第一踝横轴滚针轴承、第一踝横轴本体、左踝横轴垫片、左踝轴端螺丝、右踝横轴垫片和右踝轴端螺丝；

21、所述第一踝横轴滚针轴承处于所述横向容纳槽内部，所述第一踝横轴本体从所述第一踝横轴滚针轴承的中心、所述左踝横轴垫片的中心、所述右踝横轴垫片的中心穿过；所述左踝横轴垫片填充在所述横向容纳槽的一侧，所述右踝横轴垫片填充在所述横向容纳槽的另外一侧；

22、所述第一踝横轴本体的一端裸露在所述左踝横轴垫片的外侧，所述第一踝横轴本体的另外一端裸露在所述右踝横轴垫片的外侧；所述第一铰接卡槽和所述横向铰接部的所述第一踝横轴本体铰接；

23、所述左踝轴端螺丝连接所述第一踝横轴本体的一端，所述右踝轴端螺丝连接所述第一踝横轴本体的另外一端。

24、作为仿真机器人大腿机构优选方案，所述纵向铰接部包括第二踝横轴滚针轴承、第二踝横轴本体、前踝横轴垫片、前踝轴端螺丝、后踝横轴垫片和后踝轴端螺丝；

25、所述第二踝横轴滚针轴承处于所述纵向容纳槽内部，所述第二踝横轴本体从所述第二踝横轴滚针轴承的中心、所述前踝横轴垫片的中心、所述后踝横轴垫片的中心穿过；所述前踝横轴垫片填充在所述纵向容纳槽的一侧，所述后踝横轴垫片填充在所述纵向容纳槽的另外一侧；

26、所述第二踝横轴本体的一端裸露在所述前踝横轴垫片的外侧，所述第二踝横轴本体的另外一端裸露在所述后踝横轴垫片的外侧；所述第二铰接卡槽和所述纵向铰接部的所述第二踝横轴本体铰接；

27、所述前踝轴端螺丝连接所述第二踝横轴本体的一端，所述后踝轴端螺丝连接所述第二踝横轴本体的另外一端。

28、作为仿真机器人大腿机构优选方案，所述第一摇臂摆动件包括踝长连杆、第一踝摇臂摆件、第一球面轴承、第一连杆销轴和第二球面轴承；

29、所述踝长连杆的上部形成有第一安装孔，所述踝长连杆的下部形成有第二安装孔，所述第一踝摇臂摆件通过所述第一球面轴承和所述第一连杆销轴连接在所述第一安装孔；所述第二球面轴承连接在所述第二安装孔，所述踝长连杆通过所述第二球面轴承和所述踝连接杆的一侧铰接；

30、所述第一踝摇臂摆件形成有第一驱动接口，所述第一踝摇臂摆件通过所述第一驱动接口连接所述第一踝关节驱动电机的动力输出端。

31、作为仿真机器人大腿机构优选方案，所述第二摇臂摆动件包括踝短连杆、第二踝摇臂摆件、第三球面轴承、第二连杆销轴和第四球面轴承；

32、所述踝短连杆的上部形成有第三安装孔，所述踝短连杆的下部形成有第四安装孔，所述第二踝摇臂摆件通过所述第三球面轴承和所述第二连杆销轴连接在所述第三安装孔；所述第四球面轴承连接在所述第四安装孔，所述踝短连杆通过所述第四球面轴承和所述踝连接杆的另一侧铰接；

33、所述第二踝摇臂摆件形成有第二驱动接口，所述第二踝摇臂摆件通过所述第二驱动接口连接所述第二踝关节驱动电机的动力输出端。

34、本发明的有益效果如下，包括跨腿驱动组件、大腿组件和膝关节驱动电机；跨腿驱动组件包括跨腿驱动电机；大腿组件包括跨摆输出结构件、跨摆被动端结构件、腿旋转驱动电机和腿延伸件；跨腿驱动电机的动力输出端连接跨摆输出结构件，跨腿驱动电机的另一端连接跨摆被动端结构件；跨摆输出结构件和跨摆被动端结构件之间设有腿旋转动力输出结构件，腿旋转驱动电机的动力输出端连接腿旋转动力输出结构件；腿旋转驱动电机的下端连接腿延伸件；膝关节驱动电机连接在腿延伸件的下端。本发明大腿结构的整体布局紧凑性强，关节集成度高，可实现机器人较大的运动范围，增加了灵活性和通用性。