【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及機器人，特別是涉及一種機器人腿部變速機構及機器人。
技術介紹
1、機器人的腿部結構通常模擬人類的下肢設計，主要包括髖關節、膝關節和踝關節。這些關節的設計使得機器人能夠模擬人類的行走、奔跑、跳躍等動作。在腿部結構的設計中，通常會考慮運動控制、機械/電氣性能、體積扭矩密度、腿部執行器質量分布、腿部剛度以及傳感器等關鍵因素。不同的腿部結構方案，如線性執行器和旋轉執行器，適用于不同的應用場景和需求。
2、在機器人腿部結構中，現有的驅動結構一般是采用電機直接驅動讓關節或者連桿實現活動，以結合多個連桿做出各種動作。但直接驅動的結構在使用中存在不足，在一些需要變速時穩定性較差。因此需要針對現有的機器人腿部結構做新的改進。
技術實現思路
1、為解決上述問題，本專利技術在第一電機與第二電機之間設置了減速機和變速箱，實現減速和變速功能，提高機器人腿部活動的穩定性的機器人腿部變速機構及機器人。
2、本專利技術所采用的技術方案是：一種機器人腿部變速機構，包括第一電機、減速機、變速箱、第二電機以及腿部連桿，所述第一電機的驅動端與減速機連接，所述減速機的輸入端與第一電機連接、輸出端與變速箱連接，所述第二電機的固定端設置有連接盤，所述第二電機通過連接盤與減速機連接；所述變速箱包括輸出調節盤、變速固定盤以及變速輸出盤，所述變速固定盤設置在第一電機的固定端，所述變速輸出盤轉動連接于減速機，所述輸出調節盤與減速機的輸出端連接，所述輸出調節盤活動于變速固定盤與變速輸出盤之間，以驅動
3、對上述方案的進一步改進為，所述腿部連桿包括第一連桿、第二連桿以及第三連桿，所述第一連桿的一端與變速輸出盤樞接，所述第二連桿的一端與第二電機的輸出端連接，所述第三連桿設置有第一樞接部和第二樞接部，所述第一樞接部與第一連桿連接，所示第二樞接部與第二連桿連接。
4、對上述方案的進一步改進為，所述減速機包括驅動連接座、固定連接座、行星輪組以及輸出輪盤，所述驅動連接座的一端與第一電機的驅動端連接，所述固定連接座設置有第一軸承，并通過第一軸承與變速輸出盤轉動連接，所述行星輪組的一端與固定連接座轉動連接、另一端與驅動連接座轉動連接，所述行星輪組與輸出輪盤嚙合。
5、對上述方案的進一步改進為，所述輸出輪盤與變速固定盤之間設置有第二軸承，所述輸出輪盤與變速固定盤之間通過第二軸承轉動連接。
6、對上述方案的進一步改進為，所述固定連接座的內側設置有連接齒環，所述連接齒環與行星輪組嚙合，所述固定連接座的一端與連接盤連接。
7、對上述方案的進一步改進為，所述變速固定盤包括連接罩以及固定齒環，所述連接罩設置在第一電機上，所述固定齒環設置在連接罩的一側，所述固定齒環上設置有多個固定齒，所述輸出調節盤設置有調節配合齒，所述減速機的驅動端設置有輸出連接齒，所述輸出連接齒與調節配合齒嚙合。
8、對上述方案的進一步改進為，所述變速輸出盤設置有輸出配合齒，所述輸出配合齒用于配合調節配合齒；所述輸出連接齒、固定齒和輸出配合齒相對設置，所述調節配合齒活動于輸出連接齒、固定齒和輸出配合齒之間。
9、對上述方案的進一步改進為，所述變速輸出盤的一側設置有樞接支架，所述變速輸出盤通過樞接支架與第一連桿樞接。
10、對上述方案的進一步改進為，所述連接盤設置有電機連接架，所述電機連接架設置在第二電機上，所述連接盤與第二電機之間形成有散熱腔。
11、對上述方案的進一步改進為，所述第一連桿的兩端分別設置有第一傾斜部和第二傾斜部，所述第一傾斜部與變速輸出盤樞接，所述第二傾斜部與第一樞接部樞接；所述第一樞接部與第二樞接部設置在第三連桿的同一平行線上，所述第三連桿的一端設置有行駛輪組，所述行駛輪組的軸心與第一樞接部與第二樞接部處于同一平行線。
12、一種機器人，包括所述的機器人腿部變速機構，所述機器人包括機身，所述機器人腿部變速機構至少設置有兩組，至少兩組機器人腿部變速機構分別設置在機身的兩側。
13、本專利技術有益效果是：
14、相比現有的機器人腿部結構，本專利技術在第一電機與第二電機之間設置了減速機和變速箱，實現減速和變速功能，提高機器人腿部活動的穩定性。
15、本專利技術通過第一電機直接驅動減速機，實現了動力的初步減速與增扭，確保了后續傳動部件承受合理的負載，提高了整個傳動系統的穩定性和耐久性。第一電機與減速機之間的直接連接減少了能量傳遞過程中的損耗，提升了能量利用效率。此外，減速機的輸出端與變速箱的巧妙連接，使得動力能夠根據需要進行精確的調節與分配，為機器人腿部提供不同速度和力量的輸出，滿足復雜地形行走的需求。第二電機增添了額外的動力源和控制維度。其通過連接盤與減速機相連，不僅增強了系統的結構穩定性，還允許在必要時提供輔助動力或進行動力切換，實現更為細膩的動作控制和動力分配。使得機器人能夠在保持高效行走的同時，具備快速響應外部變化的能力，如突然加速、轉向或跨越障礙等。變速箱內部采用的輸出調節盤、變速固定盤以及變速輸出盤組合，構成了一個高度靈活的變速機構。輸出調節盤在變速固定盤與變速輸出盤之間的活動，能夠根據需要選擇性地驅動兩者之一，從而實現對腿部連桿運動速度和力量的精確調控。這種設計不僅提高了行走的平穩性和精確度，還極大地擴展了機器人的運動范圍和適應性，使其能夠在多種環境下保持最佳行走狀態。通過傳動鏈和變速機構，該腿部變速機構能夠有效分散和承受行走過程中產生的沖擊力和負載，保護關鍵部件免受損害。同時，其靈活的變速能力使得機器人能夠適應不同地面條件，如草地、沙地、樓梯等，實現更廣泛的應用場景覆蓋。本專利技術通過高效的動力傳輸、靈活的雙電機配置、創新的變速箱設計、增強的負載能力以及良好的可維護性，顯著提升了機器人的行走性能和應用潛力。
16、腿部連桿包括第一連桿、第二連桿以及第三連桿，所述第一連桿的一端與變速輸出盤樞接，所述第二連桿的一端與第二電機的輸出端連接，所述第三連桿設置有第一樞接部和第二樞接部，所述第一樞接部與第一連桿連接，所述第二樞接部與第二連桿連接。本實施例中，第一連桿與變速輸出盤的樞接設計，確保了腿部機構能夠根據變速輸出盤的旋轉速度與方向，實現靈活且高效的步伐調整。這一設計不僅提升了機器人的行走穩定性，還大大增強了其對復雜地形的適應能力。其次，第二連桿與第二電機輸出端的直接連接，為腿部機構提供了強大的驅動力。通過精確控制第二電機的輸出，可以實現對腿部力量的精準調節，從而滿足機器人在不同場景下的運動需求。而第三連桿作為連接第一連桿與第二連桿的橋梁，其上的第一樞接部和第二樞接部分別與兩連桿相連，形成了穩定的三角支撐結構。這一設計不僅增強了腿部機構的整體穩定性，還使得腿部在變形過程中能夠保持平滑且連續的過渡，大大提高了機器人的運動流暢性和靈活性。
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1.一種機器人腿部變速機構，其特征在于：包括第一電機、減速機、變速箱、第二電機以及腿部連桿，所述第一電機的驅動端與減速機連接，所述減速機的輸入端與第一電機連接、輸出端與變速箱連接，所述第二電機的固定端設置有連接盤，所述第二電機通過連接盤與減速機連接；所述變速箱包括輸出調節盤、變速固定盤以及變速輸出盤，所述變速固定盤設置在第一電機的固定端，所述變速輸出盤轉動連接于減速機，所述輸出調節盤與減速機的輸出端連接，所述輸出調節盤活動于變速固定盤與變速輸出盤之間，以驅動連接變速固定盤或變速輸出盤。
2.根據權利要求1所述的機器人腿部變速機構，其特征在于：所述減速機包括驅動連接座、固定連接座、行星輪組以及輸出輪盤，所述驅動連接座的一端與第一電機的驅動端連接，所述固定連接座設置有第一軸承，并通過第一軸承與變速輸出盤轉動連接，所述行星輪組的一端與固定連接座轉動連接、另一端與驅動連接座轉動連接，所述行星輪組與輸出輪盤嚙合。
3.根據權利要求2所述的機器人腿部變速機構，其特征在于：所述輸出輪盤與變速固定盤之間設置有第二軸承，所述輸出輪盤與變速固定盤之間通過第二軸承轉動連接。p>
4.根據權利要求3所述的機器人腿部變速機構，其特征在于：所述固定連接座的內側設置有連接齒環，所述連接齒環與行星輪組嚙合，所述固定連接座的一端與連接盤連接。
5.根據權利要求4所述的機器人腿部變速機構，其特征在于：所述變速固定盤包括連接罩以及固定齒環，所述連接罩設置在第一電機上，所述固定齒環設置在連接罩的一側，所述固定齒環上設置有多個固定齒，所述輸出調節盤設置有調節配合齒，所述減速機的驅動端設置有輸出連接齒，所述輸出連接齒與調節配合齒嚙合。
6.根據權利要求5所述的機器人腿部變速機構，其特征在于：所述變速輸出盤設置有輸出配合齒，所述輸出配合齒用于配合調節配合齒；所述輸出連接齒、固定齒和輸出配合齒相對設置，所述調節配合齒活動于輸出連接齒、固定齒和輸出配合齒之間。
7.根據權利要求1所述的機器人腿部變速機構，其特征在于：所述變速輸出盤的一側設置有樞接支架，所述變速輸出盤通過樞接支架與第一連桿樞接。
8.根據權利要求1所述的機器人腿部變速機構，其特征在于：所述連接盤設置有電機連接架，所述電機連接架設置在第二電機上，所述連接盤與第二電機之間形成有散熱腔。
9.根據權利要求1所述的機器人腿部變速機構，其特征在于：所述腿部連桿包括第一連桿、第二連桿以及第三連桿，所述第一連桿的一端與變速輸出盤樞接，所述第二連桿的一端與第二電機的輸出端連接，所述第三連桿設置有第一樞接部和第二樞接部，所述第一樞接部與第一連桿連接，所述第二樞接部與第二連桿連接；所述第一連桿的兩端分別設置有第一傾斜部和第二傾斜部，所述第一傾斜部與變速輸出盤樞接，所述第二傾斜部與第一樞接部樞接；所述第一樞接部與第二樞接部設置在第三連桿的同一平行線上，所述第三連桿的一端設置有行駛輪組，所述行駛輪組的軸心與第一樞接部與第二樞接部處于同一平行線。
10.一種機器人，其特征在于：包括權利要求1~9任意一項所述的機器人腿部變速機構，所述機器人包括機身，所述機器人腿部變速機構至少設置有兩組，至少兩組機器人腿部變速機構分別設置在機身的兩側。
...【技術特征摘要】
1.一種機器人腿部變速機構，其特征在于：包括第一電機、減速機、變速箱、第二電機以及腿部連桿，所述第一電機的驅動端與減速機連接，所述減速機的輸入端與第一電機連接、輸出端與變速箱連接，所述第二電機的固定端設置有連接盤，所述第二電機通過連接盤與減速機連接；所述變速箱包括輸出調節盤、變速固定盤以及變速輸出盤，所述變速固定盤設置在第一電機的固定端，所述變速輸出盤轉動連接于減速機，所述輸出調節盤與減速機的輸出端連接，所述輸出調節盤活動于變速固定盤與變速輸出盤之間，以驅動連接變速固定盤或變速輸出盤。
2.根據權利要求1所述的機器人腿部變速機構，其特征在于：所述減速機包括驅動連接座、固定連接座、行星輪組以及輸出輪盤，所述驅動連接座的一端與第一電機的驅動端連接，所述固定連接座設置有第一軸承，并通過第一軸承與變速輸出盤轉動連接，所述行星輪組的一端與固定連接座轉動連接、另一端與驅動連接座轉動連接，所述行星輪組與輸出輪盤嚙合。
3.根據權利要求2所述的機器人腿部變速機構，其特征在于：所述輸出輪盤與變速固定盤之間設置有第二軸承，所述輸出輪盤與變速固定盤之間通過第二軸承轉動連接。
4.根據權利要求3所述的機器人腿部變速機構，其特征在于：所述固定連接座的內側設置有連接齒環，所述連接齒環與行星輪組嚙合，所述固定連接座的一端與連接盤連接。
5.根據權利要求4所述的機器人腿部變速機構，其特征在于：所述變速固定盤包括連接罩以及固定齒環，所述連接罩設置在第一電機上，所述固定齒環設置在連接罩的一側，所述固定齒環上設置有多個固定齒，所述輸出調節盤設置有調節配合齒...
【專利技術屬性】
技術研發人員：郁亞南，艾煜，廖鉉泓，英翰杰，
申請(專利權)人：東莞市本末科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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