一种具有抓取功能的腿机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111532355A(43)申请公布日2020.08.14(21)申请号202010431059.1(22)申请日2020.05.20(71)申请人南京信息工程大学地址210044江苏省南京市江北新区宁六路219号(72)发明人韦中刘佳刘云平王维西陈大鹏魏李娜(74)专利代理机构南京汇盛专利商标事务所(普通合伙)32238代理人张立荣杭清涛(51)Int.Cl.B62D57/032(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图8页(54)发明名称一种具有抓取功能的腿机构(57)摘要本发明公开了一种具有抓取功能的腿机构，包括机架、大腿、小腿和足端部件，其特征在于，机架上固定有第一动力机和第二动力机，第一动力机的输出轴上固定安装第一正齿轮，大腿上端设有第二正齿轮，大腿上端套设于第二动力机的输出轴上，第二正齿轮与第一正齿轮相啮合，第二动力机的输出轴上还固定安装第三正齿轮，小腿上端与大腿末端铰接连接，小腿上端外侧设有第四正齿轮，第三正齿轮与第四正齿轮通过同步带实现传动连接，小腿末端设有足端部件，小腿内为空腔，小腿内设有控制足端部件进行抓取动作的抓取传动机构。本发明通过在小腿内设置抓取传动机构，可以实现通过两个动力机的协调控制，实现腿式运动及抓取操作。CN111532355ACN111532355A权利要求书1/1页1.一种具有抓取功能的腿机构，包括机架(1)、大腿(2)、小腿(3)和足端部件，其特征在于，所述所述机架(1)上固定有第一动力机(7)和第二动力机(10)，所述第一动力机(7)的输出轴上固定安装第一正齿轮(8)，所述大腿(2)上端设有第二正齿轮，所述大腿(2)上端套设于所述第二动力机(10)的输出轴上，所述第二正齿轮与所述第一正齿轮(8)相啮合，所述第二动力机(10)的输出轴上还固定安装第三正齿轮(11)，所述小腿(3)上端与所述大腿(2)末端铰接连接，小腿(3)上端外侧设有第四正齿轮(13)，所述第三正齿轮(11)与第四正齿轮(13)通过同步带(12)实现传动连接，所述小腿(3)末端设有足端部件，小腿(3)内为空腔，小腿(3)内设有控制所述足端部件进行抓取动作的抓取传动机构。2.根据权利要求1所述的具有抓取功能的腿机构，其特征在于，所述大腿(2)末端顶部设有一段传动齿，所述足端部件包括第一足端部件(5)和第二足端部件(6)，第一足端部件(5)和第二足端部件(6)的外侧分别与小腿(3)末端铰接连接，所述抓取传动机构包括传动齿、第五正齿轮(15)、第一锥形齿轮、第二锥形齿轮、蜗杆(18)、蜗轮、滑块(21)、第一传动杆(20)和第二传动杆(22)，所述第五正齿轮(15)和蜗轮分别通过固定轴安装在小腿(3)空腔内，所述蜗杆通过固定块安装在小腿(3)空腔内，所述第一锥形齿轮固定设于所述第五正齿轮(15)上，所述第二锥形齿轮设于所述蜗杆(18)端部，所述第五正齿轮(15)与所述大腿(2)端部的传动齿相啮合，所述第一锥形齿轮与第二锥形齿轮相啮合，所述蜗轮与蜗杆(18)啮合传动，所述第一传动杆(20)的两端分别与所述蜗轮和滑块(21)相连接，第二传动杆(22)和第三传动杆(23)的上端分别铰接连接于滑块(21)末端，第二传动杆(22)和第三传动杆(23)的末端分别与第一足端部件(5)和第二足端部件(6)的内侧铰接连接。3.根据权利要求1所述的具有抓取功能的腿机构，其特征在于，所述第一足端部件(5)和第二足端部件(6)为四分之一球壳形。2CN111532355A说明书1/4页一种具有抓取功能的腿机构技术领域[0001]本发明涉及机器人设计技术领域，具体说是一种具有抓取功能的腿机构。背景技术[0002]在发生火灾、矿难、核泄漏、恐怖袭击等事件时，往往需要进行搜救、反恐、排爆、侦察等危险任务。为了减少人员伤亡，常借助于移动机器人。腿式机器人具有较强的地形适应能力，在复杂环境中有巨大的应用前景。为了提高腿式机器人的作业能力，需要为机器人设计抓取功能。现有的方案主要有两种，一种是在机体上安装独立的配有手爪的机械臂，另一种是在腿的末端增加独立驱动的手爪机构。这两种方法均增加了额外的动力机，增大了机器人的重量。发明内容[0003]本发明的目的是针对上述现有技术中的不足，提供一种具有抓取功能的腿机构。[0004]本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种具有抓取功能的腿机构，包括机架、大腿、小腿和足端部件，所述所述机架上固定有第一动力机和第二动力机，所述第一动力机的输出轴上固定安装第一正齿轮，所述大腿上端设有第二正齿轮，所述大腿上端套设于所述第二动力机的输出轴上，所述第二正齿轮与所述第一正齿轮相啮合，所述第二动力机的输出轴上还固定安装第三正齿轮，所述小腿上端与所述大腿末端铰接