專利名稱：步行器髖關(guān)節(jié)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)器人領(lǐng)域，特別是涉及機(jī)器人歩行器的髖關(guān)節(jié)。
背景技術(shù)：
歩行器既能在平地上行走，也能在復(fù)雜地面行走，對(duì)環(huán)境有較好的適應(yīng)性，其應(yīng)用極為廣泛。髖關(guān)節(jié)是歩行器設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)之一。早期的歩行器髖關(guān)節(jié)通常采用串聯(lián)結(jié)構(gòu)，存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、慣性大等不足。為了克服這些不足之處，許多研究人員把注意力轉(zhuǎn)向 了三自由度轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)，如Gosselin提出的球面3-RRR機(jī)構(gòu),Karouia提出的3-UPU機(jī)構(gòu),Vischer提出的Argos機(jī)構(gòu)，Di Gregorio提出的3-RUU機(jī)構(gòu)，方躍法提出的3-UPR機(jī)構(gòu)等三自由度轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)。但是，采用上述并聯(lián)機(jī)構(gòu)的髖關(guān)節(jié)還仍然存在ー些不足，如エ藝性差、制造成本聞等等。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供ー種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、承載能力強(qiáng)、響應(yīng)速度快和エ藝性好的歩行器散關(guān)節(jié)。本實(shí)用新型主要包括運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、機(jī)架和將它們連接在一起的三條結(jié)構(gòu)相同的運(yùn)動(dòng)支鏈，該三條運(yùn)動(dòng)支鏈均由伺服電機(jī)、L型驅(qū)動(dòng)桿和L型從動(dòng)桿組成 ，其中，一條支鏈的L型驅(qū)動(dòng)桿的一端通過(guò)安裝孔與安裝在機(jī)架一端的伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸固連，該L型驅(qū)動(dòng)桿的另ー端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈與L型從動(dòng)桿的一端相連，該L型從動(dòng)桿的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)頂部相連；第二條支鏈的L型驅(qū)動(dòng)桿的一端通過(guò)安裝孔與安裝在機(jī)架上部的伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸固連，另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈與L型從動(dòng)桿的一端相連，該L型從動(dòng)桿的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)側(cè)面相連；第三條支鏈的L型驅(qū)動(dòng)桿的一端通過(guò)安裝孔與安裝在機(jī)架另一端的伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸固連，另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈與L型從動(dòng)桿的一端相連，該L型從動(dòng)桿的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)另ー側(cè)面相連；三個(gè)運(yùn)動(dòng)支鏈中與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)相連的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈的轉(zhuǎn)軸在空間分別互相垂直；安裝在機(jī)架上的三個(gè)伺服電機(jī)的三個(gè)轉(zhuǎn)軸在空間分別互相垂直。在運(yùn)動(dòng)支鏈中，連接L型驅(qū)動(dòng)桿和L型從動(dòng)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈的轉(zhuǎn)軸軸線、連接L型從動(dòng)桿和運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈的轉(zhuǎn)軸軸線及伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸軸線在空間匯交與一點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)平臺(tái)與歩行器大腿的一端相連。通過(guò)三個(gè)伺服電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的L型驅(qū)動(dòng)桿，L型驅(qū)動(dòng)桿通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈帶動(dòng)L型從動(dòng)桿，L型從動(dòng)桿通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的三維轉(zhuǎn)動(dòng)，滿足人類髖關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)特征要求。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、承載能力強(qiáng)、響應(yīng)速度快、エ藝性好，可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的三維轉(zhuǎn)動(dòng)，滿足人類髖關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)特征要求。

圖I是本實(shí)用新型的立體示意圖。[0008]圖2是本實(shí)用新型的運(yùn)動(dòng)支鏈結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖I與2所示，歩行器髖關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)I與機(jī)架2之間由三條結(jié)構(gòu)相同的運(yùn)動(dòng)支鏈3相連。其中一條支鏈的L型驅(qū)動(dòng)桿5的一端通過(guò)安裝孔與安裝在機(jī)架一端的伺服電機(jī)4的轉(zhuǎn)軸固聯(lián),該L型驅(qū)動(dòng)桿的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈7與L型從動(dòng)桿6的一端相連，該L型從動(dòng)桿的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈8與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)頂部相連；第二條支鏈的L型驅(qū)動(dòng)桿的一端通過(guò)安裝孔與安裝在機(jī)架上部的伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸固連，其另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈與L型從動(dòng)桿的一端相連，該L型從動(dòng)桿的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)側(cè)面相連；第三條支鏈的L型驅(qū)動(dòng)桿的一端通過(guò)安裝孔與安裝在機(jī)架另一端的伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸固連，該L型驅(qū)動(dòng)桿的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈與L型從動(dòng)桿的一端相連，該L型從動(dòng)桿的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)另ー側(cè)面相連；且三條運(yùn)動(dòng)支鏈中的三個(gè)L型從動(dòng)桿對(duì)應(yīng)的與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)相連的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈的轉(zhuǎn)軸軸線在空間分別互相垂直；安裝在機(jī)架上的三個(gè)伺服電 機(jī)的三個(gè)轉(zhuǎn)軸軸線在空間分別互相垂直。在每一條運(yùn)動(dòng)支鏈中，連接L型驅(qū)動(dòng)桿和L型從動(dòng)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈的轉(zhuǎn)軸軸線、連接L型從動(dòng)桿和運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈的轉(zhuǎn)軸軸線及伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸軸線在空間匯交與一點(diǎn)；運(yùn)動(dòng)平臺(tái)與歩行器大腿9的一端相連。
權(quán)利要求1.ー種歩行器髖關(guān)節(jié)，包括運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、機(jī)架和和將它們連接在一起的三條結(jié)構(gòu)相同的運(yùn)動(dòng)支鏈，其特征在于一條支鏈的L型驅(qū)動(dòng)桿的一端通過(guò)安裝孔與安裝在機(jī)架一端的伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸固連，該L型驅(qū)動(dòng)桿的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈與L型從動(dòng)桿的一端相連，該L型從動(dòng)桿的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)頂部相連；第二條支鏈的L型驅(qū)動(dòng)桿的一端通過(guò)安裝孔與安裝在機(jī)架上部的伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸固連，其另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈與L型從動(dòng)桿的一端相連，該L型從動(dòng)桿的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)側(cè)面相連；第三條支鏈的L型驅(qū)動(dòng)桿的一端通過(guò)安裝孔與安裝在機(jī)架另一端的伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸固連，該L型驅(qū)動(dòng)桿的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈與L型從動(dòng)桿的一端相連，該L型從動(dòng)桿的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)另ー側(cè)面相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的歩行器髖關(guān)節(jié)，其特征是三個(gè)L型從動(dòng)桿與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)相連的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈的轉(zhuǎn)軸軸線在空間互相垂直；三條運(yùn)動(dòng)支鏈中的三個(gè)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸線在空間互相垂直。
專利摘要一種步行器髖關(guān)節(jié)，其主要包括運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、機(jī)架和將它們連接在一起的三條結(jié)構(gòu)相同的運(yùn)動(dòng)支鏈，一條支鏈的L型驅(qū)動(dòng)桿的一端與安裝在機(jī)架一端的伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸固連，另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈與L型從動(dòng)桿的一端相連，該L型從動(dòng)桿的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)頂部相連；第二條支鏈的L型驅(qū)動(dòng)桿的一端與安裝在機(jī)架上部的伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸固連，另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈與L型從動(dòng)桿的一端相連，該L型從動(dòng)桿的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)側(cè)面相連；第三條支鏈的L型驅(qū)動(dòng)桿的一端與安裝在機(jī)架另一端的伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸固連，另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈與L型從動(dòng)桿的一端相連。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、承載能力強(qiáng)和工藝性好等優(yōu)點(diǎn)，適合作機(jī)器人步行器的髖關(guān)節(jié)。
文檔編號(hào)B62D57/032GK202429274SQ201220012059
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者金振林, 高峰 申請(qǐng)人:燕山大學(xué)