缓冲式四足机器狗腿部结构
本申请涉及机器人,尤其涉及一种缓冲式四足机器狗腿部结构。
背景技术:
1、四足机器狗作为一种仿生机器人,其运动灵活性和地形适应能力在很大程度上取决于腿部结构的设计。现有的四足机器狗腿部驱动结构通常采用电机直接驱动关节转动,或辅以连杆机构实现抬腿、迈步等动作。然而,在行走或跑动过程中,足端与地面接触时会产生剧烈的冲击力和高频振动。
2、传统的缓冲方案多采用简单的弹簧或橡胶垫,这类被动元件虽然结构简单,但其阻尼特性单一,缓冲和吸振效果有限,难以有效过滤复杂地面带来的多频段、变强度的冲击。过大的冲击载荷会直接传递至机身,不仅影响机身姿态的稳定性与传感器数据的准确性,还可能引发电机过载、结构件疲劳损坏以及控制系统的持续振荡补偿,从而降低机器狗的整体运动性能、能量效率和可靠性。
3、如中国专利公开了四足机器狗的腿部结构(公告号cn219584351u),该专利技术通过肩部支架与机器狗主体相互连接配合,从而在进行舵机维护时可直接拆卸腿部结构而无需对机器狗主体进行任何操作,使得对舵机的维修保养更加方便;但是其缓冲效果不佳,不能有效地保证机器狗的稳定性。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于提供缓冲式四足机器狗腿部结构,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
3、缓冲式四足机器狗腿部结构,包括上肢体,以及转动连接在上肢体内侧下端的下肢体,所述下肢体的下端的内侧嵌入设置有支撑体,所述上肢体的前后侧的上端分别安装有电机二和电机一,所述电机二的输出端与上肢体固定连接,所述电机一的输出端位于上肢体的内侧连接有传动齿轮,所述传动齿轮的外侧啮合连接有扇形齿轮,所述扇形齿轮的前侧固定连接有连接块,所述连接块的一侧转动连接有拉杆,所述拉杆的下端与下肢体的上端转动连接。
4、作为本实用新型再进一步的方案:所述扇形齿轮转动安装在上肢体的内侧,所述上肢体的下端的一侧开设有通槽,所述拉杆贯穿通槽后与下肢体转动连接。
5、作为本实用新型再进一步的方案:所述支撑体包括外壳体,所述外壳体的内侧的上端嵌入滑动设置有活塞杆,且在外壳体的外侧套接有弹簧二,所述活塞杆上位于外壳体的内部设置有活塞,且在活塞杆上位于活塞的下端设置有u型储油仓。
6、作为本实用新型再进一步的方案:所述外壳体的内部位于活塞的上端形成上腔室,且在外壳体的内部位于u型储油仓的下端形成下腔室。
7、作为本实用新型再进一步的方案:所述活塞杆上位于活塞的上端套接有弹簧一,且在活塞杆与外壳体的交接处安装有密封环。
8、作为本实用新型再进一步的方案:所述活塞上设置有与u型储油仓和上腔室连通的阻尼小孔二,所述活塞和u型储油仓上靠近阻尼小孔二处共同设置有与上腔室和下腔室连通的阻尼小孔一,所述u型储油仓上远离阻尼小孔二处设置有与下腔室连通的阻尼小孔三。
9、与现有技术相比,本实用新型的有益效果:
10、本实用新型中的支撑体集成了机械弹簧与液压阻尼系统,构成了复合缓冲机制;当足端受到冲击时,首先由弹簧二提供初步的弹性缓冲;冲击力进一步传递时,活塞挤压液压油,通过精心设计的u型储油仓及多个阻尼小孔的序贯开启与闭合,实现了液压油在不同腔室间的受控流动;从而将冲击动能转化为液压油的内能耗散,形成了多级、可调的阻尼特性,能够有效吸收和衰减宽频带的振动能量,大幅减少传递至机身的冲击力,从而确保了机器狗在复杂地形运动时机身的平稳性;
11、通过将驱动机构与缓冲机构巧妙集成于腿部骨架内部及连接处,布局合理;缓冲核心的支撑体直接嵌入下肢体下端,作为足部组件,不额外占用空间,保持了腿部结构的紧凑性和轻量化特点。
1.缓冲式四足机器狗腿部结构,包括上肢体(1),以及转动连接在上肢体(1)内侧下端的下肢体(5),其特征在于,所述下肢体(5)的下端的内侧嵌入设置有支撑体(6),所述上肢体(1)的前后侧的上端分别安装有电机二(3)和电机一(2),所述电机二(3)的输出端与上肢体(1)固定连接,所述电机一(2)的输出端位于上肢体(1)的内侧连接有传动齿轮(9),所述传动齿轮(9)的外侧啮合连接有扇形齿轮(8),所述扇形齿轮(8)的前侧固定连接有连接块(7),所述连接块(7)的一侧转动连接有拉杆(4),所述拉杆(4)的下端与下肢体(5)的上端转动连接。
2.根据权利要求1所述的缓冲式四足机器狗腿部结构,其特征在于,所述扇形齿轮(8)转动安装在上肢体(1)的内侧,所述上肢体(1)的下端的一侧开设有通槽,所述拉杆(4)贯穿通槽后与下肢体(5)转动连接。
3.根据权利要求1所述的缓冲式四足机器狗腿部结构,其特征在于,所述支撑体(6)包括外壳体(61),所述外壳体(61)的内侧的上端嵌入滑动设置有活塞杆(66),且在外壳体(61)的外侧套接有弹簧二(67),所述活塞杆(66)上位于外壳体(61)的内部设置有活塞(68),且在活塞杆(66)上位于活塞(68)的下端设置有u型储油仓(69)。
4.根据权利要求3所述的缓冲式四足机器狗腿部结构,其特征在于,所述外壳体(61)的内部位于活塞(68)的上端形成上腔室,且在外壳体(61)的内部位于u型储油仓(69)的下端形成下腔室。
5.根据权利要求3所述的缓冲式四足机器狗腿部结构,其特征在于,所述活塞杆(66)上位于活塞(68)的上端套接有弹簧一(64),且在活塞杆(66)与外壳体(61)的交接处安装有密封环(65)。
6.根据权利要求3所述的缓冲式四足机器狗腿部结构,其特征在于,所述活塞(68)上设置有与u型储油仓(69)和上腔室连通的阻尼小孔二(63),所述活塞(68)和u型储油仓(69)上靠近阻尼小孔二(63)处共同设置有与上腔室和下腔室连通的阻尼小孔一(62),所述u型储油仓(69)上远离阻尼小孔二(63)处设置有与下腔室连通的阻尼小孔三(60)。
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