用于足式机器人的腿组件和足式机器人的制作方法

1.本实用新型涉及足式机器人技术领域，具体地，涉及一种用于足式机器人的腿组件和足式机器人。


背景技术：

2.足式机器人，也称有腿机器人。足式机器人一般包括躯身组件和腿组件，腿组件包括与躯身组件可枢转地相连的腿。其中，腿可以带动躯身组件移动，以改变足式机器人的空间位置。但是不同的腿结构影响着足式机器人的功耗大小和移动速度等参数。相关技术中的足式机器人的腿组件只能满足特定场合的使用需求，适用性低，使用者的体验感差。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
4.为此，本实用新型一方面的实施例提出一种用于足式机器人的腿组件，该用于足式机器人的腿组件可以对足式机器人的功耗进行调节，且适用性好。
5.本实用新型另一方面的实施例提出一种足式机器人。
6.根据本实用新型的第一方面的实施例的足式机器人的腿组件，包括：腿，所述腿包括第一腿构件和第二腿构件；调节部件，所述调节部件与所述第一腿构件和所述第二腿构件相连，用于通过调节所述第一腿构件与所述第二腿构件之间的距离调节所述腿的长度。
7.根据本实用新型实施例的用于足式机器人的腿组件，当足式机器人在陡峭或者崎岖的场地上行走时，可以通过调节部件将第一腿构件和第二腿构件之间的距离拉长，以延长足式机器人的腿的长度，进而提高足式机器人的越障能力。当足式机器人在平坦的场地上行走时，可以将通过调节部件将第一腿构件和第二腿构件之间的距离缩短，以减小腿的长度，进而降低足式机器人的功耗。从而本实用新型实施例的足式机器人的腿组件可以对足式机器人的功耗进行调节，适用性好。
8.在一些实施例中，所述腿包括大腿和小腿，所述小腿包括所述第一腿构件和所述第二腿构件，所述大腿与所述第一腿构件可枢转地连接。
9.在一些实施例中，所述调节部件包括齿条、齿轮和调节件，所述齿条设于所述第一腿构件和所述第二腿构件中的一者上，所述齿轮设于所述第一腿构件和所述第二腿构件中的另一者上，所述齿轮与所述齿条啮合，所述调节件与所述齿轮相连以用于通过驱动所述齿轮转动驱动所述齿条平移，以调节所述第一腿构件与所述第二腿构件之间的距离。
10.在一些实施例中，所述调节件在第一位置和第二位置之间可移动，在所述第一位置，所述调节件可转动以驱动所述齿轮转动，在所述第二位置时，所述调节件不可转动以限制所述齿轮转动。
11.在一些实施例中，所述第二腿构件的第一端具有安装槽，所述齿轮可枢转地设于所述安装槽内，所述第二腿构件的侧壁设有调节孔，所述调节孔与所述安装槽连通，所述调节件配合在所述调节孔内，且沿所述调节孔的轴向在所述第一位置和所述第二位置之间可
移动。
12.在一些实施例中，所述齿轮的轴向设有配合槽，所述调节件具有第一配合部，所述第一配合部沿所述齿轮的轴向可滑动地配合在所述配合槽内。
13.在一些实施例中，所述调节孔包括第一孔段，所述调节件还包括第二配合部，所述第二配合部与所述第一配合部相连，在所述第一位置，所述第二配合部脱离所述第一孔段，以便所述调节件可转动，在所述第二位置，所述第二配合部配合在所述第一孔段内且不可转动以限制所述齿轮转动。
14.在一些实施例中，所述调节件还包括连接轴，所述第一配合部通过所述连接轴与所述第二配合部可拆卸地相连。
15.在一些实施例中，所述第一配合部和/或所述第二配合部与所述连接轴可拆卸地连接。
16.在一些实施例中，所述连接轴包括第一轴段和第二轴段，所述第一轴段与所述第一配合部相连，所述第二轴段与所述第二配合部相连，所述第一轴段与所述第二轴段螺纹连接。
17.在一些实施例中，所述调节件还包括手持部，所述手持部与所述第二配合部相连，所述手持部用于驱动所述第二配合部在所述第一位置和所述第二位置之间移动且用于在所述第一位置转动所述第二配合部。
18.在一些实施例中，所述调节孔还包括与所述第一孔段连通的第二孔段，所述第二孔段与所述第一孔段相比远离所述安装槽，所述调节件还包括第三配合部，所述第三配合部设于所述手持部和所述第二配合部之间，在所述第一位置，所述第二配合部位于所述第二孔段内，在所述第二位置时，所述第三配合部配合在所述第二孔段内。
19.在一些实施例中，所述调节部件还包括用于在所述第二位置密封所述第三配合部与所述第二孔段之间的间隙的弹性件。
20.在一些实施例中，所述用于足式机器人的腿组件还包括导向部件，所述导向部件与所述第一腿构件和第二腿构件相连，所述导向部件用于导引所述第一腿构件沿所述第二腿构件的长度方向移动。
21.在一些实施例中，所述导向部件包括导向柱和导向槽，所述导向柱设于所述第一腿构件和所述第二腿构件中的一者上，所述导向槽设于所述第一腿构件和所述第二腿构件中的另一者上，所述导向柱可滑动地配合在与所述导向槽内。
22.在一些实施例中，所述导向柱设在所述第一腿构件的第一端的端面上，所述导向槽设在所述第二腿构件的第一端的端面内。
23.根据本实用新型的第二方面的实施例的足式机器人包括：躯身组件；腿组件，所述腿组件为上述实施例所述的用于足式机器人的腿组件，所述腿组件与所述躯身组件相连。
24.根据本实用新型实施例的足式机器人可以通过对腿的长度进行控制以对足式机器人的功耗进行调节，且足式机器人的适用性好。
附图说明
25.图1是本实用新型实施例的足式机器人的示意图。
26.图2是本实用新型实施例的用于足式机器人的腿组件的示意图。
27.图3是本实用新型实施例的用于足式机器人的腿组件的局部爆炸图。
28.图4是本实用新型实施例的用于足式机器人的腿组件的调节件在第一位置的内部示意图。
29.图5是本实用新型实施例的用于足式机器人的腿组件的调节件在第二位置的内部示意图。
30.图6是本实用新型实施例的用于足式机器人的腿组件的调节件的示意图。
31.图7是本实用新型实施例的用于足式机器人的腿组件的调节件的局部爆炸示意图。
32.图8是本实用新型实施例的用于足式机器人的腿组件的第二腿构件的局部示意图。
33.附图标记：
34.100、腿组件；200、躯身组件；
35.1、腿；11、大腿；12、小腿；121、第一腿构件；122、第二腿构件；1221、安装槽； 1222、调节孔；12221、第一孔段；12222、第二孔段；
36.2、调节部件；21、齿轮；211、配合槽；22、齿条；23、调节件；231、第一配合部； 232、第二配合部；233、第三配合部；234、连接轴；2341、第一轴段；2342、第二轴段； 235、手持部；236、弹性件；
37.3、导向部件；31、导向柱；32、导向槽。
具体实施方式
38.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
39.下面参考附图描述根据本实用新型实施例的用于足式机器人的腿组件和具有该腿组件的足式机器人。
40.如图1至图5所示，根据本实用新型实施例的用于足式机器人的腿组件，腿组件100 包括腿1和调节部件2，腿1包括第一腿构件121和第二腿构件122，调节部件2与第一腿构件121和第二腿构件122相连，调节部件2用于通过调节第一腿构件121与第二腿构件 122之间的距离调节腿1的长度。
41.根据本实用新型实施例的用于足式机器人的腿组件，当足式机器人在陡峭或者崎岖的场地行走时，可以通过调节部件2将第一腿构件121和第二腿构件122之间的距离拉长，以延长足式机器人的腿1的长度，进而提高足式机器人的越障能力。当足式机器人在平坦的场地上行走时，可以将通过调节部件2将第一腿构件121和第二腿构件122之间的距离缩短，以减小腿12的长度，进而降低足式机器人的功耗。从而本实用新型实施例的足式机器人的腿组件100可以对足式机器人的功耗进行调节，适用性好。
42.在实际应用过程中，例如，当足式机器人需要爬楼梯、爬山地等复杂场地时，可以通过用户自主调节调节部件2或者足式机器人自动驱动调节部件2，以将第一腿构件121和第二腿构件122之间的距离拉长，进而增大足式机器人的腿1的跨度，提高足式机器人的躯身组件200的高度，以便于足式机器人的行进。另外，当足式机器人摆放在室内时，可以通过
调节部件2将第一腿构件121和第二腿构件122之间的距离拉长，以协调足式机器人的躯身组件200和腿1之间的比例关系，提高足式机器人的美观程度。
43.又例如，当足式机器人在平坦的路面上行走时，可以通过用户自主调节调节部件2或者足式机器自动驱动调节部件2，以将第一腿构件121和第二腿构件122之间的距离缩短，从而减小足式机器人的腿1的跨度，降低驱动腿1转动的电机的输出转矩，减小足式机器人的功耗。另外，当足式机器人的腿1的长度缩短时，足式机器人爆发力和速度也可以相应地提高。
44.在一些实施例中，如图1和图2所示，腿1包括大腿11和小腿12，小腿12包括第一腿构件121和第二腿构件122，大腿11与第一腿构件121可枢转地连接。具体地，如图1 所示，大腿11的上端与足式机器人的躯身组件200可枢转地相连，大腿11的下端与第一腿构件121的上端可枢转地相连。
45.可以理解的是，足式机器人的小腿12的长度可以通过调节部件2伸长和缩短，由于小腿12的下端距离驱动腿1转动的电机较远，因此当小腿12的长度缩短时，驱动小腿12的下端移动所需的力减小，电机的输出转矩变小，功耗也会相应地减低。
46.可选地，如图3至图5所示，调节部件2包括齿条22、齿轮21和调节件23，齿条22 设于第一腿构件121和第二腿构件122中的一者上，齿轮21设于第一腿构件121和第二腿构件122中的另一者上，齿轮21与齿条22啮合，调节件23与齿轮21相连以用于通过驱动齿轮21转动驱动齿条22平移，从而调节第一腿构件121与第二腿构件122之间的距离。
47.例如，如图3至图5所示，齿条22设于第一腿构件121上，齿轮21设于第二腿构件 122上。可以理解的是，当需要对第一腿构件121和第二腿构件122之间的距离进行调节时，可以通过调节件23带动齿轮21转动，齿轮21带动齿条22平移，齿条22带动第一腿构件 121平移，从而调节第一腿构件121和第二腿构件122之间的距离。
48.可选地，如图3至图5所示，调节件23在第一位置和第二位置之间可移动。如图4所示，当调节件23在第一位置时，调节件23可转动以驱动齿轮21转动。如图5所示，当调节件23在第二位置时，调节件23不可转动以限制齿轮21转动。
49.可以理解的是，调节件23可以通过空间位置的变化，以允许或限制齿轮21的转动。如图4所示，当调节件23在第一位置时，即允许调节件23带动齿轮21转动时，可以通过转动调节件23带动齿轮21转动，以调节第一腿构件121和第二腿构件122之间的距离。如图5所示，当调节件23在第二位置时，即限制调节件23带动齿轮21转动时，可以避免齿轮21带动齿条22平移，进而将第一腿构件121和第二腿构件122之间的距离进行锁定。
50.进一步地，如图3至图5所示，第二腿构件122的第一端(如图3中第二腿构件122 的上端)具有安装槽1221，齿轮21可枢转地设于安装槽1221内，第二腿构件122的侧壁设有调节孔1222，调节孔1222与安装槽1221连通，调节件23配合在调节孔1222内，调节件23可沿调节孔1222的轴向在第一位置和第二位置之间可移动。
51.可以理解的是，如图4和图5所示，当调节件23沿调节孔1222的轴向朝远离齿轮21 的方向移动时，即调节件23由第二位置移动至第一位置时，可以通过转动调节件23以带动齿轮21转动。
52.如图4和图5所示，当调节件23沿调节孔1222的轴向朝靠近齿轮21的方向移动时，即调节件23由第一位置移动至第二位置时，调节件23将不能转动，从而齿轮21与齿条22 之
间将不能产生相对位移，进而可以对第一腿构件121和第二腿构件122之间的距离进行锁定。
53.具体地，如图3和图6所示，齿轮21的轴向设有配合槽211，调节件23具有第一配合部231，第一配合部231沿齿轮21的轴向可滑动地配合在配合槽211内。可以理解的是，齿轮21邻近调节件23的一端设有配合槽211，调节件23邻近齿轮21的一端具有第一配合部231，第一配合部231沿齿轮21的轴向可滑动地配合在配合槽211内。需要说明的是，当调节件23在第一位置时，第一配合部231的至少部分位于配合槽211内，以使调节件23 可以带动齿轮21转动。
54.可以理解的是，第一配合部231的外周轮廓与配合槽211的外周轮廓可以为三角形、多边形或其他不规则形状，即第一配合部231与配合槽211仅能沿轴向相对滑动，而不能相对转动。
55.进一步地，如图3至图5和图8所示，调节孔1222包括第一孔段12221，调节件23还包括第二配合部232，第二配合部232与第一配合部231相连。如图4所示，当调节件23 在第一位置时，第二配合部232脱离第一孔段12221，以便调节件23可转动。如图5所示，当调节件23在第二位置时，第二配合部232配合在第一孔段12221内且不可转动，从而限制齿轮21转动。需要说明的是，当调节件23在第一位置时，第一配合部231完全脱离第一孔段12221，当调节件23在第二位置时，第一配合部231的至少部分配合在第一孔段12221。
56.可以理解的是，第一孔段12221的外周轮廓与第二配合部232的外周轮廓可以为三角形、多边形或其他不规则形状，即第二配合部232与第一孔段12221仅能沿轴向相对滑动，而不能相对转动。
57.在一些实施例中，如图4至图7所示，调节件23还包括连接轴234，第一配合部231 通过连接轴234与第二配合部可拆卸地相连。
58.可选地，第一配合部231与连接轴234可拆卸地连接。可选地，第二配合部232与连接轴234可拆卸地连接。
59.可选地，如图7所示，连接轴234包括第一轴段2341和第二轴段2342，第一轴段2341 与第一配合部231相连，第二轴段2342与第二配合部相连，第一轴段2341与第二轴段2342 螺纹连接。
60.可以理解的是，如图3和图7所示，当需要将调节件23安装至调节孔1222上时，可以先将齿轮21安装至安装槽1221内，然后将第一配合部231安装到齿轮21的配合槽211 内，最后再将第二配合部232从调节孔1222伸入安装槽1221内并与第一配合部231通过连接轴234连接。从而本实用新型实施例的用于足式机器人的腿组件可以避免第一配合部231 的体积较大而不能从调节孔1222处穿过的问题，从而本实用新型实施例的用于足式机器人的腿组件可以便于调节件23的安装，且调节件23安装完毕之后，调节件23将不能从调节孔1222中脱出，从而避免调节件23的丢失。
61.在一些实施例中，如图4、图5和图7所示，调节件23还包括手持部235，手持部235 与第二配合部232相连，手持部235用于驱动第二配合部232在第一位置和第二位置之间移动且用于在第一位置转动第二配合部232。
62.可以理解的是，如图4和图5所示，用户可以手动控制手持部235在第一位置和第二位置之间移动。当用户需要对第一腿构件121和第二腿构件122之间的距离进行调节时，可
以手动控制手持部235将第二配合部232从第一孔段12221中抽出，然后再手动控制手持部 235转动，以使第一配合部231带动齿轮21转动。
63.当用户对第一腿构件121和第二腿构件122之间的距离调节完毕之后，可以将第二配合部232插入至第一孔段12221内，从而限制第二配合部232的转动，进而限制齿轮21转动，以对第一腿构件121和第二腿构件122之间的距离进行锁定。
64.在一些实施例中，如图8所示，调节孔1222还包括与第一孔段12221连通的第二孔段12222，第二孔段12222与第一孔段12221相比远离安装槽1221。如图6所示，调节件23 还包括第三配合部233，第三配合部233设于手持部235和第二配合部232之间。如图4所示，当调节件23在第一位置时，第二配合部232位于第二孔段12222内。如图5所示，当调节件23在第二位置时，第三配合部233配合在第二孔段12222内。
65.具体地，第三配合部233的外周轮廓与第二孔段12222的外周轮廓均为圆形。在第一位置时，第二配合部232位于第二孔段12222内，进而在调节件23转动时，第二孔段12222 可以起到辅助支撑的作用。在第二位置时，第二配合部232可以封堵于第二孔段12222内，从而可以避免灰尘等污染物进入到第一腿构件121和第二腿构件122内。
66.进一步地，如图6所示，调节部件2还包括用于在第二位置密封第三配合部233与第二孔段12222之间的间隙的弹性件236。可选地，弹性件236为弹性圈，如橡胶圈。例如，可以将弹性件236安装于第三配合部233的周壁，在第二孔段12222的周壁开设环形槽。在第二位置时，第二配合部232可以封堵于第二孔段12222内，且弹性件236的外周配合于环形槽内，以进一步地封堵第二孔段12222内。
67.另外，如图5所示，由于弹性件236的弹性作用，在第二位置时，弹性件236可以一定程度上限制第二配合部232沿第二孔段12222的轴向移动。从而本实用新型实施例的用于足式机器人的腿组件可以在移动的过程中保持位置不变，以避免调节件23的第二配合部232 从第一孔段12221中脱离，提高了足式机器人使用时的稳定性。
68.在一些实施例中，如图3所示，腿组件100还包括导向部件3，导向部件3与第一腿构件121和第二腿构件122相连，导向部件3用于导引第一腿构件121仅沿第二腿构件122的长度方向移动。
69.具体地，如图3所示，导向部件3包括导向柱31和导向槽32，导向柱31设于第一腿构件121和第二腿构件122中的一者上，导向槽32设于第一腿构件121和第二腿构件122 中的另一者上，导向柱31可滑动地配合在与导向槽32内。
70.例如，如图3所示，导向柱31设在第一腿构件121的第一端(如图3中第一腿构件121 的下端)的端面上，导向槽32设在第二腿构件122的第一端(如图3中第二腿构件122的上端)的端面内。可以理解的是，当第一腿构件121沿第二腿构件122的长度方向移动时，导向柱31可以在导向槽32内滑动，从而可以为第一腿构件121的移动提供导向作用，以提高第一腿构件121移动时的平稳性。
71.如图1所示，根据本实用新型另一方面的实施例的足式机器人包括躯身组件200和腿组件100。腿组件100为本实用新型实施例的用于足式机器人的腿组件，腿组件100与屈伸组件相连。具体地，腿组件100为四个，且四个腿组件100阵列排布在躯身组件200的下端。
72.根据本实用新型实施例的足式机器人可以通过对腿1的长度进行控制以对足式机器人的功耗进行调节，提高了足式机器人的适用性。
73.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
74.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
75.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
76.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
77.在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
78.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。