技术特征：
1.一种仿人行走机械腿，包括臀支架、大腿支架、小腿支架、足支撑板以及驱动单元，其特征在于：所述驱动单元包括髋关节单元、膝关节单元、踝关节单元中的至少一种，所述髋关节单元：用于驱动所述大腿支架相对于所述臀支架转动，其包括第一髋支架、第二髋支架、第一髋驱动电机、第二髋驱动电机以及第三髋驱动电机，所述第一髋支架、臀支架之间通过第一髋转动轴转动连接，所述第一髋驱动电机与所述第一髋转动轴传动连接以带动所述第一髋支架绕所述第一髋转动轴转动；所述第二髋驱动电机的输出轴与所述第一髋支架固定连接，所述第二髋驱动电机的主体与所述第二髋支架固定连接以带动所述第二髋支架绕所述第二驱动电机的输出轴转动；所述第二髋支架、大腿支架之间通过第二髋转动轴转动连接，所述第三髋驱动电机设置在所述大腿支架上与所述第二髋转动轴传动连接以带动所述大腿支架绕所述第二髋转动轴转动；所述膝关节单元：用于驱动所述小腿支架相对于所述大腿支架转动，其包括膝伸缩件、膝转动轴，所述膝伸缩件的一端与所述大腿支架连接，所述膝伸缩件的另一端与所述小腿支架连接，所述大腿支架、小腿支架之间通过所述膝转动轴转动连接，所述膝伸缩件伸缩以带动所述小腿支架绕所述膝转动轴转动；所述踝关节单元：用于驱动所述足支撑板相对于所述小腿支架转动，所述踝关节单元包括踝驱动机构、踝连接支架，所述踝驱动机构设置有多组，所述踝驱动机构包括踝伸缩件、踝连接杆，所述踝伸缩件的一端与所述小腿支架连接，所述踝伸缩件的另一端与所述踝连接杆的一端通过球铰连接，所述踝连接杆的另一端与所述足支撑板通过球铰连接，所述踝连接支架与所述小腿支架通过第一足转动轴转动连接，所述踝连接支架与所述足支撑板通过第二足转动轴转动连接，所述踝伸缩件伸缩以带动所述足支撑板绕所述第一足转动轴转动、第二足转动轴转动；在初始状态下，所述第一髋转动轴沿所述机械腿的上下方向延伸，所述第二髋驱动电机的输出轴、第二足转动轴沿所述机械腿的前后方向延伸，所述第二髋转动轴、膝转动轴、第一足转动轴沿所述机械腿的左右方向延伸。2.根据权利要求1所述的仿人行走机械腿，其特征在于：所述第一髋驱动电机设置在所述臀支架内且所述第一髋驱动电机的输出轴沿水平方向延伸，所述第一髋驱动电机的输出轴与所述第一髋转动轴之间通过锥齿轮传动连接。3.根据权利要求1所述的仿人行走机械腿，其特征在于：所述髋关节单元还包括髋传动组件，所述髋传动组件包括髋传动轴、同步带，所述髋传动轴连接在所述大腿支架上，所述髋传动轴与所述第三髋驱动电机的输出轴传动连接，所述同步带同时套设在所述髋传动轴、第二髋转动轴上，在初始状态下，所述髋传动轴沿所述机械腿的左右方向延伸。4.根据权利要求3所述的仿人行走机械腿，其特征在于：所述第三髋驱动电机的输出轴与所述髋传动轴垂直，所述第三髋驱动电机的输出轴与所述髋传动轴之间通过锥齿轮传动连接。5.根据权利要求1所述的仿人行走机械腿，其特征在于：所述膝驱动单元还包括第一膝连接杆、第二膝连接杆，所述第一膝连接杆固定连接在所述大腿支架上，所述第二膝连接杆固定连接在所述小腿支架上，所述膝伸缩件的一端与所述第一膝连接杆转动连接、另一端与所述第二膝连接杆转动连接，在初始状态下，所述第一膝连接杆、第二膝连接杆沿所述机械腿的左右方向延伸。
6.根据权利要求1所述的仿人行走机械腿，其特征在于：所述足支撑板上表面具有足支架、足连接杆，所述足支架通过所述第二足转动轴与所述踝连接支架转动连接，所述足连接杆与所述踝连接杆通过球铰连接。7.根据权利要求1所述的仿人行走机械腿，其特征在于：所述踝驱动机构设置有两组，当两组所述踝伸缩件同步伸缩时，所述足支撑板绕所述第一足转动轴转动；当两组所述踝伸缩件不同步伸缩时，所述足支撑板绕所述第二足转动轴转动。8.根据权利要求1所述的仿人行走机械腿，其特征在于：所述膝伸缩件、踝伸缩件采用液压推杆、气泵推杆或电动推杆中的一种或多种。9.根据权利要求1所述的仿人行走机械腿，其特征在于：所述大腿支架、小腿支架、足支撑板、驱动单元设置有两组，并分别位于所述机械腿的左右两侧。10.根据权利要求1所述的仿人行走机械腿，其特征在于：所述足支撑板的下表面设置有多个力学传感器，每个所述力学传感器均用于感知足支撑板下表面各自对应区域的接触压力。
技术总结
本发明涉及一种仿人行走机械腿，包括臀支架、大腿支架、小腿支架、足支撑板以及驱动单元，驱动单元包括驱动大腿支架相对臀支架转动的髋关节单元、驱动小腿支架相对于大腿支架转动的膝关节单元、驱动足支撑板相对于小腿支架转动的踝关节单元，可以实现髋关节单元三个自由度、膝关节单元一个自由度、踝关节单元两个自由度，通过不同传动结构使驱动电机和伸缩件位置更灵活，本发明中可将第一髋驱动电机和第一髋传动轴完全置于骨盆内部，可将第三髋驱动电机放置于大腿内侧，减少髋关节部位的机构复杂度；可将膝伸缩件置于大腿内侧，提供更大更稳定的驱动力；使得踝关节转轴附近无需安装驱动或传动机构，降低机构复杂度，减轻重量，提高灵敏度。灵敏度。灵敏度。
技术研发人员：卜王辉 朱昌德 邓若愚 徐子晗
受保护的技术使用者：同济人工智能研究院（苏州）有限公司
技术研发日：2021.10.18
技术公布日：2021/12/21