一种液压双足单腿

本发明涉及机器人，尤其是涉及一种液压双足单腿。

背景技术：

1、双足机器人是一种仿生类型的机器人，能够实现机器人的双足行走和相关动作。作为由机械控制的动态系统，双足机器人包含了丰富的动力学特性。在未来的生产、生活中，类人型双足行走机器人可以帮助人类解决很多问题，比如驮物、抢险等一系列危险或繁重的工作，都可以使用双足机器人来代替。

2、与电机、气动驱动方式相比，液压驱动可以使机器人具有更大的负载能力，并可在极短的时间内为机器人提供足够大的驱动力矩，满足机器人稳定控制和步行控制的需要。然而现有的双足液压驱动机械腿存在整机质量大、控制线路排布复杂等问题，不仅限制了机器人整机的运动能力，而且需要较大的驱动动力。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种降低整机质量、简化线路排布，从而提高机器人整机运动能力，降低驱动动力需求的液压双足单腿。

2、为实现上述目的，本发明液压双足单腿采用的技术方案是：

3、一种液压双足单腿，包括髋关节，髋关节的内侧设置有第一液压马达，第一液压马达连接有大腿液压缸，大腿液压缸的前端设置有管套，管套和大腿液压缸构成了大腿腿骨，第一液压马达驱使大腿腿骨前后摆动，管套枢接有膝关节，膝关节的一端铰接有第一拉杆，第一拉杆的另一端铰接有滑座，滑座固接于大腿液压缸的伸缩端，膝关节的另一端铰接有小腿腿骨，小腿腿骨顶部两侧一体成型有第一凸台，第一凸台转动连接有限位板，限位板的另一端转动连接有与管套一体成型的第二凸台，小腿腿骨的底部设置有足部，小腿腿骨设置有驱使足部翻转的小腿液压缸，所述第一液压马达通过配油回路为大腿液压缸和小腿液压缸配油。

4、优选的，所述配油回路包括两个开设于大腿液压缸缸体的第一环形油槽，第一环形油槽对应于第一液压马达的油口，环形油槽的底壁开设有第一油道，第一油道的另一端连通有第一支油道和第二支油道，第一支油道连接有安装于大腿液压缸缸体外侧壁的第一伺服阀，第一伺服阀通过第二油道连通至大腿液压缸的无杆腔，第一伺服阀通过第三油道连通至大腿液压缸的有杆腔，第二支油道连通有开设于管套的第四油道，所述第二凸台开设有与第四油道连通的第五油道，所述限位板开设有第六油道，第六油道的两侧连通有第二环形油槽，一侧的第二环形油槽与第五油道连通，另一侧的第二环形油槽连通有开设于第一凸台的第七油道，所述小腿腿骨开设有与第七油道连通的第八油道，小腿液压缸的缸体开设与第八油道连通的第九油道，第九油道的另一端连通有安装于小腿液压缸外侧壁的第二伺服阀，第二伺服阀通过第十油道连通至小腿液压缸的无杆腔，第二伺服阀通过第十一油道连通至小腿液压缸的有杆腔。

5、优选的，所述髋关节的外侧设置有第二液压马达，第二液压马达驱使髋关节左右摆动，髋关节开设有两个第十二油道，第二液压马达通过第十二油道为第一液压马达配油。

6、优选的，所述足部包括足底板，足底板的中部设置有一对第一耳板和一对第二耳板，第一耳板用于安装十字轴，足底板通过十字轴铰接于小腿腿骨的底部，第二耳板用于安装轴杆，轴杆的外侧套接有第二拉杆，第二拉杆的另一端与小腿液压缸的伸缩端枢接。

7、优选的，所述小腿腿骨的顶部两侧设置有第一滚轮，所述足底板的前部设置有第二滚轮。

8、优选的，所述大腿液压缸的伸缩杆外侧套接有安装板，安装板上安装有用于测量伸缩杆位移的传感器。

9、优选的，所述安装板设置有导向柱，大腿液压缸的缸体开设有与导向柱配合的导向孔。

10、优选的，所述管套内设置有套接在滑座外侧的直线轴承。

11、本发明与现有技术相比，具有以下优点：

12、1、大腿液压缸和管套构成了大腿腿骨，省去了传统腿部结构上大腿外部的框架结构，不仅方便大腿内部零件的安装，而且极大地减轻了腿部的质量，降低了驱动动力需求，有效地提高腿部响应速度。

13、2、组成配油回路的各油道开设于各零件的内部，无需借助外插软管输送液压油，既简化了结构，也保护输油通道不被破坏。

14、3、第一液压马达可驱使大腿腿骨前后摆动，第二液压马达可驱使髋关节左右摆动，大腿液压缸可驱使膝关节转动，小腿液压缸可驱使足部转动，均提高了机器人整机运动能力。

15、4、限位板既作为配油回路的枢纽，也限制小腿腿骨前后摆动时发生偏移，以避免小腿腿骨前后摆动出现卡滞现象。

16、5、第一、第二滚轮同时触地，方便搬运机器人。

技术特征：

1.一种液压双足单腿，其特征在于：包括髋关节，髋关节的内侧设置有第一液压马达，第一液压马达连接有大腿液压缸，大腿液压缸的前端设置有管套，管套和大腿液压缸构成了大腿腿骨，第一液压马达驱使大腿腿骨前后摆动，管套枢接有膝关节，膝关节的一端铰接有第一拉杆，第一拉杆的另一端铰接有滑座，滑座固接于大腿液压缸的伸缩端，膝关节的另一端铰接有小腿腿骨，小腿腿骨顶部两侧一体成型有第一凸台，第一凸台转动连接有限位板，限位板的另一端转动连接有与管套一体成型的第二凸台，小腿腿骨的底部设置有足部，小腿腿骨设置有驱使足部翻转的小腿液压缸，所述第一液压马达通过配油回路为大腿液压缸和小腿液压缸配油。

2.根据权利要求1所述的液压双足单腿，其特征在于：所述配油回路包括两个开设于大腿液压缸缸体的第一环形油槽，第一环形油槽对应于第一液压马达的油口，环形油槽的底壁开设有第一油道，第一油道的另一端连通有第一支油道和第二支油道，第一支油道连接有安装于大腿液压缸缸体外侧壁的第一伺服阀，第一伺服阀通过第二油道连通至大腿液压缸的无杆腔，第一伺服阀通过第三油道连通至大腿液压缸的有杆腔，第二支油道连通有开设于管套的第四油道，所述第二凸台开设有与第四油道连通的第五油道，所述限位板开设有第六油道，第六油道的两侧连通有第二环形油槽，一侧的第二环形油槽与第五油道连通，另一侧的第二环形油槽连通有开设于第一凸台的第七油道，所述小腿腿骨开设有与第七油道连通的第八油道，小腿液压缸的缸体开设与第八油道连通的第九油道，第九油道的另一端连通有安装于小腿液压缸外侧壁的第二伺服阀，第二伺服阀通过第十油道连通至小腿液压缸的无杆腔，第二伺服阀通过第十一油道连通至小腿液压缸的有杆腔。

3.根据权利要求1所述的液压双足单腿，其特征在于：所述髋关节的外侧设置有第二液压马达，第二液压马达驱使髋关节左右摆动，髋关节开设有两个第十二油道，第二液压马达通过第十二油道为第一液压马达配油。

4.根据权利要求1所述的液压双足单腿，其特征在于：所述足部包括足底板，足底板的中部设置有一对第一耳板和一对第二耳板，第一耳板用于安装十字轴，足底板通过十字轴铰接于小腿腿骨的底部，第二耳板用于安装轴杆，轴杆的外侧套接有第二拉杆，第二拉杆的另一端与小腿液压缸的伸缩端枢接。

5.根据权利要求4所述的液压双足单腿，其特征在于：所述小腿腿骨的顶部两侧设置有第一滚轮，所述足底板的前部设置有第二滚轮。

6.根据权利要求1所述的液压双足单腿，其特征在于：所述大腿液压缸的伸缩杆外侧套接有安装板，安装板上安装有用于测量伸缩杆位移的传感器。

7.根据权利要求6所述的液压双足单腿，其特征在于：所述安装板设置有导向柱，大腿液压缸的缸体开设有与导向柱配合的导向孔。

8.根据权利要求1所述的液压双足单腿，其特征在于：所述管套内设置有套接在滑座外侧的直线轴承。

技术总结
本发明公开了一种液压双足单腿。该液压双足单腿包括髋关节，髋关节的内侧设置有第一液压马达，第一液压马达连接有大腿液压缸，大腿液压缸的前端设置有管套，管套枢接有膝关节，膝关节的一端铰接有第一拉杆，第一拉杆的另一端铰接有滑座，滑座固接于大腿液压缸的伸缩端，膝关节的另一端铰接有小腿腿骨，小腿腿骨顶部两侧一体成型有第一凸台，第一凸台转动连接有限位板，限位板的另一端转动连接有与管套一体成型的第二凸台，小腿腿骨的底部设置有足部，小腿腿骨设置有驱使足部翻转的小腿液压缸，第一液压马达通过配油回路为大腿液压缸和小腿液压缸配油。本发明解决了现有技术整机质量大、控制线路排布复杂的问题。

技术研发人员：袁立鹏,赵慧,潘刚,宫赤坤,杨进,王勇,方鸿磊
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12