CN103661667B - 一种具有柔性腰部的灵巧型四足机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有柔性腰部的灵巧型四足机器人，包括前后车身、腰部机构、胯部机构以及腿部机构。前后车身间通过分体式虎克铰相连，实现相对偏转、俯仰。前后车身均安装两套胯部机构，使胯部机构输出轴朝向车身外侧，安装腿部机构；输出轴与传动轴间锥齿轮啮合传动，实现输出轴的转动驱动。胯部机构上固定有定轴；通过驱动定轴转动使齿轮箱；由此实现腿部机构的前后、上下摆动。腿部机构具有大腿部分与小腿部分，之间由膝关节结构相连；膝关节通过两个锥齿轮传动，使小腿部分相对大腿部分前后摆动。本发明的优点为：能够提高山地环境的通行能力，减小行进的转弯半径，减小机器人腿部的转动惯量，增大能量利用率。

Description

一种具有柔性腰部的灵巧型四足机器人

技术领域

本发明属于探测机器人领域，涉及一种四足探测机器人，具体来说，是一种具有柔性腰部的灵巧型四足机器人。

背景技术

自然界中，哺乳动物具有很高的地形适应能力。猎豹的速度可以达到110km/h，山羊可以在山地间自由奔跑。四足哺乳动物具有的柔性脊柱在奔跑中可以增大跨步距离，减小转弯半径，实现缓冲减震和地形适应性，对其稳定高速行走有重要作用。同时，四足哺乳动物的腿部靠近足端部分重量轻、肌肉较小，而靠近躯体部分较重、肌肉较大，与奔跑时大腿带动小腿产生主要的驱动力相适应。四足动物的柔性躯体和高效的能量配置对于它们的高速运动和步态转换有重要作用。随着四足机器人研究的深入，对于四足机器人的要求，也从静态行走向跳跃、奔跑等动态运动转变。目前现有的四足电机驱动机器人大多是刚性躯体，对于地形适应能力差，而且腿部电机布置分散，致使能量利用率低，无法为机器人动态步态和步态转换提供足够的力；某些欠驱动或无驱动四足机器人采用了多块弹性材料拼接的柔性脊柱作为驱动力，但自由度过少，不具有野外行走的能力；另一些具有腰部的四足机器人腰部刚性差，无法根据地形环境调节腰部的最大偏转范围，野外地形适应能力差。

发明内容

本发明针对现有技术中，四足机器人的刚性躯体和腿部电机分散布置导致能量利用率低的问题，提出一种具有柔性腰部的灵巧型四足机器人，其躯干具有柔性结构，能够提高山地环境的通行能力，减小行进的转弯半径，减小机器人腿部的转动惯量，增大能量利用率。

本发明具有柔性腰部的灵巧型四足机器人，包括前车身、后车身、腰部机构、胯部机构以及腿部机构。

其中，前车身与后车身均为框架结构；前车身后端面与后车身前端面间通过腰部机构相连。

所述腰部机构为分体式虎克铰，其中，两个铰链座分别轴承联接在十字中心轴中两组相对两端上，具有横向偏转与纵向俯仰两个自由度；两个铰链座分别与前车身、后车身相连。通过虎克铰的偏转自由度使前车身和后车身相对偏移；通过虎克铰的俯仰自由度可以使前车身和后车身相对俯仰。

所述胯部机构具有四套，结构相同，包括齿轮箱A、锥齿轮轴A、定轴与同步带轮A；其中，齿轮箱A为具有T型截面的筒状三通结构，具有三个支管，令三个支管分别为第一支管、第二支管与第三支管；第一支管与第二支管管口相对；第一支管与第三支管中均轴承连接有锥齿轮轴A；第二支管中固定安装有定轴；第一支管与第三支管中锥齿轮轴A的内端均具有锥齿轮，且相互啮合；第一支管中锥齿轮轴A外端与定轴上均固定安装有同步带轮A；

四套上述结构构成的胯部机构，两两为一对通过齿轮箱轴承座分别安装在前车身与后车身内底面上；齿轮箱轴承座轴承连接在第一支管与第二支管端部；并使每对胯部机构中第三支管内锥齿轮轴A的外端朝向车身外侧；上述胯部机构中第三支管内锥齿轮轴A伸出端用来安装一套腿部机构。

上述每套胯部机构对应两套安装在车身顶面上的驱动机构进行驱动；所述驱动机构包括同步带轮B与驱动电机A；其中，驱动电机A输出轴与同步带轮B同轴固连；令每套胯部机构对应的两套驱动机构分别为第一驱动机构与第二驱动机构；其中，第一驱动机构中同步带轮B通过同步带与一套胯部机构中锥齿轮轴A上安装的同步带轮A套接；第二驱动机构中的同步带轮B通过同步带与定轴上的同步带轮A套接。由此，第一驱动机构中驱动电机A驱动同步带轮B转动，进而带动第一支管内锥齿轮转动，从而带动第三支管内锥齿轮转动，最终带动第三支管内锥齿轮轴A的转动，使腿部机构做前后摆动；而第二驱动机构中驱动电机A驱动同步带轮B转动，进而带动第二支管内的定轴上安装的同步带轮A转动，从而带动整个齿轮箱转动；此时还需通过第一驱动机构驱动第一支管内锥齿轮组件A中的锥齿轮转动，使腿部机构做上下摆动。

所述腿部机构包括大腿部分、小腿部分与膝关节部分；大腿部分上端与胯部机构中锥齿轮轴A的外端固连；大腿部分下端通过膝关节结构与小腿部分上端相连；所述膝关节结构，包括齿轮箱B、锥齿轮轴B与驱动轴；其中，齿轮箱B上轴承连接有锥齿轮轴B；驱动轴两端分别于齿轮箱左右两侧轴承连接；使锥齿轮轴B的轴线垂直驱动轴的轴线；锥齿轮轴B的内端与驱动轴上均具有锥齿轮，且相互啮合；上述齿轮箱B中左右两侧分别与大腿部分下端两侧固连，且使驱动轴的两端分别穿过大腿部分下端两侧，与小腿部分下端两侧固连；锥齿轮轴B的外端与驱动电机B的输出轴固连。

本发明的优点在于：

1、本发明四足机器人中，通过虎克铰结构的腰部机构来改变前、后车身的相对位置，由此在复杂特殊环境在探测行进过程中，遇到各种复杂特殊的地形地貌时，通过前、后车身可以相对偏转，可以在狭小空间转向，减小了探测机器人的转弯半径；且对于行进过程中遇到的障碍物，可以先将前车身放在障碍物上，然后利用腰部的俯仰自由度，使前、后车身贴近障碍物表面，重心降低，防止由于前车身较高而使探测机器人后仰翻倒;

2、本发明四足机器人中，腰部机构通过设计的弹性片来限制其自由转动，机器人腰部做适应性转动时，弹性片发生变形，当机器人回到结构化地形后回到原来位置；

3、本发明四足机器人中，腰部机构中设计有限位挡块，可以根据地形和实际需要改变挡块的位置，从而改变腰部的偏转角度范围；如在平地行进，前、后车身不需要相对俯仰，可以用限位挡块将腰部俯仰自由度锁死；对于一般四足哺乳动物而言，其脊柱向上弯曲（脊柱曲线开口向上）的角度要小于脊柱向下弯曲（脊柱曲线开口向下）的角度，所以，可以限制机器人向下弯曲角度较大，而向上弯曲角度较小；在下坡时，腰部向上弯曲可以降低机器人重心高度，这时可以使腰部向上偏转角度较大，而腰部向下偏转角度较小或是锁死；

4、本发明四足机器人中，胯关节的两个驱动电机都安装在车体上，减少了腿部的重量和转动惯量，提高了能量利用率，同时，使四足机器人整体结构变得紧凑；且将膝关节电机安装在四足机器人的大腿部位，对于降低胯关节转动惯量也有好处；

5、本发明四足机器人中，胯关节的纵摆由电机带动同步带轮结合锥齿轮进行传动；锥齿轮传动采用齿轮箱，保证了精度和润滑，减少了锥齿轮的磨损；且采用同步带轮传动噪声小，能吸振，传动比大，且不必润滑，精度也较高，驱动电机布置位置较为灵活；

6、本发明四足机器人中横摆时，纵摆的驱动电机也要同时转动；胯关节的横摆采用同步带轮带动齿轮箱传动，保证横摆和纵摆互不影响；

7、本发明四足机器人中，车身采用框架式结构，减轻了重量，增加了刚度，能够很好地适应山地复杂环境行走；

8、本发明四足机器人中，小腿中空，内部有弹簧，有减振和储能作用，使四足机器人行进在山地等崎岖地面时，弹簧能够起到减振和储能的作用，增加了四足机器人的稳定性，提高了能量利用率。

附图说明

图1为本发明四足机器人整体结构示意图；

图2a为本发明四足机器人中腰部机构结构正视示意图；

图2b为本发明四足机器人中腰部机构结构正视剖视示意图；

图2c为本发明四足机器人中腰部机构结构右视剖视示意图；

图3a为本发明四足机器人中胯部机构结构示意图；

图3b为本发明四足机器人中胯部机构结构剖视图；

图4为本发明四足机器人中驱动机构结构示意图；

图5为本发明四足机器人中腿部机构结构示意图；

图6为本发明四足机器人中腿部机构结构剖视图。

图中：

1-前车身2-后车身3-腰部机构

4-胯部机构5-腿部机构301-虎克铰

302-弹性结构303-限位结构301a-U型铰链座A

301b-U型铰链座B301c-十字中心轴301d-轴承对A

301e-轴承对B301f-轴承盖A301g-轴承盖B

302a-弹性片A302b-弹性片B303a-限位槽

303b-限位块303c-限位块安装槽303d-限位块挡板

303e-限位台401-齿轮箱A402-锥齿轮组件A

403-定轴组件404-同步带轮A405-齿轮箱轴承座

406-空心轴407-驱动机构402a-锥齿轮轴

402b-深沟球轴承C402c-套杯402d-套筒

402e-轴承端盖402f-锥齿轮403a-定轴

403b-齿轮箱端盖407a-同步带轮B407b-驱动电机A

501-大腿结构502-小腿结构503-膝关节结构

504-驱动电机B505-缓冲减震结构502a-U型框架结构

502b-筒状支撑结构503a-齿轮箱B503b-锥齿轮组件B

503c-驱动轴505a-滑杆505b-缓冲足

505c-减震弹簧

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

本发明四足机器人，包括前车身1、后车身2、腰部机构3、胯部机构4以及腿部机构5，如图1所示。

其中，前车身1与后车身2结构相同，均为矩形框架结构；前车身1后端面与后车身2前端面间通过腰部机构3相连。

所述腰部机构3由虎克铰301、弹性结构302与限位结构303构成，具有两个自由度，如图2a、2b、2c所示；其中，虎克铰301包括U型铰链座A301a、U型铰链座B301b、十字中心轴301c、一对深沟球轴承A301d、一对深沟球轴承B301e、一对凸缘式轴承盖对A301f、一对凸缘式轴承盖B301g。U型铰链座A301a与U型铰链座B301b的安装面分别通过螺钉与前车身1后端面、后车身2前端面固连。U型铰链座A301a与U型铰链座B301b的两个虎口端部具有同轴的圆柱形通孔；所述十字中心轴301c的横轴与纵轴两端上分别套接有一对深沟球轴承A301d与一对深沟球轴承B301e；一对深沟球轴承A301d与一对深沟球轴承对B301e的外圈分别与U型铰链座A301a、U型铰链座B301b的两个的虎口端部的通孔配合。一对深沟球轴承A301d与一对深沟球轴承B301e的一端分别通过十字中心轴301c的横轴与纵轴上设计的台阶面配合定位，另一端分别通过固定安装在U型铰链座A301a、U型铰链座B301b上的轴承盖A301f和轴承盖B301g定位，由此实现一对深沟球轴承A301d与一对深沟球轴承B301e的轴向固定。上述结构的腰部机构3中，通过虎克铰301的偏转自由度可使前车身1和后车身2相对偏移，通过虎克铰301的俯仰自由度可以使前车身1和后车身2相对俯仰。所述弹性结构302包括一对弹性片A302a和一对弹性片B302b，均为圆弧形弹性片。一对弹性片A302a中两弹性片水平设置，两端分别与U型铰链座A301a和十字中心轴301c固连；一对弹性片B302b中两弹性片竖直设置，两端分别与U型铰链座B301b和十字中心轴301c固连；一对弹性片A302a与一对弹性片B302b中的两个弹性片的两端分别相互贴合，且一对弹性片A302a与一对弹性片B302b中两弹性片的外弧面反向设置（即两弹性片的圆弧外切）。通过一对弹性片A302a与一对弹性片B302b分别限制虎克铰301的俯仰自由度和偏转自由度；在虎克铰偏转时，一对弹性片B302b中的两个弹性片分别拉伸与压缩；在虎克铰俯仰时，一对弹性片A302a中的两个弹性片分别拉伸与压缩。在虎克铰301外力解除后，通过一对弹性片A302a与一对弹性片B302b的弹性作用，使虎克铰301回到初始位置。上述一对弹性片A302a和一对弹性片B302b的刚度根据需要具体选取。所述限位结构303包括限位槽303a、限位块303b、限位块安装槽303c与限位块挡板303d；其中，限位槽303a设计于十字中心轴301c的横轴与纵轴的两端端部，沿周向边缘开设，形成圆弧型结构；由此使限位槽303a的两端间形成限位台303e；同时在限位结构303所在一端的轴承盖A301f与轴承盖B301g上分别开设有一对限位块安装槽303c；限位块安装槽303c位于限位台303d两端外侧，位于限位槽303a对应位置；由此通过在一对限位块安装槽303c中***限位块303b，使虎克铰301在偏转与俯仰运动过程中，当限位块303b与限位台303e两端间配合，实现虎克铰301的偏转与俯仰角度运动限位，进而实现前车身1和后车身2相对偏转与俯仰运动限位；且通过在限位台303e所在一端的轴承盖A301f与轴承盖B301g上开设一对以上的限位块安装槽303c，使限位块303b***不同限位块安装槽303c，实现虎克铰301的偏转与俯仰角度最大值调节，进而实现前车身1和后车身2相对偏转与俯仰角度最大值调节。所述限位块挡板303d固定安装在限位槽303a所在一端的轴承盖A301f与轴承盖B301g上，对限位块安装槽与限位槽进行遮挡，防止灰尘污垢进入，同时实现限位块在限位块安装槽中的轴向定位。

所述胯部机构具有四套，结构相同，包括齿轮箱A401、锥齿轮组件A402、定轴组件403与同步带轮A404，如图3a、3b所示。其中，齿轮箱401为具有T型截面的筒状三通结构，具有三个支管，令三个支管分别为第一支管、第二支管与第三支管；第一支管与第二支管管口相对。第一支管与第三支管内均以相同方式固定安装有锥齿轮组件A402。所述锥齿轮组件A402包括锥齿轮轴402a、一对深沟球轴承C402b以及套杯402c、套筒402d、轴承端盖402e。其中，套杯402c为筒状结构，同轴套在支管内部；且后端具有法兰结构外缘与支管管口端部贴合，实现套杯402c与支管间的定位。锥齿轮轴402a通过一对深沟球轴承C402b与套杯402c间轴承连接，由此实现锥齿轮轴402a与齿轮箱401间的轴承联接。一对深沟球轴承C402b一端的外圈与套杯402c前端内缘配合定位；另一端的外圈与安装在支管管口上的轴承端盖402e配合，通过螺钉将轴承端盖402e、套杯402c后端外缘与支管管口端面三者固定；且一对深沟球轴承C402b上部轴承内圈通过轴用弹性挡圈实现轴向定位，而一对深沟球轴承C402b之间通过套筒402d轴向定位；由此，实现一对深沟球轴承C402的轴向定位。上述锥齿轮组件A402的锥齿轮轴402a内端具有锥齿轮402f，位于齿轮箱401内；外端穿过轴承端盖402e位于齿轮箱401外部；且两套锥齿轮组件A402内端的锥齿轮402f相互啮合。所述第二支管内固定安装有定轴组件403；定轴组件403包括定轴403a与齿轮箱端盖403b；齿轮箱端盖403b固定安装在第二支管管口上；定轴403a穿过齿轮箱401端盖，同轴与齿轮箱端盖403b固定，由此实现定轴403a与齿轮箱401间的固定。上述第一支管内锥齿轮组件A402中锥齿轮轴402a伸出端，以及第二支管内的定轴403a的伸出端上均同轴通过键联接安装有同步带轮A404，同步带轮A404与伸出端上设计的台阶面配合定位，并通过伸出端端部螺纹安装的圆螺母轴向固定。上述胯部机构4中第三支管中锥齿轮组件A402的锥齿轮轴402a伸出端用来安装一套腿部机构5。

四套上述结构构成的胯部机构4，两两为一对通过齿轮箱轴承座405分别安装在前车身1与后车身2内底面上。所述齿轮箱轴承座405轴承套接在定轴与第一支管端口轴承端盖402e外壁上同轴设计的一体空心轴406上；空心轴406内用来穿过锥齿轮轴402a。上述每对胯部机构4相对车身前后方向轴线对称，且每对胯部机构4中第三支管内锥齿轮组件A402中锥齿轮轴402a伸出端朝向车身外侧。

上述每套胯部机构4对应两套安装在车身顶面上的驱动机构407进行驱动；如图4所示，所述驱动机构407包括同步带轮B407a与驱动电机A407b；其中，驱动电机A407b输出轴与同步带轮B407a同轴固连；且令每套胯部机构4对应的两套驱动机构407分别为第一驱动机构与第二驱动机构；其中，第一驱动机构中的同步带轮B407a通过同步带与一套胯部机构4中第一支管内锥齿轮组件A402中锥齿轮轴402a上的同步带轮A404套接；第二驱动机构中的同步带轮B407a通过同步带与第二支管内的定轴403a上安装的同步带轮A404套接；由此，第一驱动机构中驱动电机A407b驱动同步带轮B407a转动，进而带动第一支管内锥齿轮组件A402中锥齿轮402f转动，从而带动第三支管内锥齿轮组件A402中锥齿轮402f转动，最终带动第三支管内锥齿轮组件A402中锥齿轮轴402a的转动，使腿部机构5做前后摆动；而第二驱动机构中驱动电机A407b驱动同步带轮B407a转动，进而带动第二支管内的定轴上安装的同步带轮A404转动，从而带动整个齿轮箱401转动，使腿部机构5做上下摆动。上述齿轮箱401转动的同时，由于第一驱动电机未工作，因此第一支管内锥齿轮组件A402中的锥齿轮402f静止不转动，但第三支管内锥齿轮组件A402中锥齿轮402f会绕第一支管内锥齿轮组件A402中的锥齿轮402f随齿轮箱401转动；由此第三支管内锥齿轮组件A402中的锥齿轮402f会带动第三支管的内锥齿轮组件A402中的锥齿轮轴402a转动，从而带来整个腿部机构5的前后摆动；可见胯部机构4两个自由度运动（带动腿部机构5前后摆动和上下摆动自由度）是耦合的；因此，当第二驱动机构驱动齿轮箱401转动时，还需通过第一驱动机构驱动第一支管内锥齿轮组件A402中的锥齿轮402f转动，从而抵消第三支管内锥齿轮组件A402中的锥齿轮402f的转动带来的第三支管内锥齿轮组件A402中的锥齿轮轴402a的转动，使得锥齿轮轴402a相对齿轮箱401无转动，从而使腿部上下摆动时不发生前后摆动；且第一驱动机构驱动第一支管内锥齿轮组件A402中的锥齿轮402f转动不影响齿轮箱401的转动，由此，可实现胯部机构4两个自由度运动间的解耦，实现胯部机构4两个自由度运动间的相互独立。通过上述胯部机构4，减小了四足机器人腿部的重量和转动惯量，提高了能量利用率，使四足机器人整体结构变得紧凑。

所述腿部机构5包括大腿部分501、小腿部分502与膝关节部分503，如图5所示；大腿部分501为竖直框架结构；小腿部分502上部为U型框架结构502a，下部为筒状支撑结构502b；筒状支撑结构502b顶端与U型框架结构502a底面固连。大腿部分501上端与胯部机构4中第三支管内锥齿轮组件A402中锥齿轮轴402a的伸出端固连；大腿部分501下端通过膝关节结构503与小腿部分502中U型框架结构502a相连。所述膝关节结构503与胯部机构4结构类似，如图6所示，包括齿轮箱B503a、锥齿轮组件B503b与驱动轴503c；其中，齿轮箱B503a与锥齿轮组件B503b与胯部机构4中的齿轮箱A401、锥齿轮组件A402结构相同；且锥齿轮组件B503b以锥齿轮组件A402在齿轮箱A401中相同的安装方式安装在齿轮箱B503a的第三支管中。驱动轴503c中部具有锥齿轮；驱动轴503c的两端分别与齿轮箱B503a中第一支管与第二支管端部通过轴承连接，具体连接方式与胯部机构中，锥齿轮组件A402的锥齿轮轴402a与支管间的连接方式相同；且使驱动轴503c上的锥齿轮与锥齿轮组件B503b中锥齿轮轴上的锥齿轮啮合。上述齿轮箱B503a中第一支管与第二支管端部分别与大腿部分501下端两侧通过螺栓固连，且使驱动轴503c的两端分别穿过大腿部分501下端两侧，并与小腿部分502中U型框架结构502a两侧通过键联接固定。由此，将驱动电机B504的输出轴通过联轴器与齿轮箱B503a中第三支管内锥齿轮组件B503b上的锥齿轮轴伸出端固连；使驱动电机B504驱动锥齿轮组件B503b中的锥齿轮转动，带动驱动轴503c上的锥齿轮转动，进而使驱动轴503c转动，最终通过驱动轴503c带动小腿部分502前后摆动，形成膝关节结构503运动的一个自由度。

上述小腿部分502上还安装有缓冲减震结构505，缓冲减震结构505包括滑杆505a、缓冲足505b、减震弹簧505c；其中，滑杆505a滑动连接于小腿部分502中筒状支撑结构502b内，可沿轴向滑动；滑杆505a顶端具有凸缘，通过与筒状支撑结构502b底端内向凸缘配合，并结合小腿部分502中U型框架结构502a底面，实现滑杆505a的轴向限位。缓冲足505b为球形充气结构，固定安装在滑杆505a底端。筒状支撑结构502b内还安装有减震弹簧505c，减震弹簧505c位于滑杆505a顶端与U型框架结构502a底面间。通过上述缓冲减震结构505，使本发明四足机器人行进在山地等崎岖地面时，具有减振和储能的功能，增加了四足机器人的稳定性，提高了能量利用率。

Claims (7)

1.一种具有柔性腰部的灵巧型四足机器人，其特征在于：包括前车身、后车身、腰部机构、胯部机构以及腿部机构；

其中，前车身与后车身均为框架结构；前车身后端面与后车身前端面间通过腰部机构相连；

所述腰部机构为分体式虎克铰，其中，两个铰链座分别轴承联接在十字中心轴中两组相对两端上，具有横向偏转与纵向俯仰两个自由度；两个铰链座分别与前车身、后车身相连；通过虎克铰的偏转自由度使前车身和后车身相对偏移；通过虎克铰的俯仰自由度可以使前车身和后车身相对俯仰；

所述胯部机构具有四套，结构相同，包括齿轮箱A、锥齿轮轴A、定轴与同步带轮A；其中，齿轮箱A为具有T型截面的筒状三通结构，具有三个支管，令三个支管分别为第一支管、第二支管与第三支管；第一支管与第二支管管口相对；第一支管与第三支管中均轴承连接有锥齿轮轴A；第二支管中固定安装有定轴；第一支管与第三支管中锥齿轮轴A的内端均具有锥齿轮，且相互啮合；第一支管中锥齿轮轴A外端与定轴上均固定安装有同步带轮A；

四套上述结构构成的胯部机构，两两为一对通过齿轮箱轴承座分别安装在前车身与后车身内底面上；齿轮箱轴承座轴承连接在第一支管与第二支管端部；并使每对胯部机构中第三支管内锥齿轮轴A的外端朝向车身外侧；

上述每套胯部机构对应两套安装在车身顶面上的驱动机构进行驱动；所述驱动机构包括同步带轮B与驱动电机A；其中，驱动电机A输出轴与同步带轮B同轴固连；令每套胯部机构对应的两套驱动机构分别为第一驱动机构与第二驱动机构；其中，第一驱动机构中同步带轮B通过同步带与一套胯部机构中锥齿轮轴A上安装的同步带轮A套接；第二驱动机构中的同步带轮B通过同步带与定轴上的同步带轮A套接；

所述腿部机构包括大腿部分、小腿部分与膝关节结构；大腿部分上端与胯部机构中锥齿轮轴A的外端固连；大腿部分下端通过膝关节结构与小腿部分上端相连；所述膝关节结构，包括齿轮箱B、锥齿轮轴B与驱动轴；其中，齿轮箱B上轴承连接有锥齿轮轴B；驱动轴两端分别于齿轮箱左右两侧轴承连接；使锥齿轮轴B的轴线垂直驱动轴的轴线；锥齿轮轴的内端与驱动轴上均具有锥齿轮，且相互啮合；上述齿轮箱B中左右两侧分别与大腿部分下端两侧固连，且使驱动轴的两端分别穿过大腿部分下端两侧，与小腿部分下端两侧固连；锥齿轮轴的外端与驱动电机B的输出轴固连。

2.如权利要求1所述一种具有柔性腰部的灵巧型四足机器人，其特征在于：所述腰部机构中具有弹性结构；所述弹性结构包括一对弹性片A和一对弹性片B，均为圆弧形弹性片；一对弹性片A中两弹性片水平设置，两端分别与具有俯仰自由度的铰链座和十字中心轴固连；一对弹性片B中两弹性片竖直设置，两端分别与具有偏转自由度的铰链座和十字中心轴固连；一对弹性片A与一对弹性片B中的两个弹性片的两端分别相互贴合，且一对弹性片A与一对弹性片B中两弹性片的外弧面反向设置。

3.如权利要求1所述一种具有柔性腰部的灵巧型四足机器人，其特征在于：所述腰部机构中具有限位结构；所述限位结构包括限位槽、限位块、限位块安装槽与限位块挡板；其中，限位槽设计于十字中心轴的横轴与纵轴的端部，沿周向边缘开设，形成圆弧型结构；由此使限位槽的两端间形成限位台；同时在限位槽所在端部周向上开设有至少一对限位块安装槽；限位块安装槽位于限位台两端外侧，位于限位槽对应位置；由此通过在一对限位块安装槽中***限位块，使虎克铰在偏转与俯仰运动过程中，当限位块与限位台两端间配合，实现虎克铰的偏转与俯仰角度运动限位；限位块挡板固定安装在限位槽所在一端，对限位块安装槽与限位槽进行遮挡，且实现限位块的定位。

4.如权利要求1所述一种具有柔性腰部的灵巧型四足机器人，其特征在于：所述第一支管与第三支管同锥齿轮轴间均通过一对深沟球轴承及套杯、套筒、轴承端盖轴承连接；其中，套杯为筒状结构，同轴套在支管内部；且后端具有法兰结构外缘与支管管口端部贴合，实现套杯与支管间的定位；锥齿轮轴通过一对深沟球轴承与套杯间轴承连接，由此实现锥齿轮轴与齿轮箱间的轴承联接；一对深沟球轴承一端的外圈与套杯前端内缘配合定位；另一端的外圈与安装在支管管口上的轴承端盖配合，将轴承端盖、套杯后端外缘与支管管口端面三者固定；且一对深沟球轴承上部轴承内圈通过轴用弹性挡圈实现轴向定位，而一对深沟球轴承之间通过套筒轴向定位。

5.如权利要求1所述一种具有柔性腰部的灵巧型四足机器人，其特征在于：第一支管与第三支管同锥齿轮轴间均通过一对深沟球轴承及套杯、套筒、轴承端盖轴承连接；其中，套杯为筒状结构，同轴套在支管内部；且后端具有法兰结构外缘与支管管口端部贴合，实现套杯与支管间的定位；锥齿轮轴通过一对深沟球轴承与套杯间轴承连接，由此实现锥齿轮轴与齿轮箱间的轴承联接；一对深沟球轴承一端的外圈与套杯前端内缘配合定位；另一端的外圈与安装在支管管口上的轴承端盖配合，将轴承端盖、套杯后端外缘与支管管口端面三者固定；且一对深沟球轴承上部轴承内圈通过轴用弹性挡圈实现轴向定位，而一对深沟球轴承之间通过套筒轴向定位。

6.如权利要求1所述一种具有柔性腰部的灵巧型四足机器人，其特征在于：所述第一驱动机构中驱动电机A驱动同步带轮B转动，进而带动第一支管内锥齿轮组件A中锥齿轮转动，从而带动第三支管内锥齿轮组件A中锥齿轮转动，最终带动第三支管内锥齿轮组件A中锥齿轮轴的转动，使腿部机构做前后摆动；而第二驱动机构中驱动电机A驱动同步带轮B转动，进而带动第二支管内的定轴上安装的同步带轮A转动，从而带动整个齿轮箱转动；此时还需通过第一驱动机构驱动第一支管内锥齿轮组件A中的锥齿轮转动，使腿部机构做上下摆动。

7.如权利要求1所述一种具有柔性腰部的灵巧型四足机器人，其特征在于：所述小腿部分下部为筒状结构，内部安装有缓冲结构；缓冲结构括滑杆、缓冲足、减震弹簧；其中，滑杆滑动连接在小腿下部内；；缓冲足为球形充气结构，固定安装在滑杆底端；小腿部分下部内还安装有减震弹簧，减震弹簧位于滑杆顶端与小腿部分上部底面间。