CN215322946U - 足式机器人及其腿组件 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种足式机器人的腿组件和足式机器人，所述腿组件包括第一腿、第二腿、电机、输出法兰和传动部件，所述电机设于所述第一腿的第一端，所述电机的电机输出轴与所述输出法兰相连以驱动所述输出法兰转动，所述第一腿与所述第二腿可枢转地相连，所述传动部件与所述输出法兰和所述第二腿相连以驱动所述第二腿相对于所述第一腿转动，所述输出法兰上设有第一限位部，第一腿上设有第一止挡部和第二止挡部，所述第一止挡部和第二止挡部间隔布置，以通过止挡第一限位部限制输出法兰的转动角度，所述第一腿上设有用于通过止挡第二腿以限制第二腿转动的第二限位部。本实用新型实施例的足式机器人及其腿组件限位可靠，受力冲击小。

Description

足式机器人及其腿组件
技术领域
本实用新型涉及足式机器人技术领域，具体涉及一种足式机器人的腿组件和具有该腿组件的足式机器人。
背景技术
足式机器人，也可以称为有腿机器人，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大腿，以及与大腿可枢转地相连的小腿，相关技术中，由于小腿相对于大腿转动惯性大，导致腿组件的各个构件受力和所受冲击大，噪声大、小腿的限位可靠性低，腿组件的精确控制困难。
实用新型内容
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。
为此，本实用新型的实施例提出一种限位可靠的足式机器人的腿组件。
本实用新型的实施例还提出一种足式机器人。
根据本实用新型实施例的足式机器人的腿组件包括：第一腿、第二腿、电机、输出法兰和传动部件，所述电机设于所述第一腿的第一端，所述电机的电机输出轴与所述输出法兰相连以驱动所述输出法兰转动，所述第一腿与所述第二腿可枢转地相连，所述传动部件与所述输出法兰和所述第二腿相连以驱动所述第二腿相对于所述第一腿转动，所述输出法兰上设有第一限位部，所述第一腿上设有第一止挡部和第二止挡部，所述第一止挡部和所述第二止挡部间隔布置，以通过止挡所述第一限位部限制所述输出法兰的转动角度，所述第一腿上设有用于通过止挡所述第二腿以限制所述第二腿转动的第二限位部。
根据本实用新型的实施例的足式机器人的腿组件，通过设置第一限位部和与之对应的第一止挡部和第二止挡部，可以将输出法兰的转动限制在预定角度范围内，同时通过第二限位部对第二腿进行限位，提高了腿组件的限位可靠性，腿组件的各构件受力和所受冲击减小，利于腿组件的精确控制。
在一些实施例中，所述第二限位部为适于与所述第二腿线接触的限位柱或适于与所述第二腿面接触的限位块。
在一些实施例中，所述输出法兰上设有用于通过止挡所述传动部件限制所述第二腿转动的第三限位部。
在一些实施例中，所述第三限位部为设在所述输出法兰的表面上的凸块。
在一些实施例中，所述传动部件包括连杆，所述连杆的第一端与所述输出法兰通过第一枢轴可枢转地相连，所述连杆的第二端与所述第二腿的第一端通过第二枢轴可枢转地相连，所述第一腿的第二端与所述第二腿的第一端通过第三枢轴可枢转地相连。
在一些实施例中，所述输出法兰设有凹缺部，所述凹缺部的一端设有U形配合槽，所述连杆的第一端可枢转地配合在所述U形配合槽内，所述凹缺部的表面构成所述第三限位部。
在一些实施例中，所述第一止挡部和所述电机输出轴的中心的第一连线与所述第二止挡部和所述电机输出轴的中心的第二连线之间的夹角θ为110度≤θ≤160度。
在一些实施例中，所述第一连线与所述第三枢轴的中心和所述电机输出轴的中心之间的第三连线之间的夹角a为0≤a≤40度，所述第二连线与垂直于所述第三连线的方向之间的夹角b为10度≤b≤50度。
在一些实施例中，所述第一腿的第二端与所述第三连线之间的夹角c为130度≤c≤170 度。
在一些实施例中，所述第二枢轴的中心和所述第三枢轴的中心之间的第四连线与所述第三枢轴和所述第二腿的第二端的中心之间的第五连线之间的夹角d为140度≤d≤180度。
在一些实施例中，所述第一枢轴的中心和所述电机输出轴的中心之间的距离小于所述第二枢轴的中心和所述第三枢轴的中心之间的距离。
在一些实施例中，所述电机输出轴的中心和所述第三枢轴的中心之间的距离为所述第三枢轴的中心和所述第二腿的第二端的中心的距离的0.6-1倍。
在一些实施例中，所述第三枢轴的中心和所述第二腿的第二端的中心的距离为所述第二枢轴的中心和所述第三枢轴的中心之间的距离的6-10倍。
在一些实施例中，所述第二腿的第二端具有接地部，所述接地部的外周面为半球面。
在一些实施例中，所述第三枢轴的中心和所述第二腿的第二端的中心的距离为所述接地部的外周面的半径的7-11倍。
在一些实施例中，所述传动部件包括第一轮、第二轮和绕设在所述第一轮和第二轮上的柔性传输件，所述第一轮安装在所述输出法兰上，所述第二轮可转动地安装在所述第一腿的第二端，所述第二腿的第一端与所述第二轮相连。
在一些实施例中，所述第一轮和所述第二轮为带轮且所述柔性传输件为传输带，或者所述第一轮和所述第二轮为链轮，所述柔性传输件为链条。
在一些实施例中，所述第二限位部包括沿所述第一腿的宽度方向间隔布置的第二左限位部和第二右限位部。
在一些实施例中，所述第二腿的第一端设有U形槽，所述第二轮的部分位于所述U形槽内。
在一些实施例中，所述输出法兰通过多个销轴与所述电机输出轴相连。
根据本实用新型实施例的足式机器人包括躯身组件和多个腿组件，所述腿组件为如上述任一实施例所述的足式机器人的腿组件，所述腿组件的第一腿与所述躯身组件可枢转地相连。
根据本实用新型实施例的足式机器人，腿组件的限位可靠性，腿组件的各构件受力和所受冲击减小，利于腿组件的精确控制。
附图说明
图1是根据本实用新型实施例的足式机器人的示意图。
图2是根据本实用新型实施例的足式机器人的腿组件的示意图。
图3是根据本实用新型实施例的足式机器人的腿组件的示意图，其中第二腿处于收拢极限位置。
图4是根据本实用新型实施例的足式机器人的腿组件的示意图，其中第二腿处于展开极限位置。
图5是根据本实用新型实施例的足式机器人的腿组件的第一腿和输出法兰的示意图。
图6是根据本实用新型实施例的足式机器人的腿组件的第二腿的示意图。
图7是根据本实用新型另一个实施例的足式机器人的腿组件的输出法兰与连杆的连接示意图。
图8是根据本实用新型又一个实施例的足式机器人的腿组件的示意图。
附图标记：
100、腿组件；200、躯身组件；
1、第一腿；11、第一止挡部；12、第二止挡部；13、第二限位部；132、第二左限位部；133、第二右限位部；
2、第二腿；21、U形槽；22、第三枢轴；23、接地部；
3、传动部件；31、连杆；311、第一枢轴；312、第二枢轴；32、第一轮；33、第二轮； 34、柔性传输件；
4、输出法兰；41、第一限位部；42、第三限位部；421、凸块；422、凹缺部；43、U 形配合槽；44、销轴；
5、电机；51、电机输出轴。
具体实施方式
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。
下面参考附图描述根据本实用新型实施例的足式机器人的腿组件和具有该腿组件的足式机器人。
首先简单描述根据本实用新型实施例的足式机器人。如图1所示，根据本实用新型实施例的足式机器人包括躯身组件200和多个腿组件100。在图1所示的实施例中，腿组件100为四个，因此，该机器人可以称为四足机器人或四腿机器人。可以理解的是，本实用新型并不限于此，例如足式机器人也可以包括两个腿组件100，相应地该机器人可以称为双足机器人或双腿机器人。在图1所示的实施例中，四个腿组件100与躯身组件200相连以支撑躯身组件200。当腿组件100运行时，可以实现机器人的行走等动作。
下面详细描述根据本实用新型实施例的足式机器人的腿组件100。
如图1至图8所示，根据本实用新型实施例的足式机器人的腿组件包括第一腿1、第二腿2、电机5、输出法兰4和传动部件3。可以理解的是，第一腿1也可以称为大腿，第二腿2也可以称为小腿。第一腿1可以与机器人的躯身组件200可枢转地相连。
如图2至图4所示，电机5设于第一腿1的第一端(如图2中第一腿1的上端)，电机 5的电机输出轴51与输出法兰4相连以驱动输出法兰4转动，第一腿1与第二腿2可枢转地相连。传动部件3与输出法兰4和第二腿2相连以驱动第二腿2相对于第一腿1转动。
如图2-4所示，输出法兰4上设有第一限位部41。第一腿1上设有第一止挡部11和第二止挡部12，第一止挡部11和第二止挡部12沿输出法兰4的周向间隔布置，第一止挡部 11和第二止挡部12可以通过止挡第一限位部41限制输出法兰4的转动角度，从而限制第二腿2相对于第一腿1的转动幅度以及第二腿2的展开极限位置和收拢极限位置。
换言之，第一止挡部11和第二止挡部12分别限定了第一限位部41的转动极限位置，当第一限位部41由第一止挡部11或第二止挡部12止挡时，阻止了输出法兰4的进一步转动，即阻止了电机5的进一步转动。
例如，如图2-4所示，当输出法兰4从图2所示的位置顺时针转动时，在第一限位部41与第一腿1上的第二止挡部12接触后，如图4所示，第二止挡部12阻止输出法兰4进一步顺时针转动，即输出法兰4到达顺时针转动极限位置，从而第二腿2转动到展开极限位置。反之，当输出法兰4从图2所示的位置逆时针转动时，在第一限位部41与第一腿1 上的第一止挡部11接触后，如图3所示，第一止挡部11阻止输出法兰4进一步逆时针转动，即输出法兰4到达逆时针转动极限位置，从而第二腿2转动到收拢极限位置。
第一腿1上设有第二限位部13，第二限位部13用于止挡第二腿2以限制第二腿2转动。如图3所示，当第二腿2运动到收拢极限位置时，第二限位部13止挡住第二腿2，与此同时，第一止挡部11挡住第一限位部41。
根据本实用新型实施例的用于足式机器人的腿组件，通过在第一腿1上设置第一止挡部11和第二止挡部12，可以方便地限定输出法兰4的转动角度范围，从而方便控制第二腿2的转动范围，即展开极限位置和收拢极限位置，从而精确地控制第二腿2的操作。而且，由于在第一腿1上设有第二限位部13，当第一限位部41被第一止挡部11止挡时，运动到收拢极限位置的第二腿由第二限位部13止挡，可以防止第二腿2撞击第一腿1。由此，可以将输出法兰的转动限制方便在预定角度范围内，同时通过第二限位部对运动到收拢极限位置的第二腿进行限位，提高了腿组件的限位可靠性，且腿组件的各构件受力和所受冲击减小，降低了噪声，利于腿组件的精确控制。
如图2至图4所示，输出法兰4为圆盘且与电机5的电机输出轴51同轴地相连。第一限位部41设在输出法兰4的外周壁，第一止挡部11和第二止挡部12沿输出法兰的周向设于第一腿1的上端。
在图2-4所示的实施例中，第一限位部41与第一止挡部11和第二止挡部12均为矩形块，从而第一限位部41与第一止挡部11和第二止挡部12为面接触，从而受力更加均匀，冲击更小。可选地，可以在第一止挡部11和第二止挡部12和/或第一限位部41的表面包覆缓冲层，例如弹性橡胶层，从而进一步减小第一限位部41与第一止挡部11和第二止挡部12接触时的冲击力。进一步可选地，在第一止挡部11和第二止挡部12与第一限位部 41接触的面上可以设置锥形槽，第一限位部41上设置锥形凸起，从而在第一限位部41与第一止挡部11或第二止挡部12接触时，锥形凸起逐渐进入锥形槽内，从而进一步增加接触的平缓性，减小冲击，更有利地，可以在锥形槽的表面和/或锥形凸起的表面包覆弹出材料层，以进一步降低冲击。
在一些实施例中，如图2至图5所示，第二限位部13为适于与第二腿2面接触的限位块，可选地，第二限位部13也可以为适于与第二腿2线接触的限位柱，如图8所示。
优选地，第二限位部13为适于与第二腿2面接触的限位块，可以进一步减小腿组件100 的受力和所受冲击，提高了腿组件100的使用寿命。
具体地，如图3所示第二限位部13可以限制第二腿2逆时针转动，进而对足式机器人直立时的腿组件100的高度进行限制，从而提高腿组件100的适用性，有利于机器人的设计。
在一些实施例中，如图2至图5所示，输出法兰4上设有用于第三限位部42，第三限位部42用于止挡传动部件3以限制第二腿2的转动。换言之，如图4所示，当第二腿2运动到展开极限位置，第一限位部41与第一止挡部11接触，第三限位部42与传动部件3接触，从而对运动到展开极限位置的第二腿2进行双重限位，提高了限位的可靠性。
可选地，如图3和图4所示，第三限位部42为设在输出法兰4的表面上的凸块421。如图4所示，当输出法兰4顺时针转动，第二腿2顺时针转动到展开极限位置时，传动部件3与第三限位部42接触以止挡传动部件3运动，进而限制输出法兰4、电机5和第二腿 2的转动，凸块421随输出法兰4顺时针转动并止挡传动部件3，从而进一步地限制第二腿 2地移动，由此进一步提高了腿组件100的限位可靠性。
在一些实施例中，传动部件3包括连杆31，连杆31的第一端(如图4中连杆31的上端)与输出法兰4通过第一枢轴3111可枢转地相连，连杆31的第二端(如图4中连杆31 的下端)与第二腿2的第一端(如图4中第二腿2的上端)通过第二枢轴312可枢转地相连，第一腿1的第二端(如图4中第一腿1的下端)与第二腿2的第一端(如图4中第二腿2的上端)通过第三枢轴22可枢转地相连。
电机5启动后通过其电机输出轴51驱动输出法兰4绕电机输出轴51的中心轴线转动，例如摆动，由于第一枢轴311相对于电机输出轴51的中心轴线偏心设置，因此第一枢轴311绕电机输出轴51的中心轴线公转，进而带动连杆3的第一端绕电机输出轴的中心轴线公转，由此驱动连杆3运动。由于连杆3的第二端通过第二枢轴与第二腿2的第一端可枢转地相连，同时第二腿2的第一端通过第三枢轴22可枢转地相连，因此，连杆3驱动第二腿2绕第三枢轴22相对于第一腿1转动。
更具体地，在图2中，第三枢轴22位于第二枢轴312与第二腿2的第二端之间，即第三枢轴22比第二枢轴312更靠近第二腿2的第二端(图2中的右端)，当输出法兰4顺时针转动时，连杆3向上移动，带动第二枢轴312向上移动，从而驱动第二腿2绕第三枢轴 22顺时针摆动，即第二腿2相对于第一腿1展开。反之，当输出法兰4逆时针转动时，连杆3向下移动，带动第二枢轴312向下移动，从而驱动第二腿2绕第三枢轴22逆时针摆动，即第二腿2相对于第一腿1收拢。
可替换地，第二枢轴312也可以位于第三枢轴22与第二腿2的第二端之间，即第二枢轴312比第三枢轴22更靠近第二腿2的第二端(图2中的右端)，由此，当输出法兰4顺时针转动时，驱动第二腿2相对于第一腿1收拢，当输出法兰4逆时针转动时，驱动第二腿2相对于第一腿1展开。
在一些实施例中，如图7所示，输出法兰4设有凹缺部422，凹缺部422的一端设有U形配合槽43，连杆31的第一端可枢转地配合在U形配合槽43内，凹缺部422的表面构成第三限位部42。可以理解的是，如图7所示，当连杆31转动时，连杆31的侧壁可以与凹缺部422的表面抵接，限制连杆31的转动，进而限制输出法兰4、电机5和第二腿2的转动，由此进一步提高限位的可靠性，降低各构件的受力和所受冲击，第二腿2的运动可以精确地控制。
进一步地，如图2、图5和图6所示，第一止挡部11和电机输出轴51的中心的第一连线为L1，第二止挡部12和电机输出轴51的中心的第二连线为L2，L1与L2之间的夹角为θ，其中110度≤θ≤160度。换言之，L1为输出法兰4的中心与第一止挡部11的用于与第一限位部41接触的接触表面的连线，L2为输出法兰4的中心与第二止挡部12的用于与第一限位部41接触的接触表面的连线。本申请的发明人通过研究发现，通过将第一限位部41的摆动角度在110度-160度之间，可以进一步降低腿组件的受力和冲击，第二腿2 的转动更加平稳。
具体地，如图2、图5和图6所示，更具体地，如图3和图4所示，第一连线L1与第三枢轴22的中心和电机输出轴51的中心之间的第三连线L3之间的夹角a为0≤a≤40度。第二连线L2与垂直于第三连线L3的方向之间的夹角b为10度≤b≤50度。
如图3和图4所示，第一连线L1与第三枢轴22的中心和电机输出轴51的中心之间的第三连线L3之间的夹角a与第二连线L2与垂直于第三连线L3的方向之间的夹角b之和再加上90度，即为第一止挡部11和电机输出轴51的中心的第一连线L1与第二止挡部12和电机输出轴51的中心的第二连线L2之间的夹角θ。本申请的发明人研究发现，通过将夹角a和夹角b限定在上述范围内，可以进一步减小各个构件的受理，冲击更小，运行更加平稳，第二腿2的运行控制可以更加精确。
在一些实施例中，如图2、图5和图6所示，第一腿1的第二端的长度方向与第三连线L3之间的夹角c为130度≤c≤170度。进一步地，第二枢轴312的中心和第三枢轴22的中心之间的第四连线L4与第三枢轴22的中心和第二腿2的第二端(如图6中第二腿2的下端)的中心之间的第五连线L5之间的夹角d为140度≤d≤180度。
本申请的发明人通过研发发现，通过如上设置第一腿1中的夹角c和/或第二腿2中的夹角d,第一腿和第二腿的活动范围较广,充分利用了它们的自由度，避免了干涉，第一腿1、第二腿2和连杆3的运动平稳性好。
进一步地，如图2、图5和图6所示，第一枢轴3111的中心和电机输出轴51的中心之间的距离小于第二枢轴312的中心和第三枢轴22的中心之间的距离。通过如此设计，可以更方便地控制第二腿2的摆动轨迹，提高第二腿的运动性能，可以更加精确地控制腿组件以及机器人的运动特性。
在一些实施例中，如图3和图6所示，电机输出轴51的中心和第三枢轴22的中心之间的距离S1为第三枢轴22的中心和第二腿2的第二端的中心的距离S2的0.6-1倍。
例如，电机输出轴51的中心和第三枢轴22的中心之间的距离S1为第三枢轴22的中心和第二腿2的第二端的中心的距离S2的0.6倍。或者，电机输出轴51的中心和第三枢轴22的中心之间的距离S1为第三枢轴22的中心和第二腿2的第二端的中心的距离S2的 1倍。本申请的发明人通过仿真研究发现，当第二腿2与第一腿1之间的比例为0.6或者1 时，可以使得腿组件100运动时更加平稳，且耗能较低。
优选地，电机输出轴51的中心和第三枢轴22的中心之间的距离S1为第三枢轴22的中心和第二腿2的第二端的中心的距离S2的0.84倍。本申请的发明人通过仿真研究发现，当第二腿2与第一腿1之间的比例为0.84时，可以进一步地使得腿组件100运动时更加平稳，进一步地降低腿组件100的能耗。
在一些实施例中，如图3和图6所示，第三枢轴22的中心和第二腿2的第二端的中心的距离S2为第二枢轴312的中心和第三枢轴22的中心之间的距离S3的6-10倍。
例如，第三枢轴22的中心和第二腿2的第二端的中心的距离S2为第二枢轴312的中心和第三枢轴22的中心之间的距离S3的6倍。或者，第三枢轴22的中心和第二腿2的第二端的中心的距离S2为第二枢轴312的中心和第三枢轴22的中心之间的距离S3的10倍。本申请的发明人通过实验发现，当S2与S1的比值为6或者10时，可以进一步降低腿组件 100的受力和冲击，且第二腿2的转动更加平稳。
优选地，第三枢轴22的中心和第二腿2的第二端的中心的距离S2为第二枢轴312的中心和第三枢轴22的中心之间的距离S3的8.3倍。本申请的发明人通过实验发现，当S2 与S1的比值为8.3时，腿组件100的受力和冲击最小，且第二腿2的转动更加平稳。
在一些实施例中，如图3和图6所示，第二腿2的第二端具有接地部23，接地部23 的外周面为半球面。第三枢轴22的中心和第二腿2的第二端的中心的距离S2为接地部23 的外周面的半径R1的7-11倍。
例如，第三枢轴22的中心和第二腿2的第二端的中心的距离S2为接地部23的外周面的半径R1的7倍。或者，第三枢轴22的中心和第二腿2的第二端的中心的距离S2为接地部23的外周面的半径R1的11倍。本申请的发明人通过实验发现，当S2与R1的比值为7 或11时，第二腿2的强度较好，并且可以提高第二腿2受力的均匀性。
优选地，第三枢轴22的中心和第二腿2的第二端的中心的距离S2为接地部23的外周面的半径R1的9倍。本申请的发明人通过实验发现，当S2与R1的比值为9时，第二腿2 的强度更好，并且可以进一步地提高第二腿2受力的均匀性。
在一些实施例中，如图8所示，传动部件3包括第一轮32、第二轮33和绕设在第一轮32和第二轮33上的柔性传输件34。第一轮32安装在输出法兰4上，第二轮33可转动地安装在第一腿1的第二端，第二腿2的第一端与第二轮33相连。
可选地，如图8所示，第一轮32和第二轮33为带轮且柔性传输件34为传输带，或者第一轮32和第二轮33为链轮，柔性传输件34为链条。可以理解的是，电机5可以带动第一轮32转动，第一轮32通过柔性传输件34带动第二轮33转动，第二轮33可以带动第二腿2转动。
进一步地，如图8所示，第二限位部13包括沿第一腿1的宽度方向(如图8中第一腿1的左右方向)间隔布置的第二左限位部132和第二右限位部133，第二左限位部132和第二右限位部133用于限制第二腿2的转动角度。具体地，柔性传输件34位于第二左限位部 132和第二右限位部133之间，且第二左限位部132和第二右限位部133沿第一腿1的长度方向对称布置。
具体地，如图8所示，第二腿2的第一端设有U形槽21，第二轮33的部分位于U形槽21内。可以理解的是，第二轮33架设在第二腿2的上端，第二腿2的上端与第二轮33通过螺栓或者铆钉连接，以使第二轮33可以带动第二腿2转动。
如图2至图4和图8所示，输出法兰通过多个销轴44与电机输出轴51相连。例如，销轴44为三个，输出法兰4通过三个销轴44与电机输出轴51固定，从而提高了输出法兰 4与电机输出轴51的连接强度。
如图1所示，根据本实用新型实施例的足式机器人具有四个腿组件100，四个腿组件 100与包括躯身组件200相连。可以理解的是，腿组件100的第一腿1可以由额外的电机驱动相对于躯身组件200转动，电机5驱动第二腿2相对于第一腿1转动，从而实现机器人的行走等动作。根据本实用新型实施例的足式机器人，腿组件的限位可靠，各构件受力小，冲击小，噪声小，运行平稳，控制精度高。
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。
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。
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。
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。
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。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。

Claims (21)

1.一种足式机器人的腿组件，其特征在于，包括：第一腿、第二腿、电机、输出法兰和传动部件，所述电机设于所述第一腿的第一端，所述电机的电机输出轴与所述输出法兰相连以驱动所述输出法兰转动，所述第一腿与所述第二腿可枢转地相连，所述传动部件与所述输出法兰和所述第二腿相连以驱动所述第二腿相对于所述第一腿转动，所述输出法兰上设有第一限位部，所述第一腿上设有第一止挡部和第二止挡部，所述第一止挡部和所述第二止挡部间隔布置，以通过止挡所述第一限位部限制所述输出法兰的转动角度，所述第一腿上设有用于通过止挡所述第二腿以限制所述第二腿转动的第二限位部。
2.根据权利要求1所述的足式机器人的腿组件，其特征在于，所述第二限位部为适于与所述第二腿线接触的限位柱或适于与所述第二腿面接触的限位块。
3.根据权利要求1所述的足式机器人的腿组件，其特征在于，所述输出法兰上设有用于通过止挡所述传动部件限制所述第二腿转动的第三限位部。
4.根据权利要求3所述的足式机器人的腿组件，其特征在于，所述第三限位部为设在所述输出法兰的表面上的凸块。
5.根据权利要求3或4所述的足式机器人的腿组件，其特征在于，所述传动部件包括连杆，所述连杆的第一端与所述输出法兰通过第一枢轴可枢转地相连，所述连杆的第二端与所述第二腿的第一端通过第二枢轴可枢转地相连，所述第一腿的第二端与所述第二腿的第一端通过第三枢轴可枢转地相连。
6.根据权利要求5所述的足式机器人的腿组件，其特征在于，所述输出法兰设有凹缺部，所述凹缺部的一端设有U形配合槽，所述连杆的第一端可枢转地配合在所述U形配合槽内，所述凹缺部的表面构成所述第三限位部。
7.根据权利要求5所述的足式机器人的腿组件，其特征在于，所述第一止挡部和所述电机输出轴的中心的第一连线与所述第二止挡部和所述电机输出轴的中心的第二连线之间的夹角θ为110度≤θ≤160度。
8.根据权利要求7所述的足式机器人的腿组件，其特征在于，所述第一连线与所述第三枢轴的中心和所述电机输出轴的中心之间的第三连线之间的夹角a为0≤a≤40度，所述第二连线与垂直于所述第三连线的方向之间的夹角b为10度≤b≤50度。
9.根据权利要求8所述的足式机器人的腿组件，其特征在于，所述第一腿的第二端与所述第三连线之间的夹角c为130度≤c≤170度。
10.根据权利要求5所述的足式机器人的腿组件，其特征在于，所述第二枢轴的中心和所述第三枢轴的中心之间的第四连线与所述第三枢轴和所述第二腿的第二端的中心之间的第五连线之间的夹角d为140度≤d≤180度。
11.根据权利要求5所述的足式机器人的腿组件，其特征在于，所述第一枢轴的中心和所述电机输出轴的中心之间的距离小于所述第二枢轴的中心和所述第三枢轴的中心之间的距离。
12.根据权利要求5所述的足式机器人的腿组件，其特征在于，所述电机输出轴的中心和所述第三枢轴的中心之间的距离为所述第三枢轴的中心和所述第二腿的第二端的中心的距离的0.6-1倍。
13.根据权利要求5所述的足式机器人的腿组件，其特征在于，所述第三枢轴的中心和所述第二腿的第二端的中心的距离为所述第二枢轴的中心和所述第三枢轴的中心之间的距离的6-10倍。
14.根据权利要求5所述的足式机器人的腿组件，其特征在于，所述第二腿的第二端具有接地部，所述接地部的外周面为半球面。
15.根据权利要求14所述的足式机器人的腿组件，其特征在于，所述第三枢轴的中心和所述第二腿的第二端的中心的距离为所述接地部的外周面的半径的7-11倍。
16.根据权利要求1所述的足式机器人的腿组件，其特征在于，所述传动部件包括第一轮、第二轮和绕设在所述第一轮和第二轮上的柔性传输件，所述第一轮安装在所述输出法兰上，所述第二轮可转动地安装在所述第一腿的第二端，所述第二腿的第一端与所述第二轮相连。
17.根据权利要求16所述的足式机器人的腿组件，其特征在于，所述第一轮和所述第二轮为带轮且所述柔性传输件为传输带，或者所述第一轮和所述第二轮为链轮，所述柔性传输件为链条。
18.根据权利要求16所述的足式机器人的腿组件，其特征在于，所述第二限位部包括沿所述第一腿的宽度方向间隔布置的第二左限位部和第二右限位部。
19.根据权利要求16所述的足式机器人的腿组件，其特征在于，所述第二腿的第一端设有U形槽，所述第二轮的部分位于所述U形槽内。
20.根据权利要求1所述的足式机器人的腿组件，其特征在于，所述输出法兰通过多个销轴与所述电机输出轴相连。
21.一种足式机器人，其特征在于，包括躯身组件和多个腿组件，所述腿组件为如权利要求1-20任一项所述的足式机器人的腿组件，所述腿组件的第一腿与所述躯身组件可枢转地相连。
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