一种主被动运动结合的弹性机械腿

摘要

本发明涉及一种主被动运动结合的弹性机械腿，它包括：一髋壳，一驱动装置；一齿轮轴、一曲柄轴和一摇杆轴；一轴承，设置在齿轮轴的两端；一膝关节，其与大腿的下部连接；膝外壳内设置有一电磁铁；一膝关节底座，其外侧设有一连接大腿弹簧的拉杆；髋关节与膝关节之间并联有弹簧储能机构；膝关节的下部与小腿连接；一踝关节，与小腿的下部连接，由一底座、一对中心轴和一转轮组成；一弹性减震机械脚，通过中心轴与踝关节连接；踝关节底座与机械脚的内侧板转动连接；膝关节与踝关节之间并联有弹簧储能机构；转轮设置在一内侧板外侧，小腿弹簧储能装置的一端连接在转轮上；一限位块设置在底座上表面；一嵌入式实时控制单元；以及一安装有控制软件的运动控制系统。

主权项

1.一种主被动运动结合的弹性机械腿，包括髋关节、膝关节和踝关节，其特征在于：所述髋关节包括一髋壳，所述髋壳顶部设置有一驱动装置，所述驱动装置由主动电机和减速器组成；一齿轮轴、一曲柄轴和一摇杆轴可转动地设置在所述髋壳两侧；所述髋壳内包含有髋齿轮机构，所述髋齿轮机构在所述髋壳的齿轮轴上设置有两齿轮；所述髋壳外的齿轮轴上设置有一半齿轮；所述半齿轮与所述驱动装置的输出齿轮啮合；所述曲柄轴与所述齿轮轴上设置的两齿轮对应啮合设置有两半齿轮，所述两半齿轮之间的曲柄轴上设置有两曲柄，所述两曲柄分别通过一曲柄销连接在一驱动叉的两侧；所述摇杆轴上固定连接有两摇杆，所述两摇杆中间设置有一固定在一接点框上的大腿；两螺钉轴分别穿过所述接点框和所述驱动叉的两侧转动连接在所述大腿上；一轴承，设置在所述齿轮轴的两端；所述膝关节与所述大腿的下部连接，所述膝关节由一膝外壳、一膝内壳和一膝轴组成；所述膝内壳上连接一挂钩，所述挂钩后面设置有一配重物；所述膝外壳内设置有一电磁铁；一膝关节底座，其外侧设有一连接所述髋壳的储能装置的拉杆，还设有一连接所述踝关节的储能装置的接点；髋关节与膝关节之间并联有弹性储能机构；膝关节的下部与小腿连接；所述踝关节，其与小腿的下部连接，踝关节由一底座、一对中心轴和一转轮组成；一弹性减震机械脚，其通过中心轴与踝关节连接；机械脚由一对内侧板、一对外侧板、多个脚连接板组成；踝关节底座通过中心轴与机械脚的内侧板转动连接；膝关节与踝关节之间并联有弹性储能机构；转轮设置在一内侧板外侧，其小腿弹性储能机构的一端连接在转轮上；一限位块，其设置在底座上表面，限位块一端设有限位钉；一运动控制系统，包括一预置有控制软件的嵌入式实时控制单元，以及依序连接的一运动信号发生单元、一电机驱动单元，所述电机驱动单元接收所述运动信号发生单元发出的指令以启动所述主动电机；一传感器单元为所述嵌入式实时控制单元输入采集的信号，并接收其发出的控制指令。