技术领域
[0001] 本申请涉及人形机器人技术领域,具体涉及一种下肢总成及人形机器人。
相关背景技术
[0002] 随着机器人的快速发展,机器人的应用领域也越来越广泛,如服务型机器人、医疗机器人以及工业机器人等。人形机器人能够模仿人体的外形和运动姿态,具有广阔的发展前景。和人体类似,人形机器人的结构包括躯干、头部、上肢、下肢等。下肢主要包括大腿、小腿、脚掌等,人形机器人设置驱动结构驱动脚掌和小腿相对转动实现踝关节的功能。
[0003] 相关技术中,驱动脚掌和小腿相对转动的驱动结构占用空间大,导致安装外壳后,小腿整体尺寸较大,仿人效果不佳。
具体实施方式
[0037] 下面将结合本申请实施方式中的附图,对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本申请保护的范围。
[0038] 需要说明的是,当组件被称为“固定于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。
[0039] 除非另有定义,本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本申请中在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。本申请所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0040] 下面结合附图,对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0041] 参考图1至图10,本申请实施例提供一种人形机器人,包括本申请实施例中的下肢总成。
[0042] 本申请实施例的人形机器人能够模仿人的外形和运动姿态,其可包括头部总成(未图示)、躯干总成(未图示)、上肢总成(未图示)、腰胯总成(未图示)和下肢总成等。下肢总成可包括第一连接件100、第二连接件200和支撑件300,第一连接件100可以作为人形机器人的大腿部,第二连接件200可以作为人形机器人的小腿部,支撑件300可以作为人形机器人的脚掌部。本申请实施例的下肢总成还包括第一驱动机构400、第二驱动机构500和第三驱动机构600,通过合理的设计,能够驱动第二连接件200和支撑件300相对转动实现踝关节功能,及第一连接件100和第二连接件200相对转动实现膝关节功能。
[0043] 下面对本申请实施例的下肢总成进行详细介绍。
[0044] 参考图1、图2和图3,本申请提供一种下肢总成,用于人形机器人。应当理解,下肢总成包括左腿部分和右腿部分,左腿部分和右腿部分的结构对称,故本申请实施例仅以左腿部分和右腿部分的任意一者进行说明。
[0045] 下肢总成包括第一连接件100、第二连接件200、支撑件300、第一驱动机构400、第二驱动机构500和第三驱动机构600等。
[0046] 本申请的第一连接件100作为人形机器人的大腿部,第一连接件100大致为杆状件,第一连接件100用于模仿人体的大腿。第一连接件100的一端用于与腰胯总成转动连接,另一端与第二连接件200转动连接。第一连接件100靠近腰胯总成的一端向靠近第二连接件200的一端的径向尺寸为逐渐减小的结构,以模仿人体的大腿为自腰胯向小腿的方向大致为径向尺寸逐渐减小的结构。
[0047] 本申请的第二连接件200作为人形机器人的小腿部,第二连接件200大致为杆状件,其用于模仿人体的小腿。第二连接件200的一端与第一连接件100转动连接,另一端与支撑件300转动连接。第二连接件200靠近第一连接件100的一端向靠近支撑件300的一端的径向尺寸大致为逐渐减小的结构,以模仿人体的小腿为自大腿向脚掌的方向大致为径向尺寸逐渐减小的结构。
[0048] 本申请的支撑件300作为人形机器人的脚掌部,支撑件300大致为弯板状,其用于模仿人体的脚掌。支撑件300与第二连接件200转动连接,转动连接的部位类似人体的踝关节功能。支撑件300的脚底一侧用于与支撑面接触,第二连接件200转动连接于支撑件300的脚背一侧,支撑面例如为地面、工作台面等,不做限制。
[0049] 第一驱动机构400包括第一驱动件410、第一曲柄420和第一连杆430,第一驱动件410设置于第二连接件200,第一驱动件410带动第一曲柄420绕第一轴线A转动,第一曲柄
420的一端与第一驱动件410连接,第一连杆430连接于第一曲柄420的另一端与支撑件300之间,即第一驱动件410通过第一曲柄420和第一连杆430带动支撑件300相对于第二连接件
200转动,实现支撑件300的左倾或右倾。
[0050] 第二驱动机构500包括第二驱动件510、第二曲柄520和第二连杆530,第二驱动件510设置于第二连接件200,第二驱动件510带动第二曲柄520绕第二轴线B转动,第二曲柄
520的一端与第二驱动件510连接,第二连杆530连接于第二曲柄520的另一端与支撑件300之间,即第二驱动件510通过第二曲柄520和第二连杆530带动支撑件300相对于第二连接件
200转动,实现支撑件300的前倾或后倾。其中,为限制支撑件300前倾或后倾的角度,第二连接件200上设置有两个限位块240,两个限位块240分别位于第二曲柄520的周向的两侧。两个限位块240用于限制第二驱动件510驱动第二曲柄520转动的角度,进而限制第二连杆530带动支撑件300相对于第二连接件200转动的角度,可以防止第二曲柄520及第二连杆530带动支撑件300相对于第二连接件200转动的角度过大而出现前翻或者后翻的情况发生。
[0051] 第三驱动机构600包括第三驱动件610、第三曲柄620、第三连杆630和第四连杆640,第三驱动件610设置于第一连接件100,第三曲柄620与第三驱动件610连接,第三驱动件610带动第三曲柄620绕第三轴线C转动,第三连杆630的一端和第四连杆640的一端呈间隔的连接于第三曲柄620,第三连杆630的另一端和第四连杆640的另一端呈间隔的连接于第二连接件200,以形成平行四边形传动结构。第三驱动件610通过第三曲柄620、第三连杆
630和第四连杆640驱动第一连接件100相对于第二连接件200转动。
[0052] 第一驱动件410可为电机,具体可为步进电机、伺服电机等,不做限制。第一驱动件410可采用嵌入方式安装于第二连接件200,即第一驱动件410的至少部分位于第二连接件
200内,以减小第一驱动件410的外露体积,从而能够减小下肢总成的整体体积。第二驱动件
510可为电机,具体可为步进电机、伺服电机等,不做限制。第二驱动件510可采用嵌入方式安装于第二连接件200,即第二驱动件510的至少部分位于第二连接件200内,以减小第二驱动件510的外露体积,从而能够减小下肢总成的整体体积。第三驱动件610可为电机,具体可为步进电机、伺服电机等,不做限制。第三驱动件610可采用嵌入方式安装于第一连接件
100,即第三驱动件610的至少部分位于第二连接件200内,以减小第三驱动件610的外露体积,从而能够减小下肢总成的整体体积。
[0053] 本申请实施例中,以人形机器人的前后方向为第一方向X,以人形机器人的左右方向为第二方向Y,以人形机器人的高度方向为第三方向Z进行举例说明。
[0054] 参考图3、图4和图5,在第一驱动机构400中,第一驱动件410带动第一曲柄420绕第一轴线A转动,第一轴线A沿第一方向X延伸,第一曲柄420包括相连的主体421和连接柱422,主体421与第一驱动件410连接,连接柱422的长度方向与第一轴线A相交;第一连杆430的一端与连接柱422转动连接,另一端与支撑件300转动连接;在第一方向X的正投影中,第一连杆430与连接柱422连接的一端与第二连接件200重合。第一驱动件410能够通过第一曲柄420和第一连杆430驱动支撑件300相对第二连接件200转动,以实现踝关节的功能。其中,将第一驱动件410嵌入第二连接件200中,以减小第一驱动件410的外露体积,从而能够减小下肢总成的整体体积;第一曲柄420包括相连的主体421和连接柱422,连接柱422的长度方向与第一轴线A相交,以及第一连杆430与连接柱422和支撑件300的转动连接方式,使得下肢总成能够在多个方向上实现灵活的运动。同时,在第一方向X的正投影中,第一连杆430与连接柱422连接的一端与第二连接件200重合,即第一连接件100与连接柱422连接的一端在第一方向X上的投影位于第二连接件200内,从而能够缩减下肢总成在人形机器人左右方向上的尺寸,使下肢总成用于人形机器人中时,小腿部的整体尺寸较小,仿人效果更佳。
[0055] 一种实施方式中,第一曲柄420还包括凸台423,凸台423沿第一方向X凸设于主体421上,连接柱422连接于凸台423沿第一方向X远离主体421的一端。凸台423的设计为连接柱422提供了更坚实的支撑点,增加了第一曲柄420的整体结构强度。这有助于在动力传递过程中抵抗变形和断裂,提高下肢总成的可靠性和耐久性。通过将连接柱422连接在凸台
423上,并且使凸台423沿第一方向X延伸,可以更加精准地控制动力传递的方向和角度。这有助于减少动力传递过程中的能量损失,提高传动效率,使得下肢总成的运动更加顺畅和有力。
[0056] 其中,主体421、连接柱422和凸台423可以为分体式结构,主体421、连接柱422和凸台423也可以为一体式结构,均不做限制。
[0057] 第二连接件200包括相连的第一筒体210和第二筒体220,第一筒体210和第二筒体220在第三方向Z上依次设置。其中,第一筒体210沿第一方向X延伸,第一筒体210具有沿第一方向X延伸的收容空间,第一驱动件410安装于第一筒体210中,且主体421的至少部分收容于第一筒体210中;第二筒体220沿第二方向Y延伸,第二筒体220具有沿第二方向Y延伸的收容空间,且第二驱动件510安装于第二筒体220中。
[0058] 通过将第二连接件200设计为包含相连的第一筒体210和第二筒体220的结构,并在第三方向Z上依次设置,这种布局方式使得第一驱动件410和第二驱动件510能够紧凑地安装在第二连接件200上,有效地利用了第二连接件200的空间,减少了下肢总成的整体尺寸。且通过将第一驱动件410和第一曲柄420的主体421部分嵌入第一筒体210中,第二驱动件510嵌入第二筒体220中,有效减少了下肢总成的外部尺寸,使得整体结构更加紧凑。同时,第一筒体210和第二筒体220的设计不仅为第一驱动件410、第一曲柄420和第二驱动件510提供了稳固的安装基础,还减少外露部件和简化线条,使得人形机器人看起来更加整洁、流畅。
[0059] 其中,第一筒体210的内壁与第一驱动件410的外壁之间具有第一间隙211,以便于第一驱动件410散热。第二筒体220的内壁与第二驱动件510的外壁之间具有第二间隙221,以便于第二驱动件510散热。
[0060] 一种实施方式中,第二连接件200上设有限位部230,限位部230位于第一筒体210的外围,凸台423上设有抵接部424,抵接部424用于与限位部230抵接,以限制第一曲柄420的转动范围,且抵接部424与连接柱422在第一方向X上呈间隔设置。通过限位部230与抵接部424的配合能够控制第一曲柄420的转动范围,防止其过度转动导致结构损坏或运动失控。抵接部424与连接柱422在第一方向X上的间隔设置有助于优化下肢总成的结构设计,这种布局可以减少第一连杆430与限位部230或第二连接件200的干涉和碰撞,提高结构的紧凑性和整体性能。
[0061] 本申请中,限位部230可以设置有多个,多个限位部230绕主体421的周向间隔设置,抵接部424设置于相邻的两个限位部230之间,从而能够进一步限制第一曲柄420的转动范围。
[0062] 参考图5、图6和图7,第一连杆430包括第一连接环431、第二连接环432和第一连接柄433,第一连接环431和第二连接环432分别连接于第一连接柄433的两端,第一连接环431通过第一关节轴承440与连接柱422转动连接,第二连接环432通过第二关节轴承450与支撑件300转动连接;第一连接环431与连接柱422连接的一端位于第二连接件200沿第一方向X的一侧,第二连接环432与支撑件300连接的一端位于第二连接件200沿第二方向Y的一侧。通过采用第一连接环431和第二连接环432分别连接于第一连接柄433的两端,并使用关节轴承实现与连接柱422和支撑件300的转动连接,这种设计不仅提高了连接件的稳定性和耐用性,还使得连接更加灵活,能够适应各种复杂的运动需求。同时,将第一连接环431与连接柱422连接的一端和第二连接环432与支撑件300连接的一端分布在第二连接件200的不同侧,使得第一连接柄433在第一方向X上或第二方向Y上的至少部分投影位于第二连接件200内,以进一步缩减下肢总成整体占用的空间。
[0063] 其中,第一连接环431、第二连接环432和第一连接柄433可以为一体式结构,第一连接环431、第二连接环432和第一连接柄433也可以为分体式结构,具体不做限制。
[0064] 在本申请中,第二连接件200通过第一转轴311和第二转轴312与支撑件300连接,第二转轴312沿第二方向Y延伸,第二连接环432与第二转轴312转动连接,第一驱动件410驱动支撑件300相对第二连接件200绕第一转轴311转动。通过第一转轴311和第二转轴312的设置,使支撑件300能够相对于第二连接件200可以实现两个方向的转动,提高了人形机器人的运动灵活性和适应性。由于第二转轴312沿第二方向Y延伸,并与第二连接环432转动连接,这种布局有助于在第二方向Y上提供稳定的支撑和约束,减少因侧向力引起的晃动和不稳定现象。
[0065] 在第二驱动机构500中,第二驱动件510嵌入第二连接件200,第二驱动件510带动第二曲柄520绕第二轴线B转动,第二轴线B沿第二方向Y延伸,第二曲柄520与第二驱动件510连接,第二连杆530的一端与第二曲柄520转动连接,第二连杆530的另一端与支撑件300转动连接。通过第二驱动机构500与第一驱动机构400的协同工作,能够驱动支撑件300相对于第二连接件200在多个方向上的转动,以满足人形机器人行走、跑步等动作下的需求。同时,将第二驱动件510嵌入第二连接件200中,以减小第二驱动件510的外露体积,从而能够减小下肢总成的整体体积。
[0066] 一种实施方式中,第二连杆530与第二曲柄520连接的一端位于第二连接件200沿第二方向Y的一侧,第二连杆530与支撑件300连接的一端位于第二连接件200沿第一方向X的一侧。将第二连杆530与第二曲柄520连接的一端和第二连杆530与支撑件300连接的一端位于第二连接件200的不同侧,使得第二连杆530在第一方向X上或第二方向Y上的至少部分投影位于第二连接件200内,以进一步缩减下肢总成整体占用的空间。
[0067] 参考图7、图8、图9和图10,第二连杆530包括第三连接环531、第四连接环532和第二连接柄533,第三连接环531和第四连接环532分别连接于第二连接柄533的两端,第三连接环531通过第三关节轴承540与第二曲柄520转动连接,第四连接环532通过第四关节轴承550与支撑件300转动连接。其中,第三连接环531通过第三关节轴承540与第二曲柄520转动连接,第四连接环532通过第四关节轴承550与支撑件300转动连接,从而提高了下肢总成的结构灵活性和运动范围。关节轴承具有良好的转动性能和承载能力,能够确保第二连杆530与第二曲柄520及支撑件300之间的连接稳定可靠。这种连接方式不仅减少了运动过程中的摩擦和磨损,还延长了部件的使用寿命。
[0068] 第二连接柄533包括相连的第一柄体533a和第二柄体533b,第一柄体533a远离第二柄体533b的一端与第三连接环531连接,第二柄体533b远离第一柄体533a的一端与第四连接环532连接;第一柄体533a与第二柄体533b夹角大于零,且第一柄体533a与第二柄体533b的连接位置设置有加强筋534。第二连接柄533包括第一柄体533a和第二柄体533b,第一柄体533a与第二柄体533b之间形成的夹角设计,使得第二连接柄533在承受来自第二曲柄520和支撑件300的作用力时,能够更有效地分散和抵抗这些力,并有助于优化动力传递路径。同时,加强筋534的设置进一步增强了连接位置的强度和刚度,防止了因应力集中而导致的断裂或变形问题,从而提高了下肢总成的整体结构强度。
[0069] 支撑件300包括沿第一方向X依次设置的第一支架310和第二支架320,第二连接件200通过第一转轴311和第二转轴312与第一支架310转动连接,第一转轴311与第二转轴312垂直,第二转轴312沿第二方向Y延伸,第一连杆430与第二转轴312转动连接;第二支架320上设有第三转轴321,第三转轴321沿第二方向Y延伸,第二连杆530与第三转轴321转动连接,第二驱动件510驱动支撑件300相对第二连接件200绕第二转轴312转动;在第一方向X的正投影中,第二连杆530与第三转轴321连接的一端与第一转轴311重合。
[0070] 将第二连接件200通过第一转轴311和第二转轴312以与第一支架310转动连接,使支撑件300能够相对第二连接件200绕第一转轴311和第二转轴312转动,在下肢总成用于人形机器人时,能够实现脚掌部相对于小腿部的前倾、后倾、左倾和后倾等踝关节动作。第二转轴312沿第二方向Y延伸,并与第一连杆430转动连接,这使得第一驱动件410能够直接驱动支撑件300绕第一转轴311转动;且第二连杆530与第三转轴321转动连接,使得第二驱动件510能够直接驱动支撑件300绕第二转轴312转动,使支撑件300相对第二连接件200绕第一转轴311和第二转轴312的转动可以独立控制,从而降低了下肢总成整体控制策略的复杂度,第一驱动机构400和第二驱动机构500的控制逻辑可以相对独立地设计和优化,提高了下肢总成控制系统的解耦性。同时,通过将第二连杆530与第三转轴321的连接点设计在第一转轴311的正投影上,使得第二驱动件510驱动支撑件300绕第二转轴312转动时,支撑件300受力较平衡、转动稳定性好。
[0071] 其中,第一支架310和第二支架320沿第一方向X依次设置,第二轴线B沿第二方向Y延伸,第二方向Y垂直于第一方向X。第一支架310和第二支架320可为分体式结构,第一支架310和第二支架320也可为一体式结构,均不做限制。第一支架310和第二支架320的具体结构不做限制。可选地,第一支架310和第二支架320为分体式结构,且第一支架310与第二支架320在第一方向X上间隔设置,以抑制第一驱动机构400与第二驱动机构500运动时相互干涉。
[0072] 将第二连接件200通过第一转轴311和第二转轴312与第一支架310连接,在第一驱动机构400和第二驱动机构500的驱动下,即可实现第二连接件200相对支撑件300绕第一转轴311和第二转轴312转动,简化下肢总成的结构,可以更有效的利用空间;且第一连杆430直接与第二转轴312连接,第二连杆530直接与第三转轴321连接,简化传动结构,减少了传动过程中的能量损失,提高了传动效率。
[0073] 其中,第一转轴311、第二转轴312可均设置在第一支架310或第二连接件200上,也可其中一者设置在第一支架310上,另一者设置在第二连接件200上,不做限制。第一转轴311可与第二连接件200固定,第二转轴312可与第一支架310相对转动,第一转轴311和第二转轴312也可与第一支架310、第二连接件200均相对转动,均不做限制。在可相对转动的位置,可为孔轴配合结构,也可设置轴承,轴承内圈与转轴连接,轴承外圈与第二连接件200或第一支架310连接,实现第二连接件200与第一支架310的相对转动。本实施例中,第二连接件200与第一支架310之间既可以绕第一转轴311转动,又可以绕第二转轴312转动,从而可实现第二连接件200相对于脚掌件具有两个转动自由度。
[0074] 示例性的,当第二连接件200和第一支架310绕第一转轴311相对转动时,可实现第二连接件200相对第一支架310的左倾或右倾动作;当第二连接件200和第一支架310绕第二转轴312相对转动时,可实现第二连接件200相对第一支架310的前倾或后倾动作。
[0075] 可选地,第二连接件200与第一转轴311转动连接,第一支架310与第二转轴312转动连接,第一转轴311与第二转轴312固定连接,这种设计简化了传动结构,减少了运动部件的数量,从而降低了故障率和维护成本。由于第二连接件200与第一转轴311转动连接,第一转轴311又与第二转轴312固定连接,而第一支架310与第二转轴312转动连接,这种结构使得下肢总成能够在多个方向上实现灵活转动,为人形机器人提供了丰富的运动姿态。
[0076] 与前述的结构类似,第三转轴321与第二支架320可相对转动,或第三转轴321与第二支架320固定。第三转轴321与第二支架320之间可孔轴配合,也可设置轴承。
[0077] 在第三驱动机构600中,第三驱动件610嵌入第一连接件100,第三曲柄620与第三驱动件610连接,第三驱动件610带动第三曲柄620绕第三轴线C转动,第三轴线C沿第二方向Y延伸;第三连杆630的一端和第四连杆640的一端呈间隔的连接于第三曲柄620,第三连杆630的另一端和第四连杆640的另一端呈间隔的连接于第二连接件200,以形成平行四边形传动结构。通过设置第三驱动机构600,第三驱动机构600用于驱动第二连接件200相对第一连接件100绕第三轴线C转动。在下肢总成用于人形机器人时,能够实现膝关节功能。且第三曲柄620、第三连杆630、第四连杆640及第二连接件200连接形成平行四边形传动结构,传动结构稳定;平行四边形传动结构允许第三连杆630和第四连杆640在一定范围内自由转动,在第三驱动件610驱动第三曲柄620绕第三轴线C转动时,能够使第一连接件100相对第二连接件200转动,这种设计使得动力分配更加均匀和高效,减少了因动力不均导致的部件磨损和能量损失。
[0078] 参考图1、图2、图6、图9、图11和图12,第一连接件100包括可拆卸连接的第一壳体110和第二壳体120,第三驱动件610设置于第一壳体110的一端,第一壳体110的另一端与第二连接件200转动连接,第三连杆630和第四连杆640均设置于第一壳体110与第二壳体120之间;人形机器人的高度方向为第三方向Z,第三连杆630包括第一端部631和第二端部632,第四连杆640包括第三端部641和第四端部642,在第三方向Z的正投影中,第一端部631和第二端部632呈间隔设置,第三端部641和第四端部642呈间隔设置;第一端部631和第三端部
641均位于第一壳体110在第二方向Y上的一侧,第二端部632和第四端部642均连接于第二连接件200在第二方向Y上的中部。
[0079] 第一连接件100包括可拆卸连接的第一壳体110和第二壳体120,以便于将第三连杆630和第四连杆640收容于第一连接件100内,减小下肢总成整体的占用空间。同时,当第三驱动件610、第三连杆630和第四连杆640等部件需要维修或更换时,可以轻松地拆卸第一壳体110和第二壳体120,而无需对整个下肢总成进行拆解,从而提高了维护效率。在第三方向Z的正投影中,第一端部631与第二端部632之间、第三端部641与第四端部642之间均呈间隔设置,且第一端部631和第三端部641均位于第一壳体110在第二方向Y上的一侧,而第二端部632和第四端部642则连接于第二连接件200在第二方向Y上的中部,使得第三连杆630和第四连杆640自第一壳体110的一侧向第二连接件200的中部弯折,以进一步减小下肢总成整体的占用空间。
[0080] 在第三方向Z的正投影中,第二端部632、第四端部642及第二连杆530与第三转轴321连接的一端与第一轴线A重合,使第一连接件100与第二连接件200的相对转动、第二连接件200相对支撑件300绕第二转轴312的转动在同一平面上,能够提高下肢总成整体的稳定性,且更加拟人化,以模仿人体的膝关节和踝关节动作。同时,由于这些部件在投影中的相对位置是固定的,因此可以更容易地预测和控制它们的运动轨迹和相互作用,有助于简化人形机器人的运动控制算法。
[0081] 在第一壳体110上设置有第一定位部111、第一凸台112和第二凸台113,腰胯总成上设置有用于驱动第一连接件100自转的驱动构件,通过在驱动构件上设置有第二定位部,当第一定位部111与第二定位部在第三方向Z上对准时,第一定位部111朝向人形机器人的正前方,此时人形机器人处于直立状态,第一连接件100的自转处于零点位置,便于对第一连接件100的自转位置进行定位。第一凸台112、第一定位部111和第二凸台113在第一连接件100自转轴线的周向上依次设置,第一凸台112和第二凸台113用于限制第一连接件100的自转角度,抑制第一连接件100因过度自转而与附近的零部件相干涉。
[0082] 其中,第一定位部111的结构可以是凹槽、凸起等,本申请对此不做限制。
[0083] 具体地,第一凸台112设置于靠近人形机器人两个大腿部的内侧,第一凸台112与第一定位部111之间夹角α的范围为100°~110°,此范围内的夹角α设计,使第一连接件100向人形机器人的外侧具有合适的旋转角度,有助于模仿人体大腿部的实际旋转角度。例如α可以是100°、101°、102°、104°、105°、107°、108°、109°、110°等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。当第一凸台112与第一定位部111之间夹角α的范围大于110°时,会导致第一连接件100向人形机器人的外侧旋转角度过大,会降低下肢总成结构的强度和稳定性,增加运动过程中的摩擦和磨损。当第一凸台112与第一定位部111之间夹角α的范围小于100°时,会导致第一连接件100向人形机器人的外侧旋转角度过小,限制了人形机器人的运动范围,仿人效果差。
[0084] 第二凸台113与第一定位部111之间夹角β的范围为50°~60°,此范围内的夹角β设计,使第一连接件100向人形机器人的内侧具有合适的旋转角度,有助于模仿人体大腿部的实际旋转角度。且夹角β小于夹角α,使第一连接件100向人形机器人的内侧旋转角度小于向人形机器人的外侧旋转角度,进一步有助于模仿人体大腿部的实际旋转角度。例如β可以是50°、51°、52°、54°、55°、57°、58°、59°、60°等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。当第二凸台113与第一定位部111之间夹角β的范围大于60°时,会导致第一连接件100向人形机器人的内侧旋转角度过大,导致大腿部内侧的空间过于狭窄,易与其他零部件相干涉。当第二凸台113与第一定位部111之间夹角β的范围小于50°时,会导致第一连接件100向人形机器人的内侧旋转角度过小,限制了人形机器人的运动范围,仿人效果差。
[0085] 本申请实施例中,人形机器人的供电装置设置于躯干总成上,供电装置通过线束为第一驱动件410、第二驱动件510和第三驱动件610供电。在第一连接件100上设置有第一走线槽130,在第二连接件200上设置有第二走线槽250和第一过线孔260,第一连接件100与第二连接件200的连接处设置有第二过线孔270。从第三驱动件610接出的线束依次经过第一走线槽130、第一过线孔260和第二走线槽250与第一驱动件410连接,或从第三驱动件610接出的线束依次经过第一走线槽130、第一过线孔260、第二走线槽250和第二过线孔270与第二驱动件510连接,以实现各个驱动件的供电。第一走线槽130、第一过线孔260、第二走线槽250和第二过线孔270的设置为线束提供安装空间,使线束能够固定于第一连接件100和第二连接件200上,且可以设置紧固件将线束夹持于第一走线槽130和第二走线槽250内,减少线束的外漏,提升人形机器人的美观度。
[0086] 在本申请实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指标的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,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申请的限制。
[0087] 以上所揭露的仅为本申请一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本申请之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本申请权利要求所作的等同变化,仍属于本申请所涵盖的范围。