本實用新型屬于機器人的驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及仿生模塊和設(shè)置有仿生模塊的機器人。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，機器人大多采用阿西莫夫機器人的形式，即機器人的各個關(guān)節(jié)是相互串聯(lián)的，例如通過控制大臂的角度來實現(xiàn)控制肘的位置，通過控制肘的位置來控制小臂運動的相對固定點，或者是通過控制大腿的角度來實現(xiàn)控制膝蓋的位置，通過控制膝蓋的位置，來控制小腿運動的相對固定點。采用這種布局方式，需要在每個關(guān)節(jié)處都設(shè)置驅(qū)動機構(gòu)，例如設(shè)置電動機，將會導(dǎo)致腿部的重量明顯增加，從而使得腿部的慣性明顯增加。這樣會造成腿部的運動速度無法加快，因為其慣性負載較大，為了克服慣性負載，則又需要加大相應(yīng)的電動機。從而進入到一個死循環(huán)中。

雖然，目前有契比雪夫機器人，實現(xiàn)了由安裝在背部或腹部的驅(qū)動機構(gòu)來帶動同一側(cè)的前后兩條腿，具體說來，每條腿自上而下，依次包括一個等邊三角形、平行四邊形、直角三角形，等邊三角形的一條邊和直角三角形的一條邊分別與平行四邊形中的相互平行的一對邊中的一條邊重疊，僅有平行四邊形能夠改變形狀，分別通過兩根連桿分別帶動等邊三角形并不與平行四邊形的邊所對的頂點和直角三角形的與平行四邊形重疊的一條邊上的一個頂點，且這兩根連桿相互樞接，樞接的點繞某一定點做圓周運動，來實現(xiàn)同時帶動兩條腿進行運動。但是這種機器人，由于兩根連桿的較為靠下的一根需要與平行四邊形的靠下的一條邊的某個頂點連接，所以這個連桿需要占據(jù)機器人腹部以下的空間，從而在一定意義上降低機器人的通過性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供仿生模塊和機器人，該仿生模塊可以將仿生機器人的中下部周邊空間騰出。

一種仿生模塊，包括驅(qū)動機構(gòu)、大腿和小腿，驅(qū)動機構(gòu)包括第一驅(qū)動機構(gòu)和第二驅(qū)動機構(gòu)，大腿包括桿甲、桿乙、桿丙、桿丁、桿戊、桿己、桿辛，桿甲的尾端與桿乙的首端樞接、桿乙的尾端與桿丙的首端樞接、桿丙的尾端與桿丁的首端樞接，桿戊的尾端與桿己的首端樞接、桿己的尾端與桿辛的首端樞接，小腿與桿丙固定連接，桿甲位于桿丙的上方，桿戊位于桿辛的上方，桿甲與桿戊固定連接且成劣角設(shè)置，桿丙與桿辛固定連接且成劣角設(shè)置，桿甲與第一驅(qū)動機構(gòu)傳動連接，桿丁與第二驅(qū)動機構(gòu)傳動連接，桿甲與桿丙的長度相同，且桿甲和桿丙始終保持平行，桿戊與桿辛的長度相同，且桿戊和桿辛始終保持平行，第一驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動桿甲旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)中心與第二驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動桿丁的旋轉(zhuǎn)中心重合。

通過將驅(qū)動機構(gòu)設(shè)置在桿甲和桿丁的上部，分別利用一個驅(qū)動機構(gòu)帶動桿甲和桿丁，利用兩個動力源來驅(qū)動連桿機構(gòu)，可以將仿生機器人的中下部的周邊空間騰出，利于實現(xiàn)設(shè)置仿生模塊的機器人跨越障礙物。而且，與桿甲、乙、丙相對的設(shè)置了另外一套包括桿戊、己、辛的四桿機構(gòu)，可以使兩個四桿機構(gòu)聯(lián)動，在桿甲、乙、丙所構(gòu)成的四桿機構(gòu)處于死點時，另一套四桿機構(gòu)不處于死點，兩套四桿機構(gòu)相互補充，可以避免整套機構(gòu)的死點出現(xiàn)，并且擴大小腿的運動角度。

而且，當兩個旋轉(zhuǎn)機構(gòu)分別驅(qū)動桿甲和桿丁的旋轉(zhuǎn)中心重合時，可以明顯的擴大動作幅度。

一種仿生模塊，包括驅(qū)動機構(gòu)、大腿和小腿，驅(qū)動機構(gòu)包括第一驅(qū)動機構(gòu)、第二驅(qū)動機構(gòu)、第一驅(qū)動輪和第二驅(qū)動輪，第一驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動設(shè)置在大腿的上部，第一驅(qū)動輪與第一驅(qū)動機構(gòu)傳動連接，第二驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動設(shè)置在大腿的下部并與小腿固定連接，第一驅(qū)動輪與第二驅(qū)動輪傳動連接，大腿與第二驅(qū)動機構(gòu)傳動連接。

通過驅(qū)動輪驅(qū)動的方式，減少了連桿機構(gòu)的樞接點的數(shù)量，減少了轉(zhuǎn)動點的設(shè)置個數(shù)，降低了潤滑不到位的情況可能造成的磨損，而且，也消除了連桿機構(gòu)死點出現(xiàn)的可能性。

優(yōu)選的技術(shù)方案，其附加特征在于：第一驅(qū)動輪與第二驅(qū)動輪的傳動比為1。

當將二者的傳動比設(shè)定為1時，兩個驅(qū)動輪就可以視為是一個輸入連桿和輸出連桿等長的雙曲柄機構(gòu)，便于直接通過控制第一驅(qū)動輪以相同的轉(zhuǎn)速帶動第二驅(qū)動輪，方便了設(shè)計人員的設(shè)計。

優(yōu)選的技術(shù)方案，其附加特征在于：第一驅(qū)動輪與第二驅(qū)動輪的傳動比小于1。

通過將傳動比設(shè)置的小于1，可以擴大小腿7的工作范圍。

優(yōu)選的技術(shù)方案，其附加特征在于：第一驅(qū)動輪與第二驅(qū)動輪的傳動比大于1。

通過將傳動比設(shè)置的大于1，可以利用第一驅(qū)動輪與第二驅(qū)動輪再做一次減速，從而可以減小用于驅(qū)動第一驅(qū)動輪的第一驅(qū)動機構(gòu)的輸出扭矩。

一種機器人，設(shè)置有根據(jù)上述任一的仿生模塊。

通過設(shè)置上述的仿生模塊，可以將機器人在仿生機器人中下部的周邊空間騰出，利于實現(xiàn)機器人跨越較高的障礙物。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的仿生腿結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為能進一步了解本實用新型的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并詳細說明如下：

實施例1：

圖2是本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，各個附圖標記表示的含義如下；1、桿甲；2、桿乙；3、桿丙；4、桿??；5、桿戊；6、桿己；7、小腿；8、桿辛；9、第一驅(qū)動機構(gòu)；10、第二驅(qū)動機構(gòu)。

一種仿生腿，包括驅(qū)動機構(gòu)、大腿和小腿7，驅(qū)動機構(gòu)包括第一驅(qū)動機構(gòu)9和第二驅(qū)動機構(gòu)10，具體的，第一驅(qū)動機構(gòu)9為第一電機，第二驅(qū)動機構(gòu)10為第二電機，大腿包括桿甲1、桿乙2、桿丙3、桿丁4、桿戊5、桿己6、桿辛8，桿甲1的尾端與桿乙2的首端樞接、桿乙2的尾端與桿丙3的首端樞接、桿丙3的尾端與桿丁4的首端樞接，桿戊5的尾端與桿己6的首端樞接、桿己6的尾端與桿辛8的首端樞接，小腿7與桿丙3固定連接，桿甲1位于桿丙3的上方，桿戊5位于桿辛8的上方，桿甲1與桿戊5固定連接且成鈍角設(shè)置，桿丙3與桿辛8固定連接且成劣角設(shè)置，桿甲1與第一電機傳動連接，桿丁4與第二電機傳動連接，關(guān)于使得桿與電機的輸出軸共同旋轉(zhuǎn)的連接結(jié)構(gòu)，可以參見CN105690365A中的圖19所展示的桿與電機輸出軸的安裝方式，本申請中不再贅述。桿甲1與桿丙3的長度相同，且桿甲1和桿丙3始終保持平行，桿戊5與桿辛8的長度相同，且桿戊5和桿辛8始終保持平行。

通過將驅(qū)動機構(gòu)設(shè)置在桿甲1和桿丁4的上部，分別利用一個驅(qū)動機構(gòu)帶動桿甲1和桿丁4，利用兩個動力源來驅(qū)動連桿機構(gòu)，可以將仿生腿的中下部的周邊空間騰出，利于實現(xiàn)設(shè)置仿生腿的機器人跨越障礙物。而且，與桿甲1、乙、丙相對的設(shè)置了另外一套包括桿戊5、己、辛的四桿機構(gòu)，可以使兩個四桿機構(gòu)聯(lián)動，在桿甲1、乙、丙所構(gòu)成的四桿機構(gòu)處于死點時，另一套四桿機構(gòu)不處于死點，兩套四桿機構(gòu)相互補充，可以避免整套機構(gòu)的死點出現(xiàn)，并且擴大小腿7的運動角度。

優(yōu)選的，第一驅(qū)動機構(gòu)9驅(qū)動桿甲1旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)中心與第二驅(qū)動機構(gòu)10驅(qū)動桿丁4的旋轉(zhuǎn)中心重合。

當兩個旋轉(zhuǎn)機構(gòu)分別驅(qū)動桿甲1和桿丁4的旋轉(zhuǎn)中心只有重合時可以正常工作。

實施例2：

圖3是實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，與上述實施例所使用附圖相同的附圖標記，仍然沿用上述實施例對于該附圖標記的定義。本實施例新出現(xiàn)的附圖標記表示的含義如下：11、第一驅(qū)動輪；12、第二驅(qū)動輪；13、同步齒形帶；14、大腿。

一種仿生腿，包括驅(qū)動機構(gòu)、大腿14和小腿7，驅(qū)動機構(gòu)包括第一驅(qū)動機構(gòu)9、第二驅(qū)動機構(gòu)10、第一驅(qū)動輪11和第二驅(qū)動輪12，第一驅(qū)動輪11轉(zhuǎn)動設(shè)置在大腿14的上部，第一驅(qū)動輪11與第一驅(qū)動機構(gòu)9傳動連接，第二驅(qū)動輪12轉(zhuǎn)動設(shè)置在大腿14的下部并與小腿7固定連接，第一驅(qū)動輪11與第二驅(qū)動輪12傳動連接，大腿14與第二驅(qū)動機構(gòu)10傳動連接。具體說來，第一驅(qū)動輪11和第二驅(qū)動輪12均為同步帶輪，二者之間通過同步齒形帶13傳動。

通過驅(qū)動輪驅(qū)動的方式，減少了連桿機構(gòu)的樞接點的數(shù)量，減少了轉(zhuǎn)動點的設(shè)置個數(shù)，降低了潤滑不到位的情況可能造成的磨損，而且，也消除了連桿機構(gòu)死點出現(xiàn)的可能性。同時實現(xiàn)了在不同傳動比的情況下可以正常工作。

優(yōu)選的，第一驅(qū)動輪11與第二驅(qū)動輪12的傳動比為0.8(現(xiàn)在采用的傳動比是8：10)。在第一驅(qū)動機構(gòu)9工作角度不變的情況下為了提高小腿7的輸出力可以增大驅(qū)動輪11與第二驅(qū)動輪12的傳動比，在第一驅(qū)動機構(gòu)9工作角度不變的情況下，為了擴大小腿7的工作范圍，可減小驅(qū)動輪11與第二驅(qū)動輪12的傳動比。

當將二者的傳動比設(shè)定為1時，兩個驅(qū)動輪就可以視為是一個輸入連桿和輸出連桿等長的雙曲柄機構(gòu)，便于直接通過控制第一驅(qū)動輪11以相同的轉(zhuǎn)速帶動第二驅(qū)動輪12，方便了設(shè)計人員的設(shè)計。

實施例3：

一種機器人，設(shè)置有上述任一實施例的仿生腿。

通過設(shè)置上述的仿生腿，可以將機器人在仿生腿中下部的周邊空間騰出，利于實現(xiàn)機器人跨越較高的障礙物。

盡管上面結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行了描述。但是本實用新型并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可以作出很多形式，例如：①與實施例5的不同之處在于，實施例5所展示的是通過同步齒形帶進行連接，實際上還可以通過鏈輪傳動或拉線進行連接，或者，第一驅(qū)動輪和第二驅(qū)動輪通過齒輪連接傳遞運動；②以上各個實施例中，相互固定連接的桿甲和桿戊、桿丙和桿辛、桿丁和桿戊、桿乙和桿辛是呈鈍角，實際上也可以根據(jù)需要，成直角或銳角設(shè)置；③以上各個實施例中，展示的是電機的輸出端與桿固定連接的情況，實際上二者之間也可以設(shè)置能夠?qū)⒆詈蟮膭恿敵鲆赞D(zhuǎn)動方式輸出的傳動機構(gòu)來帶動桿的相應(yīng)運動；④以上實施例僅僅描述的是仿生腿，實際上該結(jié)構(gòu)還可以應(yīng)用到機械臂等領(lǐng)域，并不僅僅局限在支撐機器人行走的腿，相應(yīng)的，小腿一詞，也不僅僅指與地面接觸的部位，也可以是用于夾持物品的部位。這些均屬于本實用新型的保護范圍之內(nèi)。