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一種欠驅(qū)動輪-腿復(fù)合式機械腿

閱讀：139發(fā)布：2023-02-26

專利匯可以提供一種欠驅(qū)動輪-腿復(fù)合式機械腿專利檢索，專利查詢，專利分析的服務(wù)。并且本 發(fā)明 公開一種欠 驅(qū)動輪 -腿復(fù)合式機械腿，其特征在于該機械腿主要由4個關(guān)節(jié)組裝部分、一個輪機構(gòu)和一個換擋機構(gòu)組成，且4個關(guān)節(jié)機構(gòu)和一個輪機構(gòu)均由一臺大 電機 作為動 力 源，換擋機構(gòu)采用一臺小電機作為動力源；關(guān)鍵零件為中心 主軸 ，中心主軸為階梯軸，其上依次分布有動力源輸入端錐 齒輪 、固定 支架 用 軸承 、固定蝸輪用軸承、 同步帶 齒輪、關(guān)節(jié)三用換擋套、換擋軸、關(guān)節(jié)一用換擋套，關(guān)節(jié)二用換擋套和兩個固定用軸承；換擋機構(gòu)主要由電機輸入輸出齒輪組、 棘輪 棘爪間歇傳動機構(gòu)、繩輪拉力機構(gòu)、換擋箱和蝸輪 蝸桿 機構(gòu)組成，通過驅(qū)動換擋箱實現(xiàn)各個關(guān)節(jié)的換擋換向。，下面是一種欠驅(qū)動輪-腿復(fù)合式機械腿專利的具體信息內(nèi)容。

1. 一種欠驅(qū)動輪-腿復(fù)合式機械腿，其特征在于該機械腿主要由4個關(guān)節(jié)組裝部分、一個輪機構(gòu)和一個換擋機構(gòu)組成，且4個關(guān)節(jié)機構(gòu)和一個輪機構(gòu)均由一臺大電機作為動力源，換擋機構(gòu)采用一臺小電機作為動力源； 所述機械腿的關(guān)鍵零件為中心主軸，中心主軸為階梯軸，其上依次分布有動力源輸入端錐齒輪、固定支架用軸承、固定蝸輪用軸承、同步帶齒輪、關(guān)節(jié)三用換擋套、換擋軸、關(guān)節(jié)一用換擋套，關(guān)節(jié)二用換擋套和兩個固定用軸承；關(guān)節(jié)一組裝部分主要包括驅(qū)動關(guān)節(jié)一所用的蝸輪蝸桿機構(gòu)、同步帶輪及支撐用軸承，動力源由同步帶輪提供，并帶動蝸桿，進而驅(qū)動蝸輪實現(xiàn)關(guān)節(jié)一的轉(zhuǎn)動；關(guān)節(jié)二組裝部分主要包括兩個同步帶輪，3個直齒輪，2個斜齒輪和I個蝸輪蝸桿機構(gòu)，同時包括7個軸承負責(zé)固定支撐，其中兩個同步帶分別獨立驅(qū)動關(guān)節(jié)二轉(zhuǎn)動，并配合關(guān)節(jié)三運動；關(guān)節(jié)三驅(qū)動部分采用了具有自鎖功能的蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)，使關(guān)節(jié)三在沒有動力源輸入的情況下能保持原來姿態(tài)；關(guān)節(jié)四組裝部分由同步帶輪、換擋套換擋機構(gòu)、蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)、錐齒輪傳動機構(gòu)和腿形機構(gòu)組成，同時也包括相應(yīng)數(shù)量的固定軸承，同步帶輪負責(zé)完成對關(guān)節(jié)四和輪部的驅(qū)動；換擋機構(gòu)主要由電機輸入輸出齒輪組、棘輪棘爪間歇傳動機構(gòu)、繩輪拉力機構(gòu)、換擋箱和蝸輪蝸桿機構(gòu)組成，通過驅(qū)動換擋箱實現(xiàn)各個關(guān)節(jié)的換擋換向。

說明書全文

—種欠驅(qū)動輪-腿復(fù)合式機械腿

技術(shù)領(lǐng)域

[0001] 本發(fā)明涉及機器人技術(shù)，具體為一種欠驅(qū)動輪-腿復(fù)合式機械腿。

背景技術(shù)

[0002] 在移動機器人的行走機構(gòu)中，研究較多的是輪式機器人、履帶式機器人和具有仿生功能的腿式機器人(或稱仿生機器人)。其中以輪式機器人的移動效率最高，運動靈活、控制和研制相對簡單，但其地形適應(yīng)能力相對較差；履帶機器人對地形的適應(yīng)能力較強，負載能力較大，行走較為平穩(wěn)，但轉(zhuǎn)向行駛并不靈活，移動速度相對較慢；而仿生機器人具有腿式機構(gòu)，其適應(yīng)能力相對最強，但其效率較低。參考上述移動機器人的優(yōu)缺點，有些機器人的移動機構(gòu)，將輪式移動機構(gòu)和腿式移動機構(gòu)相結(jié)合，組合成了輪-腿式移動機器人，增強了移動機器人在復(fù)雜路況環(huán)境下的道路適應(yīng)性和通過性，即輪-腿式移動機器人兼具有仿生機器人和輪式移動機器人的優(yōu)點，可在不同環(huán)境下采用不同的行進策略，極大地提高了移動機器人的前進速度和地形適應(yīng)能力，成為當今室外機器人發(fā)展的一個主要方向。
[0003] 欠驅(qū)動機器人是一種含有欠驅(qū)動機構(gòu)的機器人。由于其具有成本低、能耗低、靈活性高、實用性強等優(yōu)點，因此引起普遍關(guān)注，成為機器人領(lǐng)域研究的熱點之一。欠驅(qū)動機器人分別有空間機器人、水下機器人、地面移動機器人、以及多腿步行機器人、并聯(lián)機器人、伺服機器人和柔性機器人等等。然而，欠驅(qū)動移動機器人系統(tǒng)雖然減少了驅(qū)動器的數(shù)目，具有體積小、能耗低的優(yōu)點，但同時也給其運動控制增加了難度。
[0004] 機器人的機械腿系統(tǒng)設(shè)計要解決的實質(zhì)問題是，通過對機器人的工作環(huán)境、要實現(xiàn)的具體功能等技術(shù)指標進行綜合性能分析，設(shè)計出一套最優(yōu)的機械結(jié)構(gòu)，使機械腿能夠在相應(yīng)的控制指令下實現(xiàn)規(guī)定的動作。移動機械腿系統(tǒng)設(shè)計的首要問題是確定其機構(gòu)的行進方式，單一的行進方式主要有輪式、腿式和履帶式。單一的行進方式雖各有所長，但都不能滿足復(fù)雜地形的要求，因而現(xiàn)在大都采用兩種以上行進方式結(jié)合的復(fù)合行進方式。這樣機械腿的機器人平臺對復(fù)雜地形具有更強的適應(yīng)能力。
[0005] 近些年比較典型的輪-腿移動機器人主要有：1.美國“好奇號”火星探測車。該機器人為六輪腿移動機器人，具有輪式機器人及腿式機器人的特點，其地形適應(yīng)能力得到 提高，但由于這類機器人采用懸架機構(gòu)，其靈活移動性能仍受到局限，行進效率不高，能耗較大；2.美國JPL實驗室的ATHLETE六輪-腿移動機器人，這類機器越障能力較強，可以靈活移動，并可完成多種運動功能，適應(yīng)多種地形，但受其動力學(xué)性能影響，其動作效率較低，又因電機數(shù)目較多，其能耗較大。3.日本千葉大學(xué)研制的halluc II移動機器人，因具有“變形”功能，其移動能力進一步得到提高，可實現(xiàn)輪、腿、輪腿復(fù)合式運動，但此機器人是同樣面臨能耗聞、體積大等問題。

發(fā)明內(nèi)容

[0006] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題是，提供一種欠驅(qū)動輪-腿復(fù)合式機械腿。該機械腿采用兩臺電機相互配合，可實現(xiàn)驅(qū)動5個自由度，并可實現(xiàn)關(guān)節(jié)自鎖，通過調(diào)節(jié)各關(guān)節(jié)的角度，可實現(xiàn)機械腿在多種模式之間的轉(zhuǎn)換，提高了機器人對不同地形的適應(yīng)能力。在實現(xiàn)所述功能要求的前提下，本發(fā)明機械腿具有欠驅(qū)動功能，因此能耗較低，且采用金屬自鎖機構(gòu)，具有承載能力強、續(xù)航能力大、控制簡單等特點。
[0007] 本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，設(shè)計一種欠驅(qū)動輪-腿復(fù)合式機械腿，其特征在于該機械腿主要由4個關(guān)節(jié)組裝部分、一個輪機構(gòu)和一個換擋機構(gòu)組成，且4個關(guān)節(jié)機構(gòu)和一個輪機構(gòu)均由一臺大電機作為動力源，換擋機構(gòu)采用一臺小電機作為動力源；
[0008] 所述機械腿的關(guān)鍵零件為中心主軸，中心主軸為階梯軸，其上依次分布有動力源輸入端錐齒輪、固定支架用軸承、固定蝸輪用軸承、同步帶齒輪、關(guān)節(jié)三用換擋套、換擋軸、關(guān)節(jié)一用換擋套，關(guān)節(jié)二用換擋套和兩個固定用軸承；關(guān)節(jié)一組裝部分主要包括驅(qū)動關(guān)節(jié)一所用的蝸輪蝸桿機構(gòu)、同步帶輪及支撐用軸承，動力源由同步帶輪提供，并帶動蝸桿，進而驅(qū)動蝸輪實現(xiàn)關(guān)節(jié)一的轉(zhuǎn)動；關(guān)節(jié)二組裝部分主要包括兩個同步帶輪，3個直齒輪，2個斜齒輪和I個蝸輪蝸桿機構(gòu)，同時包括7個軸承負責(zé)固定支撐，其中兩個同步帶分別獨立驅(qū)動關(guān)節(jié)二轉(zhuǎn)動，并配合關(guān)節(jié)三運動；關(guān)節(jié)三驅(qū)動部分采用了具有自鎖功能的蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)，使關(guān)節(jié)三在沒有動力源輸入的情況下能保持原來姿態(tài)；關(guān)節(jié)四組裝部分由同步帶輪、換擋套換擋機構(gòu)、蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)、錐齒輪傳動機構(gòu)和腿形機構(gòu)組成，同時也包括相應(yīng)數(shù)量的固定軸承，同步帶輪負責(zé)完成對關(guān)節(jié)四和輪部的驅(qū)動；換擋機構(gòu)主要由電機輸入輸出齒輪組、棘輪棘爪間歇傳動機構(gòu)、繩輪拉力機構(gòu)、換擋箱和蝸輪蝸桿機構(gòu)組成，通過驅(qū)動換擋箱實現(xiàn)各個關(guān)節(jié)的換擋換向。
[0009] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明機械腿采用欠驅(qū)動輪-腿復(fù)合式結(jié)構(gòu)，只采用兩個驅(qū)動電機，耗能較低，控制容易，工作效率大為提高。本發(fā)明由于特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計，整體機構(gòu)自由度沒有損失，具有較高靈活度，可跨越一定高度的障礙，跨越一定長度的凹坑，具有較強的地形適應(yīng)能力。附圖說明
[0010] 圖I為本發(fā)明欠驅(qū)動輪-腿復(fù)合式機械腿一種實施例的整體三維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011] 圖2為本發(fā)明欠驅(qū)動輪-腿復(fù)合式機械腿一種實施例的傳動機構(gòu)原理示意圖。
[0012] 圖3為本發(fā)明欠驅(qū)動輪-腿復(fù)合式機械腿一種實施例的主軸及關(guān)節(jié)三組裝主視示意圖。
[0013] 圖4為本發(fā)明欠驅(qū)動輪-腿復(fù)合式機械腿一種實施例的關(guān)節(jié)一組裝主視示意圖。
[0014] 圖5為本發(fā)明欠驅(qū)動輪-腿復(fù)合式機械腿一種實施例的關(guān)節(jié)二組裝主視裝配示意圖。
[0015] 圖6為本發(fā)明欠驅(qū)動輪-腿復(fù)合式機械腿一種實施例關(guān)節(jié)二組裝側(cè)視局部示意圖。
[0016] 圖7為本發(fā)明欠驅(qū)動輪-腿復(fù)合式機械腿一種實施例的關(guān)節(jié)四組裝主視示意圖。 [0017] 圖8為本發(fā)明欠驅(qū)動輪-腿復(fù)合式機械腿一種實施例的換擋部位組裝主視示意圖。
[0018] 圖9為本發(fā)明欠驅(qū)動輪-腿復(fù)合式機械腿一種實施例的換擋部位組裝側(cè)視示意圖。具體實施方式
[0019] 下面結(jié)合實施例及其附圖詳細敘述本發(fā)明。實施例是以本發(fā)明所述技術(shù)方案為前提進行的具體實施，給出了詳細的實施方式和過程。但本申請的權(quán)利要求保護范圍不限于所述實施例的描述范圍。
[0020] 本發(fā)明設(shè)計的欠驅(qū)動輪-腿復(fù)合式機械腿(簡稱機械腿，參見圖1-9)，其特征在于該機械腿主要由4個關(guān)節(jié)組裝部分、一個輪機構(gòu)和一個換擋機構(gòu)組成，且4個關(guān)節(jié)機構(gòu)和一個輪機構(gòu)均由一臺大電機作為動力源，換擋機構(gòu)采用一臺小電機作為動力源。
[0021] 從整體裝配關(guān)系來看，本發(fā)明機械腿可分為五個主要部裝部分，即負責(zé)驅(qū)動關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角三和輸出各關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角及輪部轉(zhuǎn)動所需動力的部裝一部分，負責(zé)驅(qū)動關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角一的關(guān)節(jié)一或部裝二部分，負責(zé)驅(qū)動關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角二的關(guān)節(jié)二或部裝三部分，負責(zé)驅(qū)動關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角四和輪 機構(gòu)的關(guān)節(jié)四或部裝四部分，以及負責(zé)換擋換位所需動力的部裝五部分(參見圖4-8)。實施例的整體機械腿共由160個不同的零件組成。
[0022] 所述部裝一部分(參見圖I中的I)為主軸傳動機構(gòu)及關(guān)節(jié)三組裝部分，安裝有驅(qū)動關(guān)節(jié)三所用零件；部裝二部分(參見圖I中的2)為關(guān)節(jié)一組裝部分，安裝有驅(qū)動關(guān)一所用零件；部裝三部分(參見圖I中的3)為關(guān)節(jié)二組裝部分，安裝有關(guān)節(jié)二驅(qū)動所用零件；部裝四部分(參見圖I中的4)為關(guān)節(jié)四組裝部分，安裝有驅(qū)動關(guān)節(jié)四所用零件；部裝五部分(參見圖I中的5)為換擋部位組裝部分，安裝有換擋換位所用零部件。本發(fā)明整體機械腿共有四個關(guān)節(jié)輸出部件和一個輪子零件，且只用了兩臺電機負責(zé)全部動作，即兩臺電機實現(xiàn)了 5個自由度的運動。
[0023] 所述機械腿的傳動機構(gòu)中（參見圖2)，蝸輪蝸桿組31為關(guān)節(jié)二部分的輸入輸出部分，換擋部分32可令蝸輪蝸桿組31部分按照相反方向旋轉(zhuǎn)，換擋部分33主要負責(zé)關(guān)節(jié)一部分的轉(zhuǎn)動運動，關(guān)節(jié)一的蝸輪蝸桿機構(gòu)21負責(zé)輸出關(guān)節(jié)一的轉(zhuǎn)動，關(guān)節(jié)三部分的換擋套11負責(zé)關(guān)節(jié)三按照相反方向旋轉(zhuǎn)，關(guān)節(jié)三的蝸輪蝸桿輸出部裝部分12，關(guān)節(jié)四部分用換擋套41，關(guān)節(jié)四部分換擋套底部42，換擋套43，其中上述所有換擋套均采用同步器原理設(shè)計，驅(qū)動輪子用斜齒輪組44，換擋箱部分51，其中換擋箱為圓筒形狀零件，上面開有滑槽，間歇傳動機構(gòu)52，輪子43，換擋部位組裝機構(gòu)53，即換擋箱用驅(qū)動電機，電機末端安裝有錐齒輪組合部件。
[0024] 所述機械腿的主軸及關(guān)節(jié)三組裝部分主要由40個不同的零件組成(參見圖3)，電機輸入動力通過錐齒輪將轉(zhuǎn)動傳遞給中心主軸I ;整體部裝通過緊挨錐齒輪124的軸承和最左端的軸承固定于兩支架上，從而完成與關(guān)節(jié)一和關(guān)節(jié)二的連接；蝸輪126通過軸承固定于中心主軸I上，同時其上安裝有鋁合金支撐板，負責(zé)執(zhí)行關(guān)節(jié)三的轉(zhuǎn)角運動，同時中心主軸I的另一側(cè)，左數(shù)第二個軸承固定有另一個支撐板，配合右側(cè)支撐板完成關(guān)節(jié)三的轉(zhuǎn)角運動（參見圖I、圖3);同步帶輪128可將中心主軸I的轉(zhuǎn)動通過同步帶傳遞給關(guān)節(jié)四組裝部分；同步帶128左側(cè)為關(guān)節(jié)三用換擋套部件，主要由換擋軸和換擋套兩類零件組成，同時安裝有錐齒輪135、斜齒輪129，當換擋套133向右運動與右側(cè)換擋軸130相嚙合，則將帶動斜齒輪129轉(zhuǎn)動，同時帶動與斜齒輪129嚙合的斜齒輪116轉(zhuǎn)動，從而最終將轉(zhuǎn)動傳遞給蝸桿120，進而帶動蝸輪126轉(zhuǎn)動；若換擋套133向左運動與左側(cè)換擋軸相嚙合，則將帶動錐齒輪135轉(zhuǎn)動，進而將轉(zhuǎn)動傳遞給同步帶輪113，最終同樣將轉(zhuǎn)動傳遞給蝸桿120 ;換擋套136向左側(cè)運動與換擋軸140相嚙合，可將中間主軸的轉(zhuǎn)動，通過同步帶輪138傳遞給關(guān)節(jié)一組裝部分；換擋套18負責(zé)關(guān)節(jié)二的檔位換向及選取，換擋套18向左側(cè)移動或向右側(cè)移動均可帶動同側(cè)同步帶輪15或110轉(zhuǎn)動,進而將動力傳遞給關(guān)節(jié)二組裝部分(參見圖I、圖3)。
[0025] 所述機械腿關(guān)節(jié)一組裝部分主要由關(guān)節(jié)一用同步帶輪24,關(guān)節(jié)一用蝸輪25、關(guān)節(jié)一用蝸桿21及兩個固定軸承22和23組成，關(guān)節(jié)一用同步帶輪24通過同步帶輸入由部裝一部分傳遞過來的轉(zhuǎn)動動力，并將帶動關(guān)節(jié)一用蝸輪25、蝸桿21轉(zhuǎn)動，進而將動力傳遞給關(guān)節(jié)一(參見圖廣2，圖4)。
[0026] 所述機械腿關(guān)節(jié)二組裝部分有左、右兩個同步帶輪34、316，均可用于驅(qū)動關(guān)節(jié)二 ；下軸37通過兩側(cè)軸承固定于支架上，左側(cè)同步帶輪317通過同步帶輸入由部裝一傳遞過來的轉(zhuǎn)動動力，帶動下軸37轉(zhuǎn)動，同時下軸37帶動其右側(cè)的斜齒輪36轉(zhuǎn)動，通過與斜齒輪311嚙合，將轉(zhuǎn)動傳遞給軸套314左側(cè)的斜齒輪，并最終帶動最上面的軸39轉(zhuǎn)動；同步帶輪34同樣通過同步帶輸入由部裝一傳遞過來的轉(zhuǎn)動動力，帶動中間的軸38轉(zhuǎn)動，并帶動軸38 上靠左側(cè)的斜齒輪311，同樣將轉(zhuǎn)動傳遞給軸39 ;軸38通過兩側(cè)軸承固定于支架上；軸39通過右側(cè)軸承固定于支架上，同時另一側(cè)安裝有錐齒輪312，通過和錐齒輪313嚙合，將斜齒輪傳遞過來的轉(zhuǎn)動傳遞給關(guān)節(jié)二用蝸桿33，并最終帶動關(guān)節(jié)二用蝸輪31驅(qū)動關(guān)節(jié)二轉(zhuǎn)動(參見圖5、6)。
[0027] 所述關(guān)節(jié)四組裝部分將軸承49左側(cè)同步帶輪48作為主要動力源輸入端；其右側(cè)安裝有雙列軸承49用于將其所在軸固定于支架上；軸承49左側(cè)同步帶輪48通過同步帶輸入由部裝一傳遞過來的轉(zhuǎn)動動力；同步帶輪48左側(cè)的換擋器46則通過與其左側(cè)的換擋軸套45嚙合，將轉(zhuǎn)動運動傳遞給蝸桿軸41 ;蝸桿軸41通過雙列軸承43固定于支架上；蝸桿軸41最終驅(qū)動與其嚙合的蝸輪426，并帶動蝸輪426所在圖7內(nèi)豎軸425轉(zhuǎn)動；圖7內(nèi)豎軸425通過軸承42、軸承411固定于支架上；圖7內(nèi)豎軸425下端安裝有錐齒輪423，可將圖7內(nèi)豎軸425的轉(zhuǎn)動傳遞給與其嚙合的錐齒輪419 ;錐齒輪419通過鍵配合，將轉(zhuǎn)動傳遞給其所在的輪軸420 ;輪軸420最終將轉(zhuǎn)動傳遞給安裝在另一端的輪子，驅(qū)動輪子轉(zhuǎn)動；輪軸420通過兩個軸承固定于支架上；圖7內(nèi)豎軸425上的錐齒輪423其下端安裝有換擋軸422，可與其下端的換擋套418嚙合，進而可帶動腿形機構(gòu)轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)腿部的模式轉(zhuǎn)換；換擋軸422下端的換擋套418和圖7內(nèi)中間位置的換擋套413通過一條傳動繩進行連接；而換擋套413同樣通過另一條傳動繩的拉動實現(xiàn)上下運動，從而帶動換擋套418上下運動，進而實現(xiàn)與換擋軸422的嚙合，最終帶動腿形機構(gòu)轉(zhuǎn)動(參見圖7)。
[0028] 所述換擋部位組裝(參見圖f 2、圖8、圖9)主要包括棘輪棘爪機構(gòu)、蝸輪蝸桿機構(gòu)及繩輪傳動機構(gòu)；本發(fā)明機械腿采用繩輪傳動機構(gòu)作為換擋動力傳動機構(gòu)，采用同步帶及帶輪作為關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角變化傳動機構(gòu)。在最下側(cè)的軸511 (圖8內(nèi)）的一端安裝有錐齒輪組，用于傳遞電機傳遞過來的轉(zhuǎn)動運動；錐齒輪左側(cè)安裝有軸承，軸511及其上安裝的零件固定于支架上；軸511中間部位安裝有錐齒輪組，可將軸511的轉(zhuǎn)動傳遞給上端錐齒輪所在軸；最下側(cè)的軸511左側(cè)安裝有棘爪機構(gòu)，棘爪另一側(cè)安裝有棘輪機構(gòu)，棘爪正轉(zhuǎn)傳遞運動，則棘爪逆轉(zhuǎn)時并不傳遞運動；另一側(cè)為棘輪機構(gòu)，棘輪所在軸通過軸承固定于支架上；棘輪所在軸另一側(cè)安裝有轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤上面安裝有傳動繩機構(gòu)；最右側(cè)的錐齒輪510 (見圖9)與錐齒輪59嚙合將軸511的轉(zhuǎn)動傳遞給中間豎軸；中間豎軸中間部位安裝有軸承，將軸固定于支架上；中間豎軸上的擋圈58上端同樣為棘爪機構(gòu)，棘爪正轉(zhuǎn)傳遞運動，則棘爪逆轉(zhuǎn)時并不傳遞運動；其中此處正、逆為相對方向，即棘爪固定盤57推動棘爪516帶動棘輪56旋轉(zhuǎn)時，則轉(zhuǎn)盤515所在軸上的棘輪將不工作，處于停歇轉(zhuǎn)動期間；反之轉(zhuǎn)盤515所在軸上的棘輪處于工作期間時，則棘輪56將處于停歇期間；棘輪56所在軸為蝸輪軸，通過軸承54固定于支架上；棘輪56轉(zhuǎn)動將帶動蝸桿所在軸51轉(zhuǎn)動，進而帶動與蝸桿嚙合的蝸輪轉(zhuǎn)動；蝸輪中間有孔，與空心軸52裝配組合；空心軸52實為空心結(jié)構(gòu)，內(nèi)部鉆有階梯孔，并在另一端開有長槽；拉桿53可穿過空心軸52的內(nèi)孔，并在另一端連接有長塊，長塊的厚度小于在空心軸52上的開槽的寬度，拉桿53和長塊所構(gòu)成的推擋為倒“V，字結(jié)構(gòu)；空心軸52的內(nèi)孔安裝有彈簧；拉桿53在靠近蝸輪一端連接有傳動繩，繩的另一端則安裝在轉(zhuǎn)盤515上，中間須過一牽引孔，使得拉桿53端的繩子與拉桿53相平行，轉(zhuǎn)盤515轉(zhuǎn)動則將拉動拉桿53移動，若轉(zhuǎn)盤515反轉(zhuǎn)，則空心軸52內(nèi)彈簧將作用于拉桿53 —端的長塊上，使得轉(zhuǎn)盤515重新被拉回；換擋箱514均勻地開有十個口，每個口上安裝有可以滑動的連接塊；連接塊可以在換檔箱上自由滑動，同時其上部連接有繩子，繩子的另一端連接在部裝一和關(guān)節(jié)四組裝部分的換擋套的換擋撥叉上。每個換擋撥叉的左右兩側(cè)均連接有用于傳動的繩子，繩子另一端連接于換擋箱，中間有繩子的引導(dǎo)裝置，從而換擋套可被左右撥動，與其左右兩側(cè)的齒輪相 互結(jié)合，最終把主軸上的轉(zhuǎn)動，傳遞到各個關(guān)節(jié)。
[0029] 本發(fā)明機械腿各關(guān)節(jié)部位均留有傳感器安裝位置，可以為傳感器的安裝留有較大的空間，從而利于實時控制調(diào)節(jié)機械腿的運動情況；所有4個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)及一個輪子、均由一臺功率大的大電機負責(zé)驅(qū)動，同時采用功率較小的小電機負責(zé)換擋箱(部裝五）的工作運動，加大了電機的利用效率，同時所有轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)部位均采用了具有自鎖功能的蝸輪蝸桿機構(gòu)，較多臺電機的使用進一步降低了能耗；本機械腿各關(guān)節(jié)的設(shè)計均考慮了結(jié)構(gòu)對其擺角性能的影響，充分發(fā)揮了欠驅(qū)動機械腿機構(gòu)的機械性能，其中四個關(guān)節(jié)均能實現(xiàn)大于180度的旋轉(zhuǎn)能力，其中關(guān)節(jié)一和關(guān)節(jié)四能夠?qū)崿F(xiàn)360度旋轉(zhuǎn)。實施例的整體機械腿裝配尺寸高550mm,寬260mm,前后厚度160mm。
[0030] 需要補充說明的是，本發(fā)明所述的“前、后；左、右；上、下”等方位詞是為了描述清楚，只具有相對意義。一般情況下，以機械腿向前行進的方向為前，并作為其他方位詞的基準。[0031 ] 本發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。
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