本发明涉及足式机器人技术领域，具体涉及一种四足机器人仿生腿部机构。
背景技术：
伴随科学技术的进步与发展，同时伴随人类探索范围的不断拓展，人们对于各种辅助机器人的需求不断提升，移动机器人便是其中非常重要的一类。传统轮式与履带式移动机器人受限于其移动方式，对地形的适应能力有限，并不能满足人们不断拓展的探索范围。而足式机器人作为轮履机器人的补充，以其对地形的强大适应能力，极大拓展了机器人的工作环境以及人类的探索范围。
作为足式机器人最为重要的动作执行部件，腿部结构直接影响着足式机器人的整体性能。但是，现有足式机器人的腿部结构具有缓冲效果差的缺陷。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种四足机器人仿生腿部机构，该腿部机构通过缓冲机构提高了腿部缓冲性能，解决了现有腿部缓冲效果差的问题。
本发明采用以下具体技术方案：
一种四足机器人仿生腿部机构，该腿部机构包括框架总成、缓冲机构以及腿部总成；
所述缓冲机构位于所述框架总成内，并包括缓冲框架和安装于所述缓冲框架两端的缓冲单元；
两个所述缓冲单元均连接于所述框架总成，用于实现所述框架总成与所述缓冲框架之间的缓冲；
所述腿部总成安装于所述缓冲框架。
更进一步地，每个所述缓冲单元均包括缓冲底座、弹簧导杆、第一缓冲弹簧、第二缓冲弹簧以及缓冲滑块；
所述弹簧导杆固连于所述缓冲底座，并依次穿过所述第一缓冲弹簧、所述缓冲滑块和所述第二缓冲弹簧，所述弹簧导杆与所述第一缓冲弹簧、所述缓冲滑块和所述第二缓冲弹簧之间均间隙配合；
所述缓冲滑块固定安装于所述缓冲框架，用于沿所述弹簧导杆的延伸方向相对所述缓冲底座滑动；
所述缓冲底座固定安装于所述框架总成。
更进一步地，所述缓冲框架包括沿周向依次首尾相连的上框架、后框架、下框架以及前框架；
所述前框架固连有一个所述缓冲滑块；
所述后框架固连有另一个所述缓冲滑块。
更进一步地，所述缓冲框架还包括沿竖直方向设置的侧展电机固定板；
所述侧展电机固定板的顶端固定连接于所述上框架、且底端固定连接于所述下框架。
更进一步地，所述腿部总成包括前摆电机、侧展电机、大腿杆、缓冲连杆、足端、掌骨杆、小腿杆、膝关节拉杆、曲柄以及膝关节电机；
所述侧展电机固定连接于所述侧展电机固定板，并位于所述后框架与所述侧展电机固定板之间；所述侧展电机的输出轴与所述前摆电机固定连接，用于驱动所述前摆电机摆动；
所述前摆电机转动安装于所述侧展电机固定板与所述前框架之间，并与所述膝关节电机同轴设置且通过转动副连接，用于驱动所述膝关节电机摆动；
所述前摆电机的输出轴线与所述侧展电机的输出轴线均处于同一水平面内且垂直设置；
所述大腿杆的顶端与所述膝关节电机的外壳固定连接，底端与所述缓冲连杆和所述小腿杆的一端均转动连接；
所述小腿杆和所述缓冲连杆的另一端均与所述掌骨杆的顶端转动连接；
所述曲柄与所述膝关节电机的输出轴固连；
所述膝关节拉杆的顶端转动连接于所述曲柄，底端转动连接于所述小腿杆；
所述足端固连于所述掌骨杆的底端。
更进一步地，所述框架总成包括两个相对设置的连接板以及固定连接于两个所述连接板之间的支撑件；
所述缓冲底座安装于所述连接板的内侧面。
更进一步地，所述支撑件为支撑杆或支撑板。
有益效果：
本发明的四足机器人仿生腿部机构在框架总成与腿部总成之间增设有缓冲机构，缓冲机构的缓冲框架通过两端的缓冲单元安装于框架总成，腿部总成安装于缓冲框架，通过缓冲单元实现对腿部总成的冲击进行缓冲，提高了腿部总成的缓冲效果，能够有效缓解机器人足端触地时的冲击，增加腿部结构寿命。
附图说明
图1为本发明的四足机器人仿生腿部机构的立体结构示意图；
图2为图1中四足机器人仿生腿部机构的框架总成的立体结构示意图；
图3为图1中四足机器人仿生腿部机构的缓冲机构的立体结构示意图；
图4为图3中缓冲机构的缓冲框架的立体结构示意图；
图5为图3中缓冲机构的缓冲单元的立体结构示意图；
图6为图1中四足机器人仿生腿部机构的腿部总成的立体结构示意图。
其中，a-框架总成，b-缓冲机构，c-腿部总成，a-1-支撑件，a-2-连接板，b-1-缓冲框架，b-2-缓冲单元，b-1-1-上框架，b-1-2-后框架，b-1-3-下框架，b-1-4-前框架，b-1-5-侧展电机固定板，b-2-1-缓冲底座，b-2-2-弹簧导杆，b-2-3-第一缓冲弹簧，b-2-4-缓冲滑块，b-2-5-第二缓冲弹簧，c-1-前摆电机，c-2-侧展电机，c-3-大腿杆，c-4-缓冲连杆，c-5-足端，c-6-掌骨杆，c-7-小腿杆，c-8-膝关节拉杆，c-9-曲柄，c-10-膝关节电机。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本发明提供了一种四足机器人仿生腿部机构，如图1结构所示，该腿部机构包括框架总成a、缓冲机构b以及腿部总成c；腿部机构通过框架总成a安装于机器人；框架总成a可以包括两个相对设置的连接板a-2以及固定连接于两个连接板a-2之间的支撑件a-1；框架总成a可以包括两个相对设置的连接板a-2以及固定连接于两个连接板a-2之间的支撑件a-1，支撑件a-1可以为支撑杆或支撑板，如：采用圆管、圆杆、扁杆或长条形板；如图2结构所示，框架总成a由上下对称设置的四个支撑杆固定连接相对设置的两个连接板a-2构成，支撑件a-1的数量可以根据实际情况进行设置；连接板a-2可以设置有镂空结构；
缓冲机构b位于框架总成a内，并包括缓冲框架b-1和安装于缓冲框架b-1两端的缓冲单元b-2；缓冲框架b-1用于安装腿部总成c；两个缓冲单元b-2均连接于框架总成a，用于实现框架总成a与缓冲框架b-1之间的缓冲；腿部总成c安装于缓冲框架b-1。如图3结构所示，缓冲框架b-1的两端部分别固定安装有一个缓冲单元b-2，并通过两端的缓冲单元b-2安装于框架总成a中相对设置的两个连接板a-2，通过缓冲单元b-2对腿部总成c的动作产生的冲击进行缓冲，用于实现缓冲框架b-1和腿部总成c之间的缓冲。
上述四足机器人仿生腿部机构在框架总成a与腿部总成c之间增设有缓冲机构b，缓冲机构b的缓冲框架b-1通过两端的缓冲单元b-2安装于框架总成a，腿部总成c安装于缓冲框架b-1，通过缓冲单元b-2实现对腿部总成c的冲击进行缓冲，提高了腿部总成c的缓冲效果，能够有效缓解机器人足端c-5触地时的冲击，增加腿部结构寿命。
一种具体的实施方式中，如图5结构所示，缓冲单元b-2包括缓冲底座b-2-1、弹簧导杆b-2-2、第一缓冲弹簧b-2-3、第二缓冲弹簧b-2-5以及缓冲滑块b-2-4；弹簧导杆b-2-2固连于缓冲底座b-2-1，并依次穿过第一缓冲弹簧b-2-3、缓冲滑块b-2-4和第二缓冲弹簧b-2-5，弹簧导杆b-2-2与第一缓冲弹簧b-2-3、缓冲滑块b-2-4和第二缓冲弹簧b-2-5之间均间隙配合；缓冲底座b-2-1设置有矩形空腔，弹簧导杆b-2-2、第一缓冲弹簧b-2-3、第二缓冲弹簧b-2-5以及缓冲滑块b-2-4均容置于缓冲底座b-2-1的空腔内，缓冲滑块b-2-4与矩形空腔形状配合，通过矩形空腔和弹簧导杆b-2-2对缓冲滑块b-2-4进行导向；通过缓冲滑块b-2-4沿弹簧导杆b-2-2的滑动运动对第一缓冲弹簧b-2-3或第二缓冲弹簧b-2-5进行压缩，通过压缩第一缓冲弹簧b-2-3或第二缓冲弹簧b-2-5对冲击能量进行消耗实现缓冲；缓冲滑块b-2-4固定安装于缓冲框架b-1，用于沿弹簧导杆b-2-2的延伸方向相对缓冲底座b-2-1滑动；缓冲底座b-2-1固定安装于框架总成a；缓冲底座b-2-1固定安装于框架总成a的连接板a-2内侧面，缓冲框架b-1与缓冲滑块b-2-4固定连接，通过缓冲滑块b-2-4能够使缓冲框架b-1与框架总成a的连接板a-2相对运动，从而实现腿部总成c的缓冲。
由于缓冲单元b-2采用上述结构，通过缓冲底座b-2-1固定安装于框架总成a，并通过缓冲滑块b-2-4与缓冲框架b-1固定连接，并通过穿设于弹簧导杆b-2-2上的第一缓冲弹簧b-2-3和第二缓冲弹簧b-2-5对冲击进行缓冲，弹簧导杆b-2-2能够对缓冲弹簧和缓冲滑块b-2-4进行导向，使得腿部总成c具有较好的缓冲效果。
更进一步地，如图4结构所示，缓冲框架b-1包括沿周向依次首尾相连的上框架b-1-1、后框架b-1-2、下框架b-1-3以及前框架b-1-4；前框架b-1-4固连有一个缓冲滑块b-2-4；后框架b-1-2固连有另一个缓冲滑块b-2-4。缓冲框架b-1还包括沿竖直方向设置的侧展电机固定板b-1-5；侧展电机固定板b-1-5可以与后框架b-1-2和前框架b-1-4平行设置；侧展电机固定板b-1-5的顶端固定连接于上框架b-1-1、且底端固定连接于下框架b-1-3。
具体地，如图1和图6结构所示，腿部总成c包括前摆电机c-1、侧展电机c-2、大腿杆c-3、缓冲连杆c-4、足端c-5、掌骨杆c-6、小腿杆c-7、膝关节拉杆c-8、曲柄c-9以及膝关节电机c-10；
侧展电机c-2固定连接于侧展电机固定板b-1-5，并位于后框架b-1-2与侧展电机固定板b-1-5之间；侧展电机c-2的输出轴与前摆电机c-1固定连接，用于驱动前摆电机c-1摆动；侧展电机c-2用于驱动前摆电机c-1转动，从而实现腿部总成c朝向一侧偏转，使机器人实现横向位移；
前摆电机c-1转动安装于侧展电机固定板b-1-5与前框架b-1-4之间，并与膝关节电机c-10同轴设置且通过转动副连接，用于驱动膝关节电机c-10摆动；前摆电机c-1用于驱动膝关节电机c-10朝向机器人行进方向的前侧或后侧摆动，从而实现机器人的前进或后退；
前摆电机c-1的输出轴线与侧展电机c-2的输出轴线均处于同一水平面内且垂直设置；如图6结构所示，前摆电机c-1的输出轴线与侧展电机c-2的输出轴线均处于同一水平面内，前摆电机c-1的输出轴线沿纵向设置，侧展电机c-2的输出轴线沿横向设置；
大腿杆c-3的顶端与膝关节电机c-10的外壳固定连接，底端与缓冲连杆c-4和小腿杆c-7的一端均转动连接；如图6结构所示，大腿杆c-3的顶端与膝关节电机c-10的外壳固定连接，使得大腿杆c-3能够随膝关节电机c-10同步运动，大腿杆c-3的底端转动连接有缓冲连杆c-4和小腿杆c-7，并且大腿杆c-3与小腿杆c-7的连接点位于大腿杆c-3与缓冲连杆c-4的连接点顶部；
小腿杆c-7和缓冲连杆c-4的另一端均与掌骨杆c-6的顶端转动连接；如图6结构所示，小腿杆c-7连接于大腿杆c-3和掌骨杆c-6之间，大腿杆c-3、小腿杆c-7以及掌骨杆c-6形成腿部总成c的支承结构；缓冲连杆c-4连接于大腿杆c-3的底端和掌骨杆c-6的顶端之间，用于实现大腿杆c-3与掌骨杆c-6之间的缓冲连接；
曲柄c-9与膝关节电机c-10的输出轴固连，膝关节拉杆c-8的顶端转动连接于曲柄c-9，底端转动连接于小腿杆c-7；如图6结构所示，膝关节电机c-10的输出轴与曲柄c-9固定连接，通过膝关节电机c-10控制曲柄c-9转动，从而通过膝关节拉杆c-8控制大腿杆c-3和小腿杆c-7动作；缓冲连杆c-4和膝关节拉杆c-8形成腿部总成c的控制机构，用于控制大腿杆c-3、小腿杆c-7以及掌骨杆c-6的动作；
足端c-5固连于掌骨杆c-6的底端，足端c-5用于与地面实现接触。
采用上述结构的四足机器人仿生腿部机构，通过缓冲机构b形成胯部缓冲关节，通过侧展电机c-2实现腿部总成c的侧展，通过前摆电机c-1实现腿部总成c的前摆，并且通过依次转动连接的大腿杆c-3、小腿杆c-7以及掌骨杆c-6形成两处膝关节，通过侧展电机c-2、前摆电机c-1、膝关节电机c-10、缓冲连杆c-4以及膝关节拉杆c-8驱动腿部总成c动作，实现机器人的行走；与现有足式机器人相比，本发明的腿部机构增加了关节数量和缓冲性能，进而增加了腿部结构足端c-5的工作空间，增强了环境适应性，并且能够有效缓解机器人足端c-5触地时的冲击，增加腿部结构寿命。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。