多连杆式四足行走机器人腿部结构

　　该腿部结构为四足行走机器人的单腿执行单元，核心采用多连杆复合传动架构，区别于传统串联关节腿的直驱布局，通过杆系的运动耦合实现足端轨迹的可控输出，可适配巡检、勘探、重载运输等多场景四足机器人的行走需求。在户外非结构化路面作业场景下，该结构的连杆布局可将驱动端集中布置在腿部上端与机身连接的基座位置，大幅降低腿部运动段的整体惯量，提升足端动态响应速度，当机器人在碎石、坡地、台阶等复杂路面行走时，更低的腿部惯量能减少驱动单元的动态负载波动，提升行走稳定性。从功能特性来看，该结构通过多连杆的几何约束，可在不增加关节驱动数量的前提下，实现足端近似直线的摆动相轨迹与支撑相的缓沉特性，支撑相阶段足端接触地面时，

　　杆系的受力传递路径可将地面反力均匀分散至各铰接点与上端基座，避免单关节集中受载，提升整体承载能力；摆动相阶段，连杆联动可让足端在抬升过程中保持相对稳定的水平移动趋势，减少机身在行走过程中的上下起伏幅度，降低整机行进的能耗。设计思路上，该结构优先考虑了驱动集成与维护便利性，所有驱动轮系与传动部件均集成在上端安装基座内，腿部运动段仅保留铰接连杆与支撑足端，无外露的驱动线缆与传动组件，可避免户外作业时泥沙、杂物进入运动副造成卡滞；上端基座采用法兰式安装面，预留四个对称布置的安装孔位，可直接与机器人机身的安装框架对接，安装孔位的同轴度与端面平面度公差可控制在常规机加可实现的范围内，无需额外的转接件即可完成装配。从安装边界与尺寸适配来看，

　　腿部完全收拢时的纵向高度可适配中小型四足机器人的机身离地间隙要求，完全伸展时的足端活动范围可覆盖常规行走所需的步长与抬腿高度，足端采用圆弧面接触设计，接触地面时可自适应小角度的地面倾斜，减少硬接触带来的冲击；各连杆之间的铰接点均采用销轴式连接，铰接间隙可通过选配销轴尺寸进行调整，长期使用出现磨损后可单独更换销轴与轴套，无需更换整根连杆，降低后期维护成本。在结构受力层面，主承力连杆采用变截面设计，在靠近上端基座的受力较大区域适当增加截面厚度，在靠近足端的受力较小区域缩减截面尺寸，在保证整体结构强度的前提下控制整体重量；驱动端的轮系与连杆输入端采用刚性连接，可精准传递驱动扭矩，配合连杆的运动放大特性，可在驱动端输出较小扭矩的情况下，

　　为足端提供足够的蹬地驱动力，适配中小型四足机器人的负载行走需求。该结构的运动逻辑可通过调整各连杆的长度比例，适配不同的步幅、抬腿高度与承载需求，可根据实际整机的重量、行走速度要求，对连杆长度、铰接点位置进行参数化调整，无需重新设计整体架构即可衍生出适配不同规格四足机器人的腿部结构，具备较好的结构通用性。