可调传动装置、轮腿及足式机器人的制作方法

1.本实用新型涉及机器人技术领域，特别是涉及一种可调传动装置、轮腿及足式机器人。


背景技术：

2.足式机器人由于能够替代人在各领域中执行繁重、危险的工作任务，取得增效降本、消除安全隐患的效果，使得近年得到了国内外众多企业和科研院所的广泛关注。足式机器人中重要的研究方向是其腿部驱动结构的开发，大型足式机器人的腿部驱动结构通常采用液压驱动，其特点为输出功率大，适用于重载场合；而小型足式机器人的重量较轻，且受限于体积要求，腿部驱动结构通常采用电机驱动，其特点为结构简单，响应速度更快。
3.但受到电机的扭矩限制，采用电机驱动的足式机器人往往需要经过相应的减速增扭后才能满足所需的输出扭矩要求。例如足式机器人应用场景较为多变，环境复杂，在运动过程中腿部驱动结构需求的扭矩大小各异，例如进行平地行走或奔跑，小腿需求的驱动扭矩相对较小，转动速度需求较高；而进行爬坡、跳跃等运动时，小腿需求的驱动扭矩相对较大，转动速度需求较低。目前，市面上普遍采用的改变小腿驱动扭矩的方法为调节输出电机扭矩的大小与轮腿固定传动比相结合的方式，然而这种传统调节方式结构复杂，调节操作繁琐，且受限于电机固有的扭矩和转速以及轮腿固定传动比的大小，使得扭矩可调范围窄，会出现无法满足小腿驱动扭矩和转速要求的情况，存在较大的适用局限性。


技术实现要素：

4.基于此，有必要提供一种可调传动装置、轮腿及足式机器人，旨在解决现有技术驱动扭矩和传动比可调范围窄，调节操作繁琐不便，适用范围存在局限的问题。
5.一方面，本技术提供一种可调传动装置，所述可调传动装置包括：
6.驱动变径轮，用于与驱动载体安装，所述驱动变径轮包括驱动轮架和主动变径机构，所述主动变径机构活动设置于所述驱动轮架的外周，所述主动变径机构能够增大或减小所述驱动变径轮的轮径；
7.从动变径轮，用于与从动载体安装，所述从动变径轮包括从动轮架和从动变径机构，所述从动变径机构活动设置于所述从动轮架的外周，所述从动变径机构能够增大或减小所述从动变径轮的轮径；以及
8.传动件，所述传动件绕装于所述主动变径机构和所述从动变径机构的外部；其中，所述驱动变径轮的轮径增大对应于所述从动变径轮的轮径减小，所述驱动变径轮的轮径减小对应于所述从动变径轮的轮径增大。
9.上述方案的可调传动装置应用装备于足式机器人的轮腿中，用以根据所需的使用场合实现灵活调节轮腿中从动载体的驱动扭矩和传动比，满足不同的运动方式对于扭矩和传动比的需求。具体而言，使用时驱动变径轮与驱动载体组装配合并与电机连接良好，从动变径轮与从动载体组装配合，正常行走时通过电机驱动驱动变径轮转动，传动件带动从动
变径轮旋转，实现从动载体摆动，由此完成行走。当足式机器人进行奔跑或快速行走时，调节主动变径机构向驱动轮架的外部伸展，将驱动变径轮的轮径增大，而由于传动件的周长是一定值，当套装于驱动变径轮上的传动件的弧长变长时，相应的套装于从动变径轮上的传动件的弧长会减小，因而传动件会压迫从动变径机构向从动轮架的内部收缩，使得从动变径轮的轮径自适应减小，也即达到调整驱动变径轮的轮径变大的同时从动变径轮的轮径减小的目的，使得可调传动装置的整体传动比减小，可达到提高从动载体转速的目的。相反，当足式机器人进行爬坡、跳跃等运动时，调节主动变径机构向驱动轮架的内部收缩而将驱动变径轮的轮径减小，相应地，此时从动变径轮外部的传动件的弧长形成富余，调节从动变径机构向从动轮架的外部伸展，实现将从动变径轮的轮径增大，也即达到调整驱动变径轮的轮径变小的同时从动变径轮的轮径增大的目的，使得可调传动装置的整体传动比增大，可达到降低从动载体转速的目的。相较于现有技术而言，本方案对于驱动扭矩和传动比的可调范围广，并且调节操作简单快捷，适用于足式机器人处于任意运动形态下对于驱动扭矩和传动比的需求场合，适用范围广，且可调传动装置的整体结构简单且紧凑，对安装和运动空间要求低，可以很好的适用于足式机器人的轮腿中。
10.下面对本技术的技术方案作进一步的说明：
11.在其中一个实施例中，所述驱动变径轮还包括驱动组件，所述驱动组件与所述主动变径机构驱动配合，所述主动变径机构的外缘轮廓构成所述驱动变径轮的轮面。驱动组件可驱动主动变径机构朝驱动轮架的外部伸展，以实现驱动变径轮轮径的调节增大。
12.在其中一个实施例中，所述从动变径轮还包括复位组件，所述复位组件与所述从动变径机构驱动配合，所述从动变径机构的外缘轮廓构成所述从动变径轮的轮面。当从动变径机构失去传动件压迫力时实现自动向外伸展，实现从动变径轮的轮径调节增大。
13.在其中一个实施例中，所述驱动轮架设置为环形结构，所述驱动轮架开设有沿其径向方向贯穿设置的第一通孔，所述第一通孔设置为至少两个并沿所述驱动轮架的圆周方向间隔布置，所述主动变径机构包括至少两个主动变径组件，所述主动变径组件一一对应地滑动插置于所述第一通孔内，所述驱动组件包括驱动件及与所述驱动件连接的驱动杆，所述驱动件用于驱动杆伸入或退出所述驱动轮架的内环腔。驱动变径轮的轮径调节增大或减小方式简单，响应速度高，可靠性高。
14.在其中一个实施例中，所述主动变径组件包括主动滑杆及设置于所述主动滑杆的第一端的主动轮块，所述主动滑杆滑动穿设于所述第一通孔内，所述主动轮块与所述传动件接触，所述驱动杆的端部设置有驱动锥形头，所述驱动锥形头的锥面与所述主动滑杆的第二端滑动抵接；
15.所述主动滑杆的另一端转动安装有第一滚动体，所述第一滚动体与所述驱动锥形头的锥面滚动配合。主动滑杆通过端部设置的第一滚动体与驱动锥形头滚动抵接，实现主动滑杆在第一通孔内伸缩滑移，实现多个主动轮块构成圆弧的变大或减小，完成驱动变径轮轮径的大小调节。
16.在其中一个实施例中，所述主动变径机构还包括至少两个主动拉簧，所述主动拉簧与所述主动变径组件一一对应设置，所述主动拉簧的第一端与所述主动轮块连接，所述主动拉簧的第二端与所述驱动轮架连接。当驱动杆不与主动滑杆抵接时，主动滑杆能够更加快速的将主动轮块拉回，实现驱动变径轮轮径调小。
17.在其中一个实施例中，所述从动轮架设置为环形结构，所述从动轮架开设有沿其径向方向贯穿设置的第二通孔，所述第二通孔设置为至少两个并沿所述从动轮架的圆周方向间隔排布，所述从动变径机构包括至少两个从动变径组件，所述从动变径组件一一对应地滑动插置于所述第二通孔内，所述复位组件包括复位杆和套装于所述复位杆上的弹性复位件，所述复位杆能够伸入或退出所述从动轮架的内环腔。从动变径轮的轮径调节增大或减小方式简单，响应速度高，可靠性高。
18.在其中一个实施例中，所述从动变径组件包括从动滑杆及设置于所述从动滑杆的第一端的从动轮块，所述从动滑杆滑动穿设于所述第二通孔内，所述从动轮块与所述传动件接触，所述复位杆的端部设置有复位锥形头，所述复位锥形头的锥面与所述从动滑杆的第二端滑动抵接；
19.所述从动滑杆的另一端转动安装有第二滚动体，所述第二滚动体与所述复位锥形头的锥面滚动配合。从动滑杆通过端部设置的第二滚动体与复位锥形头滚动抵接，实现从动滑杆在第二通孔内伸缩滑移，实现多个从动轮块构成圆弧的变大或减小，完成从动变径轮轮径的大小调节。
20.在其中一个实施例中，所述从动变径机构还包括至少两个从动拉簧，所述从动拉簧与所述从动变径组件一一对应设置，所述从动拉簧的第一端与所述从动轮块连接，所述从动拉簧的第二端与所述从动轮架连接。通过从动拉簧的拉力使从动变径机构更容易向内收缩以实现轮径的减小。
21.在其中一个实施例中，所述主动轮块远离所述驱动轮架的侧面内凹形成有第一限位凹部，所述从动轮块远离所述从动轮架的侧面内凹形成有第二限位凹部，所述传动件设置于所述第一限位凹部和所述第二限位凹部内。防止传动件从主动变径机构和从动变径机构上脱落。
22.另一方面，本技术还提供一种轮腿，其包括如上所述的可调传动装置。
23.此外，本技术还提供一种足式机器人，其包括如上所述的轮腿。
附图说明
24.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本实用新型一实施例所述的轮腿的结构示意图；
27.图2为图1中轮腿的部分爆炸结构图；
28.图3为本实用新型中驱动变径轮的装配结构图；
29.图4为图3中驱动变径轮的爆炸结构图；
30.图5为本实用新型中从动变径轮的装配结构图；
31.图6为图5中从动变径轮的爆炸结构图。
32.附图标记说明：
33.100、轮腿；10、驱动载体；20、从动载体；30、可调传动装置；31、驱动变径轮；311、驱动轮架；3111、第一通孔；312、主动变径机构；3121、主动变径组件；3121a、主动滑杆；3121b、主动轮块；3121c、第一滚动体；3122、主动拉簧；3123、第一限位凹部；313、驱动组件；3131、驱动件；3132、驱动杆；32、从动变径轮；321、从动轮架；3211、第二通孔；322、从动变径机构；3221、从动变径组件；3221a、从动滑杆；3221b、从动轮块；3221c、第二滚动体；3222、从动拉簧；3223、第二限位凹部；323、复位组件；3231、复位杆；3232、弹性复位件；33、传动件。
具体实施方式
34.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
35.本技术实施例提供一种足式机器人，其具体为一种仿生智能装备，例如为机器狗，可以模拟狗进行行走、奔跑、跳跃等动作，从而替代人到达各类场所完成各类工作任务，例如探险、搜救、物流等，确保完成的工作提质增效，同时消除人所面临的的潜在安全隐患。
36.对于机器狗而言，其包括机器人主体以外，还包括用于执行行走动作的轮腿100。较佳地，轮腿100设置为四个，并呈矩形分布在机器人主体的外周，起到更好的支撑效果，并保证行走稳定。
37.如图1和图2所示，示例性地，轮腿100包括驱动载体10、电机、从动载体20和可调传动装置30。电机安装在机器人主体上并与驱动载体10连接，可调传动装置30安装在驱动载体10上并与从动载体20连接，且可调传动装置30与电机驱动连接，用以将电机输出的旋转动力传递给从动载体20。从动载体20通过膝关节与驱动载体10转动连接，并能够在可调传动装置30的带动下相对驱动载体10进行前后往复摆动，借助与地面之间的摩擦力而实现行走动作。
38.具体地，本实施例中驱动载体10为大腿，从动载体20为小腿。
39.本实施例中从动载体20由小腿骨架和小腿足端构成，小腿足端安装在小腿骨架的末端(即接近地面的第一端)。小腿足端一般采用具有减振缓冲能力的部件，如气囊、软垫、弹簧支脚等，方便减轻足式机器人行走、跳跃等运动时受到地面施加的冲击和振动，保证轮腿100和电机结构安全。
40.小腿骨架采用中空结构件，如方钢管、圆钢管等，结构强度高同时利于减重，减轻电机负载，利于节能降耗。
41.驱动载体10采用分体式结构设计，即包括第一大腿骨架和第二大腿骨架，第一大腿骨架与第二大腿骨架可拆卸连接，且两者之间配合有安装腔。安装腔用于容置可调传动装置30，即实现可调传动装置30隐藏安装，不仅美观而且具备防护效果。
42.如图2所示，为本技术一实施例展示的一种可调传动装置30与驱动载体10以及从动载体20组装后的结构示意图。其中，所述可调传动装置30包括：驱动变径轮31、从动变径轮32以及传动件33。驱动变径轮31用于与驱动载体10安装，从动变径轮32用于与从动载体20安装。
43.请继续参阅图3至图6，驱动变径轮31用于与驱动载体10安装，所述驱动变径轮31包括驱动轮架311和主动变径机构312，所述主动变径机构312活动设置于所述驱动轮架311的外周，所述主动变径机构312相对所述驱动轮架311向外伸展时，所述驱动变径轮31的轮径增大；所述主动变径机构312相对所述驱动轮架311向内收缩时，所述驱动变径轮31的轮径减小。
44.从动变径轮32用于与从动载体20安装，所述从动变径轮32包括从动轮架321和从动变径机构322，所述从动变径机构322活动设置于所述从动轮架321的外周，所述从动变径机构322相对所述从动轮架321向外伸展时，所述从动变径轮32的轮径增大；所述从动变径机构322相对所述从动轮架321向内收缩时，所述从动变径轮32的轮径减小。
45.所述传动件33绕装于所述主动变径机构312和所述从动变径机构322的外部；其中，所述驱动变径轮31的轮径增大对应于所述从动变径轮32的轮径减小，所述驱动变径轮31的轮径减小对应于所述从动变径轮32的轮径增大。
46.进一步地，所述驱动变径轮31还包括驱动组件313，所述驱动组件313与所述主动变径机构312驱动配合，所述驱动组件313与所述主动变径机构312驱动配合，并能够驱动所述主动变径机构312向外伸展以增大所述驱动变径轮31的轮径，所述主动变径机构312在失去所述驱动组件313的作用力时收缩以减小所述驱动变径轮31的轮径。所述主动变径机构312的外缘轮廓构成所述驱动变径轮31的轮面。驱动组件313可驱动主动变径机构31朝驱动轮架311的外部伸展，以实现驱动变径轮31轮径的调节增大。
47.所述从动变径轮32还包括复位组件323，所述复位组件323与所述从动变径机构322驱动配合，在所述传动件33的施力下所述从动变径机构322能够自适应收缩以使所述从动变径轮32的轮径变小，所述复位组件323与所述从动变径机构322驱动配合，所述复位组件323用于在所述从动变径机构322失去所述传动件33的作用力时，驱动所述从动变径机构322伸展以增大所述从动变径轮32的轮径。所述从动变径机构322的外缘轮廓构成所述从动变径轮32的轮面。当从动变径机构32失去传动件33压迫力时实现自动向外伸展，实现从动变径轮32的轮径调节增大。
48.综上，实施上述实施例技术方案将具有如下有益效果：上述方案的可调传动装置30应用装备于足式机器人的轮腿100中，用以根据所需的使用场合实现灵活调节轮腿100中从动载体20的驱动扭矩和传动比，满足不同的运动方式对于扭矩和传动比的需求。具体而言，使用时驱动变径轮31与驱动载体10组装配合并与电机连接良好，从动变径轮32与从动载体20组装配合，正常行走时通过电机驱动驱动变径轮31转动，传动件33带动从动变径轮32旋转，实现从动载体20摆动，由此完成行走。
49.当足式机器人进行奔跑或快速行走时，驱动组件313驱动主动变径机构312向驱动轮架311的外部伸展，将驱动变径轮31的轮径增大，而由于传动件33的周长是一定值，当套装于驱动变径轮31上的传动件33的弧长变长时，相应的套装于从动变径轮32上的传动件33的弧长会减小，因而传动件33会压迫从动变径机构322向从动轮架321的内部收缩，使得从动变径轮32的轮径自适应减小，也即达到调整驱动变径轮31的轮径变大的同时从动变径轮32的轮径减小的目的，使得可调传动装置30的整体传动比减小，可达到提高从动载体20转速的目的。相反，当足式机器人进行爬坡、跳跃等运动时，驱动组件313复位而失去对主动变径机构312施力，主动变径机构312在失去外部作用力下收缩而将驱动变径轮31的轮径减
小，相应地，此时从动变径轮32外部的传动件33的弧长形成富余，复位组件323驱动从动变径机构322向从动轮架321的外部伸展，实现将从动变径轮32的轮径增大，也即达到调整驱动变径轮31的轮径变小的同时从动变径轮32的轮径增大的目的，使得可调传动装置30的整体传动比增大，可达到降低从动载体20转速而增大扭矩的目的。
50.相较于现有技术而言，本方案对于驱动扭矩和传动比的可调范围广，并且调节操作简单快捷，适用于足式机器人处于任意运动形态下对于驱动扭矩和传动比的需求场合，适用范围广，且可调传动装置30的整体结构简单且紧凑，对安装和运动空间要求低，可以很好的适用于足式机器人的轮腿100中。
51.如图2和图3所示，驱动变径轮31的直径设定为d1，从动变径轮的直径设定为d2。
52.请继续参阅图3和图4，在一些实施例中，所述驱动轮架311设置为环形结构，所述驱动轮架311开设有沿其径向方向贯穿设置的第一通孔3111，所述第一通孔3111设置为至少两个并沿所述驱动轮架311的圆周方向间隔布置，所述主动变径机构312包括至少两个主动变径组件3121，所述主动变径组件3121一一对应地滑动插置于所述第一通孔3111内。如此，沿圆周方向布置的多个主动变径组件3121可以同时与绕装在驱动变径轮31外部的传动件33的弧形段均匀接触，保证传动件33受力均匀，旋转良好。
53.所述驱动组件313包括驱动件3131及与所述驱动件3131连接的驱动杆3132，所述驱动件3131用于驱动杆3132伸入或退出所述驱动轮架311的内环腔。具体地，驱动件3131用于输出伸缩直线动力，驱动杆3132沿重合于驱动轮架311的中心线方向伸入或退出驱动轮架311的内环腔。当所述驱动杆3132伸入所述内环腔时，所述驱动杆3132顶推所有所述主动变径组件3121沿径向向外伸展，以使所述驱动变径轮31的轮径增大；当所述驱动杆3132退出所述内环腔时，所述驱动杆3132脱离接触所有所述主动变径组件3121，所述主动变径组件3121沿径向向所述驱动轮架311的中心方向回缩，以使所述驱动变径轮31的轮径减小。
54.驱动杆3132伸入驱动轮架311的内环腔时，对各主动变径组件3121施加的顶推力均匀一致，各主动变径组件3121伸出的移动行程相同，可以保证驱动变径轮31的圆形轮廓均匀且规整，以保证与传动件33可靠传动。且各主动变径组件3121同步伸出以将驱动变径轮31的轮径增大，或者同步回缩以将驱动变径轮31的轮径减小的调节方式简单，可靠性高，驱动杆3132仅需水平移动小段距离即可实现，对安装和运动空间要求低，适用于轮腿100上空间狭小的使用场合。
55.请继续参阅图4，在一些实施例中，所述主动变径组件3121包括主动滑杆3121a及设置于所述主动滑杆3121a的第一端的主动轮块3121b，所述主动滑杆3121a滑动穿设于所述第一通孔3111内，所述主动轮块3121b与所述传动件33接触，所述驱动杆3132的端部设置有驱动锥形头，所述驱动锥形头的锥面与所述主动滑杆3121a的第二端滑动抵接。主动滑杆3121a在第一通孔3111内可自由滑动，从而在与驱动杆3132的驱动锥形头抵接时向外伸展，将驱动变径轮31的轮径调大，或在失去接触驱动杆3132的驱动锥形头时，在自重及传动件33的压迫作用下向驱动轮架311内部收缩，将驱动变径轮31的轮径调小。
56.且由于驱动锥形头与主动滑杆3121a的接触面为斜面，从而可形成无极调节的效果，即通过控制驱动杆3132的伸入驱动轮架311的内环腔的伸入深度，主动滑杆3121a伸展行程不同，且调节精度高，利于适用从动载体20需要不同驱动扭矩和传动比的场合。
57.主动轮块3121b与传动件33为面接触，配合可靠，摩擦力足够大，使驱动变径轮31
能够可靠带动传动件33同步旋转，防止出现打滑问题而影响传动效率。
58.请继续参阅图4，进一步地，所述主动滑杆3121a的另一端转动安装有第一滚动体3121c，所述第一滚动体3121c与所述驱动锥形头的锥面滚动配合。例如，第一滚动体3121c为滚珠。采用滚珠与驱动杆3132的驱动锥形头的锥面滚动接触，滚动摩擦阻力更小，利于加强驱动杆3132对主动滑杆3121a的驱动效果和灵敏度。
59.请继续参阅图3和图4，此外，在上述任一实施例的基础上，所述主动变径机构312还包括至少两个主动拉簧3122，所述主动拉簧3122与所述主动变径组件3121一一对应设置，所述主动拉簧3122的第一端与所述主动轮块3121b连接，所述主动拉簧3122的第二端与所述驱动轮架311连接。当驱动杆3132退出驱动轮架311的内环腔后，在主动拉簧3122的复位弹力作用下，主动滑杆3121a能够更好的克服第一通孔3111孔壁的摩擦阻力，从而更容易向驱动轮架311的内部滑移退缩，以将驱动变径轮31的轮径调小。
60.请继续参阅图5和图6，在一些实施例中，所述从动轮架321设置为环形结构，所述从动轮架321开设有沿其径向方向贯穿设置的第二通孔3211，所述第二通孔3211设置为至少两个并沿所述从动轮架321的圆周方向间隔排布，所述从动变径机构322包括至少两个从动变径组件3221，所述从动变径组件3221一一对应地滑动插置于所述第二通孔3211内。如此，沿圆周方向布置的多个从动变径组件3221可以同时与绕装在从动变径轮32外部的传动件33的弧形段均匀接触，保证传动件33受力均匀，旋转良好。
61.请继续参阅图6，所述复位组件323包括复位杆3231和套装于所述复位杆3231上的弹性复位件3232，所述复位杆3231能够伸入或退出所述从动轮架321的内环腔。具体地，复位杆3231在从动变径组件3221和弹性复位件3232的驱动下，能够沿重合于从动轮架321的中心线方向伸入或退出从动轮架321的内环腔。
62.当所述从动变径组件3221受到所述传动件33的作用力时，所有所述从动变径组件3221向所述从动轮架321的中心方向收缩，以使所述从动变径轮32的轮径减小，所述复位杆3231退出所述内环腔并压缩所述弹性复位件3232；当所述从动变径组件3221失去所述传动件33的作用力时，所述弹性复位件3232推动所述复位杆3231伸入所述内环腔，所述复位杆3231顶推所有所述从动变径组件3221向外伸展，以使所述从动变径轮32的轮径增大。
63.当驱动变径轮31的轮径增大时，传动件33对从动变径机构322施加内缩的压迫力，此时各从动变径组件3221向从动轮架321的内环腔收缩移动，实现从动变径轮32的轮径自适应减小。而此时，内缩移动的各从动变径组件3221会抵推复位杆3231沿中心方向朝从动轮架321的外部后退，弹性复位件3232收到小腿骨架的限位而被复位杆3231压缩。相反，当驱动变径轮31的轮径调小时，传动件33由于不再对从动变径机构322施加内缩压迫力，在弹性复位件3232输出复位弹力时可以推动复位杆3231朝从动轮架321的内环腔伸入，此时复位杆3231会顶推各从动变径组件3221向外伸展，从动变径轮32的轮径得以调大。该各从动变径组件3221同步伸出以将从动变径轮32的轮径增大，或者同步回缩以将从动变径轮32的轮径减小的调节方式简单，可靠性高，复位杆3231仅需水平移动小段距离即可实现，对安装和运动空间要求低，适用于轮腿100上空间狭小的使用场合。
64.请继续参阅图5和图6，进一步地，所述从动变径组件3221包括从动滑杆3221a及设置于所述从动滑杆3221a的第一端的从动轮块3221b，所述从动滑杆3221a滑动穿设于所述第二通孔3211内，所述从动轮块3221b与所述传动件33接触，所述复位杆3231的端部设置有
复位锥形头，所述复位锥形头的锥面与所述从动滑杆3221a的第二端滑动抵接。从动滑杆3221a在第二通孔3211内可自由滑动，从而在与复位杆3231的复位锥形头抵接时向外伸展，将从动变径轮32的轮径调大，或在失去接触复位杆3231的复位锥形头时，在自重及传动件33的压迫作用下向驱动轮架311内部收缩，将从动变径轮32的轮径调小。
65.且由于复位锥形头与从动滑杆3221a的接触面为斜面，从而可形成无极调节的效果，即通过控制复位杆3231的伸入从动轮架321的内环腔的伸入深度，从动滑杆3221a伸展行程不同，且调节精度高，利于适用从动载体20需要不同驱动扭矩和传动比的场合。
66.从动轮块3221b与传动件33为面接触，配合可靠，摩擦力足够大，使从动变径轮32能够可靠带动传动件33同步旋转，防止出现打滑问题而影响传动效率。
67.请继续参阅图6，进一步地，所述从动滑杆3221a的另一端转动安装有第二滚动体3221c，所述第二滚动体3221c与所述复位锥形头的锥面滚动配合。例如，第二滚动体3221c为滚珠。采用滚珠与复位杆3231杆的复位锥形头的锥面滚动接触，滚动摩擦阻力更小，利于加强复位杆3231对从动滑杆3221a的驱动效果和灵敏度。
68.请继续参阅图5和图6，此外，在上述任一实施例的基础上，所述从动变径机构322还包括至少两个从动拉簧3222，所述从动拉簧3222与所述从动变径组件3221一一对应设置，所述从动拉簧3222的第一端与所述从动轮块3221b连接，所述从动拉簧3222的第二端与所述从动轮架321连接。当复位杆3231退出从动轮架321的内环腔后，在从动拉簧3222的复位弹力作用下，从动滑杆3221a能够更好的克服第二通孔3211孔壁的摩擦阻力，从而更容易向从动轮架321的内部滑移退缩，以将从动变径轮32的轮径调小。
69.为了避免足式机器人奔跑、跳跃时由于振动冲击过大，导致传动件33从主动变径机构312和/或从动变径机构322上脱落，所述主动轮块3121b远离所述驱动轮架311的侧面内凹形成有第一限位凹部3123，所述从动轮块3221b远离所述从动轮架321的侧面内凹形成有第二限位凹部3223，所述传动件33设置于所述第一限位凹部3123和所述第二限位凹部3223内。第一限位凹部3123和第二限位凹部3223对传动件33形成侧向限位效果，保证传动件33与主动变径机构312以及从动变径机构322组装稳固可靠。
70.可选地，传动件33为皮带、同步带、链条等。
71.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
72.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
73.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
74.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
75.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
76.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
77.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

技术特征：
1.一种可调传动装置，其特征在于，所述可调传动装置包括：驱动变径轮，用于与驱动载体安装，所述驱动变径轮包括驱动轮架和主动变径机构，所述主动变径机构活动设置于所述驱动轮架的外周，所述主动变径机构能够增大或减小所述驱动变径轮的轮径；从动变径轮，用于与从动载体安装，所述从动变径轮包括从动轮架和从动变径机构，所述从动变径机构活动设置于所述从动轮架的外周，所述从动变径机构能够增大或减小所述从动变径轮的轮径；以及传动件，所述传动件绕装于所述主动变径机构和所述从动变径机构的外部；其中，所述驱动变径轮的轮径增大对应于所述从动变径轮的轮径减小，所述驱动变径轮的轮径减小对应于所述从动变径轮的轮径增大。2.根据权利要求1所述的可调传动装置，其特征在于，所述驱动变径轮还包括驱动组件，所述驱动组件与所述主动变径机构驱动配合，所述主动变径机构的外缘轮廓构成所述驱动变径轮的轮面。3.根据权利要求2所述的可调传动装置，其特征在于，所述从动变径轮还包括复位组件，所述复位组件与所述从动变径机构驱动配合，所述从动变径机构的外缘轮廓构成所述从动变径轮的轮面。4.根据权利要求3所述的可调传动装置，其特征在于，所述驱动轮架设置为环形结构，所述驱动轮架开设有沿其径向方向贯穿设置的第一通孔，所述第一通孔设置为至少两个并沿所述驱动轮架的圆周方向间隔布置，所述主动变径机构包括至少两个主动变径组件，所述主动变径组件一一对应地滑动插置于所述第一通孔内，所述驱动组件包括驱动件及与所述驱动件连接的驱动杆，所述驱动件用于驱动杆伸入或退出所述驱动轮架的内环腔。5.根据权利要求4所述的可调传动装置，其特征在于，所述主动变径组件包括主动滑杆及设置于所述主动滑杆的第一端的主动轮块，所述主动滑杆滑动穿设于所述第一通孔内，所述主动轮块与所述传动件接触，所述驱动杆的端部设置有驱动锥形头，所述驱动锥形头的锥面与所述主动滑杆的第二端滑动抵接；所述主动滑杆的另一端转动安装有第一滚动体，所述第一滚动体与所述驱动锥形头的锥面滚动配合。6.根据权利要求5所述的可调传动装置，其特征在于，所述主动变径机构还包括至少两个主动拉簧，所述主动拉簧与所述主动变径组件一一对应设置，所述主动拉簧的第一端与所述主动轮块连接，所述主动拉簧的第二端与所述驱动轮架连接。7.根据权利要求5所述的可调传动装置，其特征在于，所述从动轮架设置为环形结构，所述从动轮架开设有沿其径向方向贯穿设置的第二通孔，所述第二通孔设置为至少两个并沿所述从动轮架的圆周方向间隔排布，所述从动变径机构包括至少两个从动变径组件，所述从动变径组件一一对应地滑动插置于所述第二通孔内，所述复位组件包括复位杆和套装于所述复位杆上的弹性复位件，所述复位杆能够伸入或退出所述从动轮架的内环腔。8.根据权利要求7所述的可调传动装置，其特征在于，所述从动变径组件包括从动滑杆及设置于所述从动滑杆的第一端的从动轮块，所述从动滑杆滑动穿设于所述第二通孔内，所述从动轮块与所述传动件接触，所述复位杆的端部设置有复位锥形头，所述复位锥形头的锥面与所述从动滑杆的第二端滑动抵接；
所述从动滑杆的另一端转动安装有第二滚动体，所述第二滚动体与所述复位锥形头的锥面滚动配合。9.根据权利要求8所述的可调传动装置，其特征在于，所述从动变径机构还包括至少两个从动拉簧，所述从动拉簧与所述从动变径组件一一对应设置，所述从动拉簧的第一端与所述从动轮块连接，所述从动拉簧的第二端与所述从动轮架连接。10.根据权利要求8所述的可调传动装置，其特征在于，所述主动轮块远离所述驱动轮架的侧面内凹形成有第一限位凹部，所述从动轮块远离所述从动轮架的侧面内凹形成有第二限位凹部，所述传动件设置于所述第一限位凹部和所述第二限位凹部内。11.一种轮腿，其特征在于，包括如上述权利要求1至10任一项所述的可调传动装置。12.一种足式机器人，其特征在于，包括如上述权利要求11所述的轮腿。

技术总结
本实用新型涉及一种可调传动装置、轮腿及足式机器人，包括：驱动变径轮包括驱动轮架和主动变径机构，主动变径机构活动设置于驱动轮架的外周，主动变径机构能够增大或减小驱动变径轮的轮径；从动变径轮包括从动轮架和从动变径机构，从动变径机构活动设置于从动轮架的外周，从动变径机构能够增大或减小从动变径轮的轮径；以及传动件绕装于主动变径机构和从动变径机构的外部；其中，驱动变径轮的轮径增大对应于从动变径轮的轮径减小，驱动变径轮的轮径减小对应于从动变径轮的轮径增大。本方案适用于足式机器人处于任意运动形态下对于驱动扭矩和传动比的需求场合，适用范围广，对安装和运动空间要求低。运动空间要求低。运动空间要求低。


技术研发人员：杨雄 梁风勇 洪克城 王英乾 张金林 赵玉栋
受保护的技术使用者：广东博智林机器人有限公司
技术研发日：2021.08.18
技术公布日：2022/3/8