一种一体化仿人并联髋关节盆骨结构

技术领域

本发明涉及仿人机器人技术领域，具体涉及一种一体化仿人并联髋关节盆骨结构。

背景技术

仿人机器人是仿照人类结构和行为在形式和功能上的一种仿生机电自动化系统，对人体盆骨等部位的多关节多自由度特征，需要采用仿生学设计机构。盆骨是双足机器人下肢运动系统的重要组成部分，包含两个髋关节以及腰关节，起到了连接躯干和双腿的作用。

现有的仿人机器人多采用电机驱动，采用电机连接减速器的旋转方案，或者采用电动缸带动连杆机构实现关节旋转运动。由滚珠丝杠和同步皮带等组成结构简单而效率很高的传动机构，精度较高，成本较低，占用空间小，控制方便，控制响应快，可实现远距离控制，但其对使用条件要求较高，且力矩较小，容易堵转，负载能力较低。对于多自由度大负载的仿人机器人，采用电机驱动面临着驱动力矩不足，反应速度慢的风险。液压驱动由于一般采用油液作为传动介质，因此液压元件具有良好的润滑条件，工作液体可以用管路输送到任何位置，允许液压执行元件和液压泵保持一定距离，液压传动能方便地将原动机的旋转运动变为直线运动。可以在运行过程中实现大范围的无级调速。易于实现载荷控制、速度控制和方向控制，可以进行集中控制、遥控和实现自动控制。运动惯性小，响应速度快。液压驱动具有很高的力矩/体积比和很强的抗堵转能力，可承受较大的负载，但大多液压结构复杂，外接油管较多，重量较大，无闭环伺服反馈功能，液压元件的制造精度、表面粗糙度以及材料的材质和热处理要求都比较高。

双足机器人髋关节大多采用电机驱动多自由度串联技术，工作空间大、灵巧性高，但也有几个缺点。包括：精度低，力控能力差，有效载荷重量比低，大量运动部件导致惯性大等，串联机器人的低精度源于累积的关节误差和链接中的挠度。低有效载荷重量比源于是因为每个执行器都需要支撑后继链节的重量。高惯量是由于大量的运动部件串联起来，从而形成高惯量的长梁。此外串联机器人在进行逆向运动学的时候，往往会出现多个解。从而提升了控制的复杂程度。并联机构优点包括高刚性和高有效载荷重量比，高精度，运动部件的低惯性，高敏捷性，逆运动学问题的简单解决方案。负载由多个运动链分担的事实导致高有效载荷重量比和刚度。高精度源于共享而不是累积的关节误差。此类机构适用于包括对有限工作空间、大负载、高精度、高敏捷性以及轻巧紧凑的机器人的要求。

综上所述，现有的仿人机器人盆骨存在自由度不足，运动驱动力小，运动不稳定的问题，同时还存在多自由度仿人关节的复杂结构带来的低刚度、结构复杂、笨重的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的仿人机器人盆骨存在自由度不足，运动驱动力小，运动不稳定的问题，同时还存在多自由度仿人关节的复杂结构带来的低刚度、结构复杂、笨重的问题，进而提供一种一体化仿人并联髋关节盆骨结构。

本发明的技术方案是：

一种一体化仿人并联髋关节盆骨结构，它包括盆骨骨架4、两个髋关节1、两个髋关节俯仰连接件2、两个活塞杆一6、两个活塞杆二15、两个髋关节十字轴铰链、四个二力杆18、四个二力杆连接铰链和四个盆骨十字轴铰链，盆骨骨架4的左右两侧分别中心对称分布有两个髋关节1，每个髋关节1上均安装有用于连接大腿的髋关节俯仰连接件2，每个髋关节1包括髋关节主体33、髋关节轴座34和两个二力杆轴座35，髋关节主体33为中空的圆柱结构，髋关节主体33靠近盆骨骨架4的一端分别设有与髋关节主体33同轴布置的髋关节轴座34和位于髋关节轴座34前侧的上下对称布置的两个二力杆轴座35，盆骨骨架4的左右两端分别通过两个髋关节十字轴铰链与两个髋关节1内侧的髋关节轴座34铰接，二力杆18首末两端加工成拨叉状结构，盆骨骨架4内部设有用于驱动左侧髋关节1的两组液压缸一31和用于驱动右侧髋关节1的两组液压缸二32，两组液压缸一31和两组液压缸二32上均安装有活塞杆一6和活塞杆二15，两组液压缸一31上安装的活塞杆一6和活塞杆二15端部分别通过两个二力杆连接铰链与两个二力杆18首端的拨叉状结构铰接，两个二力杆18末端的拨叉状结构分别通过两个盆骨十字轴铰链与左侧髋关节1的两个二力杆轴座35铰接，两组液压缸二32上安装的活塞杆一6和活塞杆二15端部分别通过两个二力杆连接铰链与两个二力杆18首端的拨叉状结构铰接，两个二力杆18末端的拨叉状结构分别通过两个盆骨十字轴铰链与右侧髋关节1的两个二力杆轴座35铰接，当两组液压缸一31和/或两组液压缸二32推动活塞杆一6和活塞杆二15同步运动时，大腿实现偏航方向转动；当两组液压缸一31和/或两组液压缸二32推动活塞杆一6和活塞杆二15异步运动时，大腿实现侧摆横滚方向转动。

进一步地，两组液压缸一31沿盆骨骨架4的长度方向平行排布，两组液压缸一31水平上下布置在盆骨骨架4内部，两组液压缸二32沿盆骨骨架4的长度方向平行排布，两组液压缸二32水平上下布置在盆骨骨架4内部，液压缸一31和液压缸二32及其油路与盆骨骨架4一体成型。

进一步地，它还包括四个导轨滑块组件，两组液压缸一31和两组液压缸二32前侧分别设有四个导轨滑块组件，每个导轨滑块组件包括滑块连接件16、导轨19和滑块20，导轨19沿活塞杆一6和/或活塞杆二15的长度方向水平安装在盆骨骨架4上，导轨19上滑动安装有滑块20，所述滑块20通过滑块连接件16与活塞杆一6和/或活塞杆二15端部连接。

进一步地，二力杆连接铰链包括二力杆轴套17、向心关节轴承21和二力杆轴22，活塞杆一6和/或活塞杆二15端部固定有二力杆轴套17，所述二力杆轴套17的内孔中安装有向心关节轴承21，二力杆轴22中部插装在向心关节轴承21内部，二力杆18首端的拨叉状结构上加工有轴孔，二力杆轴22两端分别与二力杆18首端的拨叉状结构可转动连接。

进一步地，盆骨十字轴铰链包括盆骨十字轴固定轴23、盆骨十字轴固定轴固定螺钉24、盆骨十字轴25和盆骨十字轴橡胶垫片26，盆骨十字轴25通过两端的轴杆与二力杆18末端的拨叉状结构可转动连接，盆骨十字轴固定轴23中部插装在盆骨十字轴25的中部轴套内，盆骨十字轴固定轴23两端与对应的二力杆轴座35可转动连接，盆骨十字轴固定轴23端部沿径向方向加工有片状凸起，所述片状凸起通过盆骨十字轴固定轴固定螺钉24与二力杆轴座35连接，盆骨十字轴橡胶垫片26位于盆骨十字轴25的中部轴套与二力杆轴座35之间，盆骨十字轴橡胶垫片26套设在盆骨十字轴固定轴23上。

进一步地，髋关节十字轴铰链包括髋关节十字轴27、两个髋关节轴角度传感器30、四个髋关节轴承28和四个髋关节轴端盖29，髋关节轴座34上加工有两个同轴布置的髋关节十字轴连接轴孔一，盆骨骨架4左右两端分别加工有两个同轴布置的髋关节十字轴连接轴孔二，所述两个髋关节十字轴连接轴孔二的轴线与所述两个髋关节十字轴连接轴孔一的轴线垂直排布，髋关节十字轴27的两个横向轴杆分别通过两个髋关节轴承28与盆骨骨架4端部的两个髋关节十字轴连接轴孔二可转动连接，两个横向轴杆端部分别设有两个髋关节轴端盖29，所述两个髋关节轴端盖29通过连接元件与盆骨骨架4固接，其中一个横向轴杆末端与对应的髋关节轴端盖29之间安装有髋关节轴角度传感器30，髋关节十字轴27的两个纵向轴杆分别通过两个髋关节轴承28与髋关节轴座34上的两个髋关节十字轴连接轴孔一可转动连接，两个纵向轴杆端部分别设有两个髋关节轴端盖29，所述两个髋关节轴端盖29通过连接元件与髋关节轴座34固接，其中一个纵向轴杆末端与对应的髋关节轴端盖29之间安装有髋关节轴角度传感器30。

进一步地，它还包括油压传感器一5、油压传感器二9、油压传感器三10、油压传感器四13、伺服阀一7和伺服阀二12，两组液压缸一31中位于上部的液压缸一31上安装有伺服阀一7，伺服阀一7通过与上部液压缸一31一体成型的液压油路分别与上部液压缸一31的有杆腔和无杆腔连通，连接上部液压缸一31的有杆腔与伺服阀一7的液压油路上安装有油压传感器一5，连接上部液压缸一31的无杆腔与伺服阀一7的液压油路上安装有油压传感器二9；两组液压缸一31中位于下部的液压缸一31上安装有伺服阀二12，伺服阀二12通过与下部液压缸一31一体成型的液压油路分别与下部液压缸一31的有杆腔和无杆腔连通，连接下部液压缸一31的有杆腔与伺服阀二12的液压油路上安装有油压传感器四13，连接下部液压缸一31的无杆腔与伺服阀二12的液压油路上安装有油压传感器三10。

进一步地，它还包括液压控制器3，液压控制器3安装在盆骨骨架4上，液压控制器3与伺服阀一7和伺服阀二12连接。

进一步地，它还包括冲洗接头一11和冲洗接头二14，冲洗接头一11和冲洗接头二14安装在盆骨骨架4上，冲洗接头一11和冲洗接头二14分别与液压缸一31和液压缸二32的液压油路连接。

进一步地，IMU传感器8，IMU传感器8安装在盆骨骨架4上端中部。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

与现有各类机器人髋关节比较，本发明的一体化仿人并联髋关节盆骨结构如下有益效果：

1、本发明采用一体化液压驱动系统，具有很高的力矩与体积比和很强的抗堵转能力，可承受较大的负载。液压缸与液压油路与盆骨骨架一体化拓扑优化设计，将液压缸与油路与骨架通过拓扑优化设计为一体，有效克服了传统液压系统结构复杂，外接油管较多，重量较大的缺点，系统整体性，结构密闭性大幅提升。

2、本发明采用伺服阀、油压传感器与角度传感器，伺服闭环控制，可实时感知髋关节状态并控制调节油压及流量，实现精准控制，控制方便，保证位置精度。

3、本发明采用骨架钛合金3D打印加工技术，整体结构加工简单，安装和拆卸方便，使整个机器结构紧凑。

4、本发明采用双并联机构，2PSU&U构型，在左右髋关节实现各自二自由度运动，第三个自由度驱动器设置在大腿上，简化髋关节，使大腿动作灵活，结构稳定，简单可靠，外观整洁，控制简单，并联驱动的髋关节在相同供油压力下还能够成倍地提供驱动力矩，具有刚度高、负载大的优势。

附图说明

图1是本发明的一体化仿人并联髋关节盆骨结构的侧视图；

图2是本发明的一体化仿人并联髋关节盆骨结构的主视图；

图3是本发明的一体化仿人并联髋关节盆骨结构的俯视图；

图4是本发明的一体化仿人并联髋关节盆骨结构的轴测图；

图5是本发明的一体化仿人并联髋关节盆骨结构的爆炸图；

图6是本发明的一体化仿人并联髋关节盆骨结构的盆骨骨架的侧视图；

图7是本发明的一体化仿人并联髋关节盆骨结构的盆骨骨架的主视图；

图8是本发明的一体化仿人并联髋关节盆骨结构的盆骨骨架的俯视图；

图9是本发明的一体化仿人并联髋关节盆骨结构的盆骨骨架的轴测图。

图中：1-髋关节；2-髋关节俯仰连接件；3-液压控制器；4-盆骨骨架；5-油压传感器一；6-活塞杆一；7-伺服阀一；8-IMU传感器；9-油压传感器二；10-油压传感器三；11-冲洗接头一；12-伺服阀二；13-油压传感器四；14-冲洗接头二；15-活塞杆二；16-滑块连接件；17-二力杆轴套；18-二力杆；19-导轨；20-滑块；21-向心关节轴承；22-二力杆轴；23-盆骨十字轴固定轴；24-盆骨十字轴固定轴固定螺钉；25-盆骨十字轴；26-盆骨十字轴橡胶垫片；27-髋关节十字轴；28-髋关节轴承；29-髋关节轴端盖；30-髋关节轴角度传感器；31-液压缸一；32-液压缸二；33-髋关节主体；34-髋关节轴座；35-二力杆轴座。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图9说明本实施方式，本实施方式的一种一体化仿人并联髋关节盆骨结构，它包括盆骨骨架4、两个髋关节1、两个髋关节俯仰连接件2、两个活塞杆一6、两个活塞杆二15、两个髋关节十字轴铰链、四个二力杆18、四个二力杆连接铰链和四个盆骨十字轴铰链，盆骨骨架4的左右两侧分别中心对称分布有两个髋关节1，每个髋关节1上均安装有用于连接大腿的髋关节俯仰连接件2，每个髋关节1包括髋关节主体33、髋关节轴座34和两个二力杆轴座35，髋关节主体33为中空的圆柱结构，髋关节主体33靠近盆骨骨架4的一端分别设有与髋关节主体33同轴布置的髋关节轴座34和位于髋关节轴座34前侧的上下对称布置的两个二力杆轴座35，盆骨骨架4的左右两端分别通过两个髋关节十字轴铰链与两个髋关节1内侧的髋关节轴座34铰接，二力杆18首末两端加工成拨叉状结构，盆骨骨架4内部设有用于驱动左侧髋关节1的两组液压缸一31和用于驱动右侧髋关节1的两组液压缸二32，两组液压缸一31和两组液压缸二32上均安装有活塞杆一6和活塞杆二15，两组液压缸一31上安装的活塞杆一6和活塞杆二15端部分别通过两个二力杆连接铰链与两个二力杆18首端的拨叉状结构铰接，两个二力杆18末端的拨叉状结构分别通过两个盆骨十字轴铰链与左侧髋关节1的两个二力杆轴座35铰接，两组液压缸二32上安装的活塞杆一6和活塞杆二15端部分别通过两个二力杆连接铰链与两个二力杆18首端的拨叉状结构铰接，两个二力杆18末端的拨叉状结构分别通过两个盆骨十字轴铰链与右侧髋关节1的两个二力杆轴座35铰接，当两组液压缸一31和/或两组液压缸二32推动活塞杆一6和活塞杆二15同步运动时，大腿实现偏航方向转动；当两组液压缸一31和/或两组液压缸二32推动活塞杆一6和活塞杆二15异步运动时，大腿实现侧摆横滚方向转动。

本实施方式中，髋关节为二自由度并联驱动髋关节，可以实现横滚和偏航转动，髋关节俯仰(即大腿的前后摆动自由度)由大腿上的液压缸驱动，其连杆机构底座位于髋关节上，简化盆骨结构与体积，左右中心对称分布的两个髋关节1连接左右大腿，共计四个自由度，在盆骨骨架4上部安装有腰部关节底座，可以实现盆骨调节姿态。

本实施方式中，髋关节主体33为中空的圆柱结构，中间空间可以用于油路与电气系统排布，起到保护油管线缆的作用，提高系统整体性与可靠度。

本实施方式中，盆骨骨架4两侧髋关节1在垂直方向上采用中心对称分布，简化设计，减小整体体积，合理利用有限空间，降低成本。

本发明采用双并联机构，2PSU&U构型，2PSU&U表示一种两自由度并联机构，PSU表示该并联机构驱动支链上的运动副，其中P表示移动副，S表示球副，U表示万向节副，&U表示主链上运动副为万向节副。

本发明所述髋关节均采用两组液压缸并联驱动方案，液压缸及其油路与盆骨骨架一体化设计，高度集成了角度传感器、油压传感器、伺服阀等感知与控制元件，简化了液压系统设计，避免了复杂油路的杂乱结构，提高了髋关节及盆骨结构的刚度，减轻了质量，运动更加灵活。

本发明所述盆骨骨架设计采用拓扑优化减重与曲面建模重构模型，理论与实践表明，经过拓扑优化，相比于原始结构，骨架有效降低了质量，减小了髋关节与盆骨的惯性，使上下肢体更容易控制，双足机器人行走、跑跳更加灵活准确快速。

本发明所述盆骨骨架进行有限元分析，有效提高骨架刚度和稳定性，在整个骨架优化设计环节中可以起到约束反馈的作用，经过不断地在受力和设计空间的约束条件下迭代，确定骨架曲面模型的结构。

本发明所述髋关节与盆骨骨架及其液压缸油路使用3D打印技术，选用钛合金高性能金属，完成打印之后在骨架本体上采用喷丸子工艺提高表面性能，再进行精加工，完成各种平面与孔的加工，免去工艺油路，最大程度降低占用空间及重量。

具体实施方式二：结合图6至图9说明本实施方式，本实施方式的两组液压缸一31沿盆骨骨架4的长度方向平行排布，两组液压缸一31水平上下布置在盆骨骨架4内部，两组液压缸二32沿盆骨骨架4的长度方向平行排布，两组液压缸二32水平上下布置在盆骨骨架4内部，液压缸一31和液压缸二32及其油路与盆骨骨架4一体成型。如此设置，两组液压缸一31、两组液压缸二32均水平上下布置，可以实现偏航和横滚的姿态调节，运动角度空间较大。由此实现机器人在行走和跑跳过程中下肢姿态的调节。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图2和图3说明本实施方式，本实施方式还包括四个导轨滑块组件，两组液压缸一31和两组液压缸二32前侧分别设有四个导轨滑块组件，每个导轨滑块组件包括滑块连接件16、导轨19和滑块20，导轨19沿活塞杆一6和/或活塞杆二15的长度方向水平安装在盆骨骨架4上，导轨19上滑动安装有滑块20，所述滑块20通过滑块连接件16与活塞杆一6和/或活塞杆二15端部连接。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图2和图3说明本实施方式，本实施方式的二力杆连接铰链包括二力杆轴套17、向心关节轴承21和二力杆轴22，活塞杆一6和/或活塞杆二15端部固定有二力杆轴套17，所述二力杆轴套17的内孔中安装有向心关节轴承21，二力杆轴22中部插装在向心关节轴承21内部，二力杆18首端的拨叉状结构上加工有轴孔，二力杆轴22两端分别与二力杆18首端的拨叉状结构可转动连接。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图3说明本实施方式，本实施方式的盆骨十字轴铰链包括盆骨十字轴固定轴23、盆骨十字轴固定轴固定螺钉24、盆骨十字轴25和盆骨十字轴橡胶垫片26，盆骨十字轴25通过两端的轴杆与二力杆18末端的拨叉状结构可转动连接，盆骨十字轴固定轴23中部插装在盆骨十字轴25的中部轴套内，盆骨十字轴固定轴23两端与对应的二力杆轴座35可转动连接，盆骨十字轴固定轴23端部沿径向方向加工有片状凸起，所述片状凸起通过盆骨十字轴固定轴固定螺钉24与二力杆轴座35连接，盆骨十字轴橡胶垫片26位于盆骨十字轴25的中部轴套与二力杆轴座35之间，盆骨十字轴橡胶垫片26套设在盆骨十字轴固定轴23上。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图4说明本实施方式，本实施方式的髋关节十字轴铰链包括髋关节十字轴27、两个髋关节轴角度传感器30、四个髋关节轴承28和四个髋关节轴端盖29，髋关节轴座34上加工有两个同轴布置的髋关节十字轴连接轴孔一，盆骨骨架4左右两端分别加工有两个同轴布置的髋关节十字轴连接轴孔二，所述两个髋关节十字轴连接轴孔二的轴线与所述两个髋关节十字轴连接轴孔一的轴线垂直排布，髋关节十字轴27的两个横向轴杆分别通过两个髋关节轴承28与盆骨骨架4端部的两个髋关节十字轴连接轴孔二可转动连接，两个横向轴杆端部分别设有两个髋关节轴端盖29，所述两个髋关节轴端盖29通过连接元件与盆骨骨架4固接，其中一个横向轴杆末端与对应的髋关节轴端盖29之间安装有髋关节轴角度传感器30，髋关节十字轴27的两个纵向轴杆分别通过两个髋关节轴承28与髋关节轴座34上的两个髋关节十字轴连接轴孔一可转动连接，两个纵向轴杆端部分别设有两个髋关节轴端盖29，所述两个髋关节轴端盖29通过连接元件与髋关节轴座34固接，其中一个纵向轴杆末端与对应的髋关节轴端盖29之间安装有髋关节轴角度传感器30。如此设置，通过髋关节轴角度传感器30实现液压缸位移信息感知，可实现控制反馈，增加控制精度。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

具体实施方式七：结合图2说明本实施方式，本实施方式还包括油压传感器一5、油压传感器二9、油压传感器三10、油压传感器四13、伺服阀一7和伺服阀二12，两组液压缸一31中位于上部的液压缸一31上安装有伺服阀一7，伺服阀一7通过与上部液压缸一31一体成型的液压油路分别与上部液压缸一31的有杆腔和无杆腔连通，连接上部液压缸一31的有杆腔与伺服阀一7的液压油路上安装有油压传感器一5，连接上部液压缸一31的无杆腔与伺服阀一7的液压油路上安装有油压传感器二9；两组液压缸一31中位于下部的液压缸一31上安装有伺服阀二12，伺服阀二12通过与下部液压缸一31一体成型的液压油路分别与下部液压缸一31的有杆腔和无杆腔连通，连接下部液压缸一31的有杆腔与伺服阀二12的液压油路上安装有油压传感器四13，连接下部液压缸一31的无杆腔与伺服阀二12的液压油路上安装有油压传感器三10。如此设置，通过上部液压缸一31上的油压传感器一5和油压传感器二9、下部液压缸一31上的油压传感器三10和油压传感器四13实现液压缸压力信息感知，可实现控制反馈，增加控制精度。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

本实施方式中，油压传感器一5、油压传感器二9、油压传感器三10、油压传感器四13、伺服阀一7和伺服阀二12均集成在盆骨骨架4外侧，通过CAN总线通信，具有供电通信接口简单、使用方便的特点。

“油压传感器一5、油压传感器二9、油压传感器三10、油压传感器四13、伺服阀一7和伺服阀二12”与“两组液压缸二32”的连接关系和“油压传感器一5、油压传感器二9、油压传感器三10、油压传感器四13、伺服阀一7和伺服阀二12”与“两组液压缸一31”的连接关系相同，在此不再赘述。

具体实施方式八：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式还包括液压控制器3，液压控制器3安装在盆骨骨架4上，液压控制器3与伺服阀一7和伺服阀二12连接。如此设置，伺服阀一7和伺服阀二12由液压控制器3进行驱动，对液压油流入液压缸的流量、速度及方向进行控制。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。

本实施方式中，液压控制器3集成在盆骨骨架4外侧，通过CAN总线通信，具有供电通信接口简单、使用方便的特点。

具体实施方式九：结合图2说明本实施方式，本实施方式还包括冲洗接头一11和冲洗接头二14，冲洗接头一11和冲洗接头二14安装在盆骨骨架4上，冲洗接头一11和冲洗接头二14分别与液压缸一31和液压缸二32的液压油路连接。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。

具体实施方式十：结合图2说明本实施方式，本实施方式的IMU传感器8，IMU传感器8安装在盆骨骨架4上端中部。如此设置，在油路上安装有油压传感器，十字轴上安装角度传感器，盆骨上安装IMU传感器，多传感器集成实现系统的感知与反馈。其它组成和连接关系与具体实施方式的一、二、三、四、五、六、七、八或九相同。

工作原理

结合图1和图9说明本发明的一体化仿人并联髋关节盆骨结构的工作原理：本发明的一体化仿人并联髋关节盆骨结构，拥有左右中心对称分布的两个髋关节1以及盆骨骨架4上部腰部关节底座，每一侧髋关节1由液压缸一31和液压缸二32驱动，盆骨骨架4两端分别通过髋关节十字轴铰链与两个髋关节1连接，工作时液压油在伺服阀一7和伺服阀二12的控制下进入液压缸一31和液压缸二32，进而推动活塞杆一6和活塞杆二15移动，活塞杆一6和活塞杆二15前端依次通过二力杆连接铰链、二力杆18和盆骨十字轴铰链与两个髋关节1连接，液压缸一31和液压缸二32分别驱动活塞杆一6和活塞杆二15推动导轨19上的滑块20移动，当两组液压缸推动活塞杆同步运动时，大腿实现偏航方向转动；当两组液压缸推动活塞杆异步运动时，大腿实现侧摆横滚方向转动。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。