本技术涉及人形机器人，具体涉及一种下肢机构及人形机器人。
背景技术：
1、随着机器人的快速发展，机器人的应用领域也越来越广泛，如服务型机器人、医疗机器人以及工业机器人等。人形机器人能够模仿人体的外形和运动姿态，具有广阔的发展前景。和人体类似，人形机器人的结构包括躯干、头部、上肢、下肢等。下肢主要包括大腿、小腿、脚掌等，人形机器人设置驱动结构驱动脚掌和小腿相对转动实现踝关节的功能。
2、相关技术中，驱动脚掌和小腿相对转动的驱动结构的设计，使驱动结构的控制策略相对复杂，增加了控制系统的复杂性和难度。
技术实现思路
1、本技术的目的是提供一种下肢机构及人形机器人，解决下肢机构中驱动结构的控制策略相对复杂、增加了控制系统的复杂性和难度的问题。
2、为实现本技术的目的，本技术提供了如下的技术方案：
3、第一方面，本技术提供了一种下肢机构，应用于人形机器人，包括：
4、小腿件；
5、脚掌件，包括沿第一方向依次设置的第一支架和第二支架，所述第一支架与所述小腿件绕第一轴线和第二轴线转动连接，所述第一轴线与所述第二轴线相交，所述第二轴线沿第二方向延伸，所述第二方向为人形机器人的宽度方向，所述第一方向垂直于所述第二方向；
6、第一驱动结构，设置于所述小腿件，所述第一驱动结构与所述第一支架转动连接，所述第一驱动结构驱动所述小腿件相对所述脚掌件绕所述第一轴线转动；
7、第二驱动结构，设置于所述小腿件，所述第二驱动结构与所述第二支架转动连接，所述第二驱动结构驱动所述小腿件相对所述脚掌件绕所述第二轴线转动。
8、本技术实施方式的下肢机构，通过设置第一驱动结构和第二驱动结构，能够驱动小腿件相对脚掌件绕第一轴线和第二轴线转动，实现踝关节的功能；其中，小腿件相对脚掌件绕第一轴线转动由第一驱动结构驱动，小腿件相对脚掌件绕第二轴线转动由第二驱动结构驱动，使小腿件相对脚掌件绕第一轴线和第二轴线的转动可以独立控制，从而降低了下肢机构整体控制策略的复杂度，第一驱动结构和第二驱动结构的控制逻辑可以相对独立地设计和优化，提高了下肢机构控制系统的解耦性；同时，由于第一驱动结构和第二驱动结构是独立控制的，因此下肢机构的控制算法可以针对每个驱动结构进行单独设计，能够简化控制逻辑，减少计算量，提高系统的实时性和响应速度。且通过合理设置支架和轴线的方向，使得下肢机构的结构更加紧凑，有利于减小人形机器人的整体尺寸；且确保了小腿件相对脚掌件绕第一轴线和第二轴线转动的独立性，提高了运动控制的精度和效率。
9、一种实施方式中，所述小腿件通过第一转轴和第二转轴与所述第一支架转动连接，所述第一转轴的轴线与所述第一轴线同轴，所述第二转轴的轴线与所述第二轴线同轴，所述第一驱动结构与所述第二转轴转动连接；
10、所述第二支架上转动连接有第三转轴，所述第三转轴沿所述第二方向延伸，所述第二驱动结构与所述第三转轴转动连接。
11、如此，将小腿件通过第一转轴和第二转轴与第一支架连接，在第一驱动结构和第二驱动结构的驱动下，即可实现小腿件相对脚掌件绕第一轴线和第二轴线转动，简化下肢机构的结构，可以更有效的利用空间；且第一驱动结构直接与第二转轴连接，提高第一驱动结构与脚掌件第二驱动结构直接与第三转轴连接，减少了传动过程中的能量损失，提高了传动效率。
12、一种实施方式中，所述第一驱动结构与所述第二转轴连接的一端位于所述小腿件在所述第二方向的一侧，所述第二驱动结构与所述第三转轴连接的一端位于所述小腿件在所述第一方向的一侧。
13、如此，将第一驱动结构与第二转轴的连接位置和第二驱动结构与第三转轴的连接位置分布在小腿件的不同侧，避免了相互干扰，同时优化了整体布局；有助于实现下肢机构的重量平衡，提高人形机器人的稳定性和行走的平稳性。
14、一种实施方式中，所述第一驱动结构包括第一驱动件、第一曲柄和第一连杆，所述第一驱动件安装于所述小腿件，所述第一曲柄的一端与所述第一驱动件连接，所述第一连杆的一端与所述第一曲柄的另一端转动连接，所述第一连杆的另一端与所述第二转轴转动连接。
15、如此，第一驱动件通过第一曲柄和第一连杆将动力传递至第二转轴，进而驱动第一连杆相对第二转轴转动；这种传动方式不仅结构简单、紧凑，而且能够有效地将第一驱动件的动力转化为第一连杆相对第二转轴的转动。
16、一种实施方式中，所述第二驱动结构包括第二驱动件、第二曲柄和第二连杆，所述第二驱动件安装于所述小腿件，所述第二曲柄的一端与所述第二驱动件连接，所述第二连杆的一端与所述第二曲柄的另一端转动连接，所述第二连杆的另一端与所述第三转轴转动连接。
17、如此，第二驱动件通过第二曲柄和第二连杆将动力传递至第三转轴，进而驱动第二连杆相对第三转轴转动；这种传动方式不仅结构简单、紧凑，而且能够有效地将第二驱动件的动力转化为第二连杆相对第三转轴的转动。
18、一种实施方式中，所述第一曲柄与所述第一连杆连接的一端位于所述小腿件在所述第一方向上靠近所述第二支架的一侧，所述第一连杆与所述第二转轴连接的一端和所述第二曲柄与所述第二连杆连接的一端分别位于所述小腿件在所述第二方向相对的两侧。
19、如此，进一步优化了第一驱动结构和第二驱动结构的布局，使得下肢机构在空间利用上更加高效；同时，避免了第一驱动结构和第二驱动结构之间的相互干涉，提高了运动的顺畅性。
20、一种实施方式中，所述小腿件上设置有第一限位部和第二限位部，所述第一限位部用于限制所述第一曲柄的转动范围，所述第二限位部用于限制所述第二曲柄的转动范围。
21、如此，通过第一限位部使第一曲柄在预定的角度范围内转动，通过第二限位部使第二曲柄在预定的角度范围内转动，避免第一曲柄、第二曲柄的运动幅度过大，对小腿件附近的其他零部件产生干涉，且有助于减少人形机器人在行走、跑步或执行其他复杂动作时的晃动和不稳定现象，提高下肢机构整体的运动性能。
22、一种实施方式中，所述第一驱动结构还包括第一关节轴承和第二关节轴承，所述第一关节轴承包括第一内圈和第一外圈，所述第一内圈和所述第一外圈连接形成球面副，所述第一内圈固定于所述第一曲柄，所述第一外圈固定于所述第一连杆；
23、所述第二关节轴承包括第二内圈和第二外圈，所述第二内圈和所述第二外圈连接形成球面副，所述第二内圈固定于所述第二转轴，所述第二外圈固定于所述第一连杆。
24、如此，将第一曲柄与第一连杆之间通过第一关节轴承连接、第二转轴与第一连杆之间通过第二关节轴承连接，关节轴承的球面副连接允许更大的角度变化和旋转自由度，提高了第一曲柄、第一连杆及第二转轴之间的灵活性，使第一连杆能够相对于第二转轴转动；同时，关节轴承的球面副设计可以减少转动过程中的摩擦和磨损，球面副的接触面积相对较大，受力分布更均匀，延长使用寿命。
25、一种实施方式中，所述第二驱动结构还包括第三关节轴承和第四关节轴承，所述第三关节轴承包括第三内圈和第三外圈，所述第三内圈和所述第三外圈连接形成球面副，所述第三内圈固定于所述第二曲柄，所述第三外圈固定于所述第二连杆；
26、所述第四关节轴承包括第四内圈和第四外圈，所述第四内圈和所述第四外圈连接形成球面副，所述第四内圈固定于所述第三转轴，所述第四外圈固定于所述第二连杆。
27、如此，将第二曲柄与第二连杆之间通过第三关节轴承连接、第三转轴与第二连杆之间通过第四关节轴承连接，节轴承的球面副连接允许更大的角度变化和旋转自由度，提高了第二曲柄、第二连杆及第三转轴之间的灵活性，能够适应第二连杆相对于第三转轴转动需求；同时，关节轴承的球面副设计有助于减少传动过程中的摩擦和阻力，提高传动效率。
28、一种实施方式中，所述小腿件上设有第一安装槽和第二安装槽，所述第一安装槽和所述第二安装槽在第三方向上间隔设置，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两垂直；
29、所述第一安装槽沿所述第一方向延伸，所述第一驱动件安装于所述第一安装槽，所述第二安装槽沿所述第二方向延伸，所述第二驱动件安装于所述第二安装槽。
30、如此，第一安装槽和第二安装槽的设计使得第一驱动件和第二驱动件的安装和固定更加方便快捷，且进一步优化了小腿件的结构布局，使得整个下肢机构更加紧凑。
31、第二方面，本技术还提供了一种人形机器人，包括第一方面各种实施方式中任一项所述的下肢机构。
32、本技术实施方式通过将上述下肢机构应用于人形机器人中，使人形机器人踝关节的运动能力、灵活性和稳定性等方面均有所提升，并使人形机器人的控制系统得到优化。
1.一种下肢机构，应用于人形机器人，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的下肢机构，其特征在于，所述小腿件通过第一转轴和第二转轴与所述第一支架转动连接，所述第一转轴的轴线与所述第一轴线同轴，所述第二转轴的轴线与所述第二轴线同轴，所述第一驱动结构与所述第二转轴转动连接；
3.根据权利要求2所述的下肢机构，其特征在于，所述第一驱动结构与所述第二转轴连接的一端位于所述小腿件在所述第二方向的一侧，所述第二驱动结构与所述第三转轴连接的一端位于所述小腿件在所述第一方向的一侧。
4.根据权利要求3所述的下肢机构，其特征在于，所述第一驱动结构包括第一驱动件、第一曲柄和第一连杆，所述第一驱动件安装于所述小腿件，所述第一曲柄的一端与所述第一驱动件连接，所述第一连杆的一端与所述第一曲柄的另一端转动连接，所述第一连杆的另一端与所述第二转轴转动连接。
5.根据权利要求4所述的下肢机构，其特征在于，所述第二驱动结构包括第二驱动件、第二曲柄和第二连杆，所述第二驱动件安装于所述小腿件，所述第二曲柄的一端与所述第二驱动件连接，所述第二连杆的一端与所述第二曲柄的另一端转动连接，所述第二连杆的另一端与所述第三转轴转动连接。
6.根据权利要求5所述的下肢机构，其特征在于，所述第一曲柄与所述第一连杆连接的一端位于所述小腿件在所述第一方向上靠近所述第二支架的一侧，所述第一连杆与所述第二转轴连接的一端和所述第二曲柄与所述第二连杆连接的一端分别位于所述小腿件在所述第二方向相对的两侧。
7.根据权利要求5所述的下肢机构，其特征在于，所述小腿件上设置有第一限位部和第二限位部，所述第一限位部用于限制所述第一曲柄的转动范围，所述第二限位部用于限制所述第二曲柄的转动范围。
8.根据权利要求4所述的下肢机构，其特征在于，所述第一驱动结构还包括第一关节轴承和第二关节轴承，所述第一关节轴承包括第一内圈和第一外圈，所述第一内圈和所述第一外圈连接形成球面副，所述第一内圈固定于所述第一曲柄，所述第一外圈固定于所述第一连杆；
9.根据权利要求5所述的下肢机构，其特征在于，所述第二驱动结构还包括第三关节轴承和第四关节轴承，所述第三关节轴承包括第三内圈和第三外圈，所述第三内圈和所述第三外圈连接形成球面副，所述第三内圈固定于所述第二曲柄，所述第三外圈固定于所述第二连杆；
10.根据权利要求5所述的下肢机构，其特征在于，所述小腿件上设有第一安装槽和第二安装槽，所述第一安装槽和所述第二安装槽在第三方向上间隔设置，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两垂直；
11.一种人形机器人，其特征在于，包括如权利要求1至10任一项所述的下肢机构。
