仿人機器人兩自由度并聯(lián)抗沖擊機械足的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明主要涉及仿人機器人領域，特指一種仿人機器人兩自由度并聯(lián)抗沖擊機械足。
【背景技術】
[0002]隨著科技的發(fā)展，機器人、尤其是仿人機器人的研究已經成為智能機器人領域中最為活躍的熱點之一。與傳統(tǒng)的機器人相比，仿人機器人與人類最為接近，也更能適應人類日常生活環(huán)境。在仿人機器人設計中，機械足的設計尤為重要。現(xiàn)有的仿人機器人在行走過程中，當足部與地面接觸時，會產生相應的振動和沖擊，容易導致機器人失去平衡。足夠結構的自由度數(shù)目決定著其結構的復雜性和設計成本。因此，設計一種具有兩個自由度的抗沖擊的機械足具有一定的價值。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明需解決的技術問題是:針對現(xiàn)有技術存在的技術問題，本發(fā)明提供一種結構簡單、具有兩個自由度和抗沖擊性能、并聯(lián)模式的仿人機器足。
[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提出的解決方案為:一種仿人機器人兩自由度并聯(lián)抗沖擊機械足，它包括跖骨架、腳背板、腳底板、并聯(lián)腳趾、橡膠柱A、橡膠柱B、抗拉彈簧A、抗拉彈簧B、鎖緊彈簧A和鎖緊彈簧B。
[0005]所述橡膠柱A和橡膠柱B裝設于所述跖骨架與所述腳背板之間；所述抗拉彈簧和所述抗拉彈簧B的兩端分別裝設于所述跖骨架、所述腳背板上;所述橡膠柱A和所述橡膠柱B裝設于所述抗拉彈簧A與抗拉彈簧B的之間。
[0006]所述腳底板為中部上凸的彈性薄板，其兩端分別通過所述鎖緊彈簧A、所述鎖緊彈簧B與所述跖骨架相連;所述并聯(lián)腳趾通過腳趾軸裝設于所述跖骨架上;所述跖骨架通過踝軸裝設有機械小腿;所述跖骨架包括相互平行裝設的跖骨桿A和跖骨桿B。
[0007]所述并聯(lián)腳趾包括依次裝設于所述腳趾軸上的大拇趾、二拇趾、三拇趾、四拇趾和小拇趾;所述腳底板的中部與所述跖骨架接觸，所述鎖緊彈簧A和所述彈簧B處于明顯拉伸狀態(tài)。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點和有益效果:
[0009](I)本發(fā)明的仿人機器人兩自由度并聯(lián)抗沖擊機械足，設有腳趾軸和踝軸，通過并聯(lián)腳趾相對于跖骨架轉動、跖骨架相對于機械小腿的轉動來模擬人足的基本動作，結構簡單。
[0010](2)本發(fā)明的仿人機器人兩自由度并聯(lián)抗沖擊機械足，還設有橡膠柱A和橡膠柱B，以及具有彈性變形的腳底板，能夠很好地吸收外界的沖擊力；由此可知，本發(fā)明結構簡單、具有兩個自由度和抗沖擊性能、且實現(xiàn)了人足的基本動作模仿。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的仿人機器人兩自由度并聯(lián)抗沖擊機械足的結構原理圖。
[0012]圖2是本發(fā)明的仿人機器人兩自由度并聯(lián)抗沖擊機械足的俯視結構示意圖。
[00?3]圖中，I一機械小腿;2—妬骨架；21—妬骨桿A ； 22一妬骨桿B ； 3一腳背板;4一腳底板;5一并聯(lián)腳I?止；50一腳祉軸;51—大拇祉；52一二拇祉；53一二拇祉；54一四拇祉；55一小拇趾;6—橡膠柱A; 7—橡膠柱B; 8—抗拉彈簧A; 9—抗拉彈簧B; 1—踝軸；11 一鎖緊彈簧A;12—鎖緊彈簧B。
【具體實施方式】
[0014]以下將結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0015]結合圖1和圖2，本發(fā)明的仿人機器人兩自由度并聯(lián)抗沖擊機械足，包括跖骨架2、腳背板3、腳底板4、并聯(lián)腳趾5、橡膠柱A6、橡膠柱B7、抗拉彈簧AS、抗拉彈簧B9、鎖緊彈簧All和鎖緊彈簧BI 2。
[0016]結合圖1和圖2，橡膠柱A6和橡膠柱B7裝設于跖骨架2與腳背板3之間；抗拉彈簧A和抗拉彈簧B9的兩端分別裝設于跖骨架2、腳背板3上;橡膠柱A6和橡膠柱B7裝設于抗拉彈簧AS與抗拉彈簧B9的之間；腳底板4為中部上凸的彈性薄板，其兩端分別通過鎖緊彈簧All、鎖緊彈簧B12與跖骨架2相連;并聯(lián)腳趾5通過腳趾軸50裝設于跖骨架2上;跖骨架2通過踝軸10裝設有機械小腿I。
[0017]結合圖1和圖2，跖骨架2包括相互平行裝設的跖骨桿A21和跖骨桿B22;并聯(lián)腳趾5包括依次裝設于腳趾軸50上的大拇趾51、二拇趾52、三拇趾53、四拇趾54和小拇趾55;腳底板4的中部與跖骨架2接觸，鎖緊彈簧All和彈簧B12處于明顯拉伸狀態(tài)。
[0018]工作原理:并聯(lián)腳趾5繞腳趾軸50轉動，實現(xiàn)并聯(lián)腳趾5相對于跖骨架2的轉動；機械小腿I繞踝軸10轉動，實現(xiàn)跖骨架2相對于機械小腿I的轉動;抗拉彈簧AS和抗拉彈簧B9通過拉伸力把腳背板3緊緊地壓在橡膠柱A6和橡膠柱B7上，當?shù)孛鏇_擊力存在時，跖骨架2上的沖擊力能夠被其上的橡膠柱A6和橡膠柱B7吸收，實現(xiàn)抗沖擊性能。
【主權項】
1.仿人機器人兩自由度并聯(lián)抗沖擊機械足，其特征在于:包括跖骨架(2)、腳背板(3)、腳底板(4)、并聯(lián)腳趾(5)、橡膠柱A(6)、橡膠柱B(7)、抗拉彈簧A(S)、抗拉彈簧B(9)、鎖緊彈簧A(Il)和鎖緊彈簧B(12);所述橡膠柱A(6)和橡膠柱B(7)裝設于所述跖骨架(2)與所述腳背板(3)之間;所述抗拉彈簧A和所述抗拉彈簧B(9)的兩端分別裝設于所述跖骨架(2)、所述腳背板(3)上;所述橡膠柱A(6)和所述橡膠柱B(7)裝設于所述抗拉彈簧A(S)與抗拉彈簧B(9)的之間；所述腳底板(4)為中部上凸的彈性薄板，其兩端分別通過所述鎖緊彈簧A(Il)、所述鎖緊彈簧B(12)與所述跖骨架(2)相連;所述并聯(lián)腳趾(5)通過腳趾軸(50)裝設于所述跖骨架(2)上;所述跖骨架(2)通過踝軸(10)裝設有機械小腿(I);所述跖骨架(2)包括相互平行裝設的跖骨桿A(21)和跖骨桿B(22);所述并聯(lián)腳趾(5)包括依次裝設于所述腳趾軸(50)上的大拇趾(51)、二拇趾(52)、三拇趾(53)、四拇趾(54)和小拇趾(55);所述腳底板(4)的中部與所述跖骨架(2)接觸，所述鎖緊彈簧A(Il)和所述彈簧B(12)處于明顯拉伸狀態(tài)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種仿人機器人兩自由度并聯(lián)抗沖擊機械足，屬于仿人機器人領域。它包括跖骨架、腳背板、腳底板、并聯(lián)腳趾、橡膠柱A、橡膠柱B、抗拉彈簧A、抗拉彈簧B、鎖緊彈簧A和鎖緊彈簧B；橡膠柱A和橡膠柱B裝設于跖骨架與腳背板之間；抗拉彈簧和抗拉彈簧B的兩端分別裝設于跖骨架、腳背板上；橡膠柱A和橡膠柱B裝設于抗拉彈簧A與抗拉彈簧B的之間；腳底板為中部上凸的彈性薄板，其兩端分別通過鎖緊彈簧A、鎖緊彈簧B與跖骨架相連；并聯(lián)腳趾通過腳趾軸裝設于跖骨架上；跖骨架通過踝軸裝設機械小腿；跖骨架包括相互平行裝設的跖骨桿A和跖骨桿B。本發(fā)明是一種結構簡單、具有兩個自由度和抗沖擊性能、并聯(lián)模式的仿人機器足。
【IPC分類】B62D57/032
【公開號】CN105438310
【申請?zhí)枴緾N201510951924
【發(fā)明人】班書昊, 蔣學東, 李曉艷, 何云松, 席仁強, 徐然
【申請人】常州大學
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年12月17日