仿人機器人兩自由度串聯(lián)減振機械足的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及仿人機器人領(lǐng)域，特指一種仿人機器人兩自由度串聯(lián)減振機械足。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，仿人機器人的研究尤其受到普遍的關(guān)注，并成為智能機器人領(lǐng)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(yīng)人類日常生活環(huán)境。仿人機器人包括頭部、身體、手部和足部結(jié)構(gòu)，其中，足部結(jié)構(gòu)尤其重要，它決定著仿人機器的行走過程。仿人機器人的足部結(jié)構(gòu)自由度不易過多，否則會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本降低、控制穩(wěn)定性不高。因此，設(shè)計一種具有兩個自由度的仿人機械足具有十分重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明需解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、具有兩個自由度和運動減振功能的仿人機械足。
[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串聯(lián)減振機械足，它包括跖骨板、腳趾、鉸鏈A、鉸鏈B、第一螺旋彈簧、第二螺旋彈簧、腳背面、隔振墊和弓形腳底。
[0005]機械腿與所述跖骨板的一端通過所述鉸鏈A連接，所述腳趾3與所述跖骨板2的另一端通過所述鉸鏈B連接;所述第一螺旋彈簧裝設(shè)于所述腳趾與所述跖骨板的連接處，所述第二螺旋彈簧裝設(shè)于所述機械腿與所述跖骨板的連接處。
[0006]所述腳背面裝設(shè)于所述跖骨板的上表面上，所述隔振墊裝設(shè)于所述跖骨板的下表面上;所述弓形腳底裝設(shè)于所述隔振墊的底部。
[0007]所述第一螺旋彈簧受力為零時，所述腳趾與水平面的夾角約為15度;所述第二螺旋彈簧受力為零時，所述機械腿處于鉛垂狀態(tài);所述弓形腳底為上凸型彈性金屬薄板。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)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串聯(lián)減振機械足，設(shè)有鉸鏈A和鉸鏈B，具有兩個轉(zhuǎn)動自由度，結(jié)構(gòu)簡單，可以模擬人足的行走動作。
[0010](2)本發(fā)明的仿人機器人兩自由度串聯(lián)減振機械足，還設(shè)有第一螺旋彈簧、第二螺旋彈簧和隔振墊，能夠很好地吸收由于地面不平產(chǎn)生的振動能量，實現(xiàn)減振效果。
[0011](3)由此可知，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、具有兩個自由度和運動減振功能，完全可以模仿人類行走時的基本動作。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的仿人機器人兩自由度串聯(lián)減振機械足的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0013]圖中，I—機械腿；2—妬骨板；3—腳I?止；4—"!父鏈A;5—第一螺旋彈黃；6—"!父鏈B ；7—第二螺旋彈簧;8—腳背面;9 一隔振墊;10—弓形腳底。
【具體實施方式】
[0014]以下將結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0015]參見圖1所示，本發(fā)明的仿人機器人兩自由度串聯(lián)減振機械足，包括跖骨板2、腳趾
3、鉸鏈A4、鉸鏈B6、第一螺旋彈簧5、第二螺旋彈簧7、腳背面8、隔振墊9和弓形腳底10;機械腿I與跖骨板2的一端通過鉸鏈A4連接，腳趾3與跖骨板2的另一端通過鉸鏈B6連接。
[0016]參見圖1所示，第一螺旋彈簧5裝設(shè)于腳趾3與跖骨板2的連接處，第二螺旋彈簧7裝設(shè)于機械腿I與跖骨板2的連接處;腳背面8裝設(shè)于跖骨板2的上表面上，隔振墊9裝設(shè)于跖骨板2的下表面上；弓形腳底10裝設(shè)于隔振墊9的底部;第一螺旋彈簧5受力為零時，腳趾3與水平面的夾角約為15度;第二螺旋彈簧7受力為零時，機械腿I處于鉛垂狀態(tài)；弓形腳底10為上凸型彈性金屬薄板。
[0017]工作原理:弓形腳底10在行走過程中，如果遇到復(fù)雜的環(huán)境地面產(chǎn)生振動，隔振墊9對來自地面的振動能量進行第一次隔振吸能;之后，第一螺旋彈簧5吸收腳趾3與跖骨板2之間的回轉(zhuǎn)振動能量，第二螺旋彈簧7吸收機械腿I與跖骨板2之間的振動能量。
【主權(quán)項】
1.仿人機器人兩自由度串聯(lián)減振機械足，其特征在于:包括跖骨板(2)、腳趾(3)、鉸鏈A(4)、鉸鏈B(6)、第一螺旋彈簧(5)、第二螺旋彈簧(7)、腳背面(8)、隔振墊(9)和弓形腳底(10);機械腿(I)與所述跖骨板(2)的一端通過所述鉸鏈A(4)連接，所述腳趾(3)與所述跖骨板(2)的另一端通過所述鉸鏈B(6)連接;所述第一螺旋彈簧(5)裝設(shè)于所述腳趾(3)與所述跖骨板(2)的連接處，所述第二螺旋彈簧(7)裝設(shè)于所述機械腿(I)與所述跖骨板(2)的連接處；所述腳背面(8)裝設(shè)于所述跖骨板(2)的上表面上，所述隔振墊(9)裝設(shè)于所述跖骨板(2)的下表面上;所述弓形腳底(10)裝設(shè)于所述隔振墊(9)的底部;所述第一螺旋彈簧(5)受力為零時，所述腳趾(3)與水平面的夾角約為15度;所述第二螺旋彈簧(7)受力為零時，所述機械腿(I)處于鉛垂狀態(tài);所述弓形腳底(10)為上凸型彈性金屬薄板。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種仿人機器人兩自由度串聯(lián)減振機械足，屬于仿人機器人領(lǐng)域。它包括跖骨板、腳趾、鉸鏈A、鉸鏈B、第一螺旋彈簧、第二螺旋彈簧、腳背面、隔振墊和弓形腳底；機械腿與跖骨板的一端通過鉸鏈A連接，腳趾3與跖骨板2的另一端通過鉸鏈B連接；第一螺旋彈簧裝設(shè)于腳趾與跖骨板的連接處，第二螺旋彈簧裝設(shè)于機械腿與跖骨板的連接處；腳背面裝設(shè)于跖骨板的上表面上，隔振墊裝設(shè)于跖骨板的下表面上，弓形腳底裝設(shè)于隔振墊的底部；第二螺旋彈簧受力為零時，機械腿處于鉛垂狀態(tài)；弓形腳底為上凸型彈性金屬薄板。本發(fā)明是一種結(jié)構(gòu)簡單、具有兩個自由度和運動減振功能的仿人機械足。
【IPC分類】B62D57/032
【公開號】CN105501326
【申請?zhí)枴緾N201510955245
【發(fā)明人】班書昊, 蔣學(xué)東, 李曉艷, 何云松, 席仁強, 徐然
【申請人】常州大學(xué)
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月17日