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仿人 机器人两 自由度并联减振机械足

阅读：368发布：2023-02-27

专利汇可以提供仿人机器人两自由度并联减振机械足专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种仿人机器人两自由度并联减振机械足，属于仿人机器人领域。它包括上跖骨，装设于上跖骨上的踝轴，下跖骨，四根减振导柱，趾关节轴，装设于趾关节轴上的大拇趾、二拇趾、三拇趾、四拇趾和小拇趾，抗拉弹簧 A和抗拉弹簧B，连接趾关节轴与下跖骨的脚趾弹簧；小腿杆装设于踝轴上；抗拉弹簧A与抗拉弹簧B对称装设于小腿杆的两侧；四根减振导柱结构相同均包括装设于上跖骨上的万向节，连杆，装设于下跖骨上的套筒，装设于套筒内部的抗压弹簧和滑块；小腿杆的初始状态为铅垂直立，相应的抗拉弹簧A和抗拉弹簧B为零力状态。本发明是一种结构简单、具有两个运动自由度和减振功能、并联模式的仿人机器人足。，下面是仿人机器人两自由度并联减振机械足专利的具体信息内容。

权利要求

1.仿人机器人两自由度并联减振机械足，其特征在于：包括上跖骨(4)，装设于所述上跖骨(4)上的踝轴(20)，下跖骨(5)，四根减振导柱(3)，趾关节轴(6)，装设于所述趾关节轴(6)上的大拇趾(81)、二拇趾(82)、三拇趾(83)、四拇趾(84)和小拇趾(85)，连接小腿杆(1)与所述上跖骨(4)的抗拉弹簧A(21)和抗拉弹簧B(22)，连接所述趾关节轴(6)与所述下跖骨(5)的脚趾弹簧(60)；所述小腿杆(1)装设于所述踝轴(20)上；所述抗拉弹簧A(21)与所述抗拉弹簧B(22)对称装设于所述小腿杆(1)的两侧；所述四根减振导柱(3)结构相同，两端分别装设于所述上跖骨(4)、所述下跖骨(5)上，均包括装设于所述上跖骨(4)上的万向节(30)，连杆(31)，装设于所述下跖骨(5)上的套筒(33)，装设于所述套筒(33)内部的抗压弹簧(34)和滑块(32)；所述连杆(31)的下端与所述滑块(32)相连；所述抗压弹簧(34)的下端与所述下跖骨(5)相连，其上端与所述滑块(32)相连；所述趾关节轴(6)通过两个铰链(7)装设于所述下跖骨(5)的左侧；所述小腿杆(1)的初始状态为铅垂直立，相应的所述抗拉弹簧A(21)和抗拉弹簧B(22)为零力状态。

说明书全文

仿人机器人两 自由度并联减振机械足

技术领域

[0001] 本发明主要涉及仿人机器人领域，特指一种仿人机器人两自由度并联减振机械足。

背景技术

[0002] 随着科技的发展和人类的进步，机器人的研究得到了长足的发展，尤其是仿人机器人的研究受到了普遍的关注。仿人机器人包括机械手、机械足、头部和躯干的设计，其中机械足的设计尤为重要，这是因为仿人机器人在行走过程中，当足部与地面接触时，会产生相应的运动和振动，从而导致机器人失去平衡、甚至结构受损。因此，设计一种自由度较少、能够自动隔振的机械足具有十分重要的意义。

发明内容

[0003] 本发明需解决的技术问题是：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、具有两个运动自由度和减振功能、并联模式的仿人机器人足。

[0004] 为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：仿人机器人两自由度并联减振机械足，它包括上跖骨，装设于所述上跖骨上的踝轴，下跖骨，四根减振导柱，趾关节轴，装设于所述趾关节轴上的大拇趾、二拇趾、三拇趾、四拇趾和小拇趾，连接小腿杆与所述上跖骨的抗拉弹簧A和抗拉弹簧B，连接所述趾关节轴与所述下跖骨的脚趾弹簧。

[0005] 所述小腿杆装设于所述踝轴上；所述抗拉弹簧A与所述抗拉弹簧B对称装设于所述小腿杆的两侧。

[0006] 所述四根减振导柱结构相同，两端分别装设于所述上跖骨、所述下跖骨上，均包括装设于所述上跖骨上的万向节，连杆，装设于所述下跖骨上的套筒，装设于所述套筒内部的抗压弹簧和滑块；所述连杆的下端与所述滑块相连；所述抗压弹簧的下端与所述下跖骨相连，其上端与所述滑块相连；所述趾关节轴通过两个铰链装设于所述下跖骨的左侧。

[0007] 所述小腿杆的初始状态为铅垂直立，相应的所述抗拉弹簧A和抗拉弹簧B为零力状态。

[0008] 本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

[0009] (1)本发明的仿人机器人两自由度并联减振机械足，设有踝轴和趾关节轴，具有两个运动自由度，结构简单，能够模仿人足的简单运动姿态。

[0010] (2)本发明的仿人机器人两自由度并联减振机械足，还设有抗拉弹簧、脚趾弹簧和四根减振导柱，可以吸收来自地面的振动能量，从而更好地包括脚趾和跖骨；由此可知，本发明结构简单、借助两个运动自由度和减振功能，实现了人足行走的动作模仿。附图说明

[0011] 图1是本发明的仿人机器人两自由度并联减振机械足的结构原理示意图。

[0012] 图中，1—小腿杆；20—踝轴；21—抗拉弹簧A；22—抗拉弹簧B；3—减振导柱；30—万向节；31—连杆；32—滑块；33—套筒；34—抗压弹簧；4—上跖骨；5—下跖骨；6—趾关节轴；60—脚趾弹簧；7—铰链；81—大拇趾；82—二拇趾；83—三拇趾；84—四拇趾；85—小拇趾。

具体实施方式

[0013] 以下将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

[0014] 参见图1所示，本发明的仿人机器人两自由度并联减振机械足，包括上跖骨4，装设于上跖骨4上的踝轴20，下跖骨5，四根减振导柱3，趾关节轴6，装设于趾关节轴6上的大拇趾81、二拇趾82、三拇趾83、四拇趾84和小拇趾85，连接小腿杆1与上跖骨4的抗拉弹簧A21和抗拉弹簧B22，连接趾关节轴6与下跖骨5的脚趾弹簧60。

[0015] 参见图1所示，小腿杆1装设于踝轴20上；抗拉弹簧A21与抗拉弹簧B22对称装设于小腿杆1的两侧；四根减振导柱3结构相同，两端分别装设于上跖骨4、下跖骨5上，均包括装设于上跖骨4上的万向节30，连杆31，装设于下跖骨5上的套筒33，装设于套筒33内部的抗压弹簧34和滑块32；连杆31的下端与滑块32相连；抗压弹簧34的下端与下跖骨5相连，其上端与滑块32相连；趾关节轴6通过两个铰链7装设于下跖骨5的左侧。

[0016] 参见图1所示，小腿杆1的初始状态为铅垂直立，相应的抗拉弹簧A21和抗拉弹簧B22为零力状态。

[0017] 工作原理：五根拇趾可同步绕趾关节轴6转动，实现脚趾与下跖骨5的相对转动；小腿杆1可绕踝轴20转动，实现上跖骨4与小腿杆1的相对转动；下跖骨5受到的振动经过减振导柱3中的抗压弹簧34吸收，从而实现了垂直方向上的减振功能；大拇趾81绕趾关节轴6转动时，脚趾弹簧60可以吸收多余的能量，从而保护五根拇趾；抗拉弹簧A与抗拉弹簧B在小腿杆1绕踝轴20转动时，同时保护小腿杆1。

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