[發明專利]一種足式機器人仿生足底機構

在審

• 申請號: 201610024635.4
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN105564529A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 王福吉;葛翕禹;馬建偉;張晨;李軍;尹宏俊;周黎明
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 關慧貞

技術領域

本發明屬于機器人技術領域，涉及一種具有大附著力和減震功能的機器 人仿生足底機構。

背景技術

足式機器人的應用越來越廣，國內外對足式機器人技術及足部機構進行 了深入的研究，使得足式機器人對足部的要求不斷提高。如專利公開號為 CN102001370A，發明人李滿天等的發明專利“六足機器人的足部機構”中公 開了一種六足機器人的足部機構，采用深溝球軸承和周向均布彈簧腳掌結構， 其針對于支撐剛度低且分布不均的松軟路面，具有接觸面積大、無相對滑動、 地面自適應性強的特點，但其自由度少，附著力小。專利公開號為 CN103204191A，發明人王福吉等的發明專利“一種機器人的足端機構”中公 開了一種機器人足端機構，直接采用橡膠足底進行防滑設計，提供附著力， 但其設計不能適應所有路面，不能提供足夠大的附著力。專利公開號為 CN104973157，發明人為王福吉等的發明專利“一種足式機器人足底快換機構” 中公開了一種機器人足底快換機構，采用足底快換機構可以根據不同的路況 更換不同的足底。

發明內容

本發明為了克服現有技術的不足，發明了一種足式機器人仿生足底機構， 通過仿照雞爪形狀，采用爪子鋼板、腳掌橡膠墊、腳尖三角釘、腳跟圓錐釘 結構，實現防滑和減震功能，采用拉伸彈簧，實現足底的復位功能，用三維 力傳感器測量足部受力大小，結構緊湊，重量輕。

本發明采取的技術方案是一種足式機器人仿生足底機構，其特征是，一 種足式機器人仿生足底機構，其特征是，仿生足底機構采用爪子鋼板、腳掌 橡膠墊、腳跟圓錐釘、腳尖三角釘實現雞爪足部仿生設計，保證足部機構具 有大附著力和減震功能，采用拉伸彈簧實現了足部仿生足底的自復位功能， 用三維力傳感器測量足部受力大小；

所述仿生足部機構中，仿生足底9由爪子鋼板10、腳跟圓錐釘20、連接 螺釘腳掌橡膠墊21、腳跟圓錐釘22、腳尖三角釘連接螺釘23、腳尖三角釘 24構成；具有防滑和減震功能的腳掌橡膠墊21粘接在爪子鋼板10下面，腳 掌橡膠墊21具有花紋狀的腳掌橡膠墊凸棱21b，腳掌橡膠墊21上表面開有六 個均布的腳掌橡膠墊螺紋孔21a；爪子鋼板10前端有三個爪子鋼板腳尖10a， 三個爪子鋼板腳尖10a之間有彈性開口10b，三個腳尖三角釘24分別通過三 個腳尖三角釘連接螺釘23安裝在爪子鋼板10的鋼板腳尖10a下面，爪子鋼 板10后端是爪子鋼板腳跟10c為圓弧形，兩個腳跟圓錐釘22分別通過兩個 腳跟圓錐釘連接螺釘20安裝在爪子鋼板腳跟10c下面；球窩8裝在球窩座7 中，球頭桿5的球頭安裝在球窩8中；球副擋圈6具有六個均布通孔，六個 球副擋圈連接螺釘14通過球副擋圈6通孔將球副擋圈6固定在球窩座7上， 球頭桿5的球頭與球窩8兩者構成球副結構，球副之間為間隙配合；球頭桿5 為中空結構，球頭桿5的上端具有階梯止口，轉接板4安裝在階梯止口上， 半圓插圈15具有三個通孔，用半圓插圈連接螺釘16穿過半圓插圈15三個通 孔將轉接板4固定在三維力傳感器3上；小腿連接板1通過小腿連接板連接 螺釘2安裝在三維力傳感器3的上面，小腿連接板1的上端連接機器人的腿 部結構；彈簧掛鉤18有三個，周向均布；彈簧掛鉤18通過彈簧掛鉤連接螺 釘19連接在小腿連接板1上，裝有彈簧吊耳銷12的3個彈簧吊耳13周向均 布安裝在球窩座7上，拉伸彈簧17有三個，周向均布，拉伸彈簧17的一端 掛在彈簧掛鉤18處，另一端掛在彈簧吊耳銷12上。

本發明的有益效果是仿生足部機構中采用腳掌橡膠墊、腳尖三角釘、腳 跟圓錐釘和爪子鋼板實現雞爪足部仿生設計，腳掌橡膠墊使結構重量輕，爪 子鋼板前端具有彈性開口，使結構的減震性能和附著力更好。

附圖說明