[發明專利]混聯減振仿人三自由度機械足

有效

• 申請號: 201610093829.X
• 申請日: 2016-02-19
• 公開（公告）號: CN105730549B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 李曉艷;班書昊;蔣學東;何云松;席仁強;徐然
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明主要涉及仿人機器人領域，特指一種混聯減振仿人三自由度機械足。

背景技術

隨著人們生活質量的提升，仿人機器人的應用受到普遍的關注。當前，仿人機器人的研究已經成為智能機器人領域中的熱點之一。為了更好地仿人動作，仿人機器人需要一個運動自由度較多的機械足，以模擬人在行走過程中足部動作?，F有的仿人機械足雖然實現了行走功能，但仍具有一定的缺點：運動自由度少，無法模擬較復雜的人足運動；缺少良好的減振性能，無法適應復雜的地面環境。因此，設計一種具有減振功能、更好模擬人足的機械足意義重大。

發明內容

本發明需解決的技術問題是：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種結構簡單、具有三個自由度和減振功能、混聯模式的仿人機器人足。

為了解決上述問題，本發明提出的解決方案為：一種混聯減振仿人三自由度機械足，它包括機械小腿、跗骨桿A、跗骨桿B、跗骨桿C、跖骨桿A、跖骨桿B、跖骨桿C、機械腳趾、連接所述機械小腿與所述跗骨桿A的小腿彈簧、裝設于所述跗骨桿B上的踝大齒輪、輸出軸與所述踝大齒輪相連的踝電機、與所述踝大齒輪相嚙合的踝小齒輪、裝設于所述跗骨桿A上的跗骨大齒輪、與所述跗骨大齒輪相連的跗骨電機、與所述跗骨大齒輪相嚙合的跗骨小齒輪、踝軸、跗骨鉸鏈、跖骨軸、腳趾軸、連接所述跗骨鉸鏈與所述跖骨桿A的跗跖彈簧、連接所述跖骨桿B與所述機械腳趾的腳趾彈簧、裝設于所述跖骨桿A上的腳趾大齒輪、與所述腳趾大齒輪相嚙合的腳趾小齒輪、輸出軸裝設有所述腳趾大齒輪的腳趾電機。

所述跗骨桿A、跗骨桿B、跗骨桿C兩兩相連；所述跖骨桿A、所述跖骨桿B與所述跖骨桿C兩兩相連；所述跗骨桿B與所述跗骨桿C通過跗骨鉸鏈相連。

所述踝軸同時連接所述機械小腿、所述跗骨桿A和所述跗骨桿B；所述跖骨軸同時連接所述跗骨桿A、所述跗骨桿C、所述跖骨桿A和所述跖骨桿C；所述腳趾軸連接所述機械腳趾、所述跖骨桿B和所述跖骨桿A；所述小腿彈簧、所述跗跖彈簧和所述腳趾彈簧均為抗拉彈簧。

所述踝軸與所述機械小腿相固結，其上裝設有所述踝小齒輪；所述跖骨軸與所述跖骨桿A相固結，其上裝設有所述跗骨小齒輪；所述腳趾軸與所述機械腳趾相固結，其上裝設有所述腳趾小齒輪。

本發明與現有技術相比，具有如下優點和有益效果：

(1)本發明的混聯減振仿人三自由度機械足，設有踝電機、跗骨電機和腳趾電機，通過三對大、小齒輪的嚙合傳動，實現機械足的三個自由度的相對運動，能夠模擬人足運動姿態。

(2)本發明的混聯減振仿人三自由度機械足，還設有小腿彈簧、跗跖彈簧和腳趾彈簧，有效吸收行走過程中的振動能量。由此可知，本發明結構簡單、具有三個自由度和減振功能，且實現了行走過程中人足運動姿態的模擬和減振特性。

附圖說明

圖1是本發明的混聯減振仿人三自由度機械足的結構原理圖。

圖中，1—機械小腿；21—跗骨桿A；22—跗骨桿B；23—跗骨桿C；24—踝軸；25—跗骨鉸鏈；31—跖骨桿A；32—跖骨桿B；33—跖骨桿C；34—跖骨鉸鏈；35—跖骨軸；36—腳趾軸；4—機械腳趾；51—踝大齒輪；52—踝電機；53—踝小齒輪；61—跗骨大齒輪；62—跗骨電機；63—跗骨小齒輪；71—腳趾大齒輪；72—腳趾電機；73—腳趾小齒輪；8—小腿彈簧；9—跗跖彈簧；10—腳趾彈簧。

具體實施方式

以下將結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。

參見圖1所示，本發明的混聯減振仿人三自由度機械足，包括機械小腿1、跗骨桿A21、跗骨桿B22、跗骨桿C23、跖骨桿A31、跖骨桿B32、跖骨桿C33、機械腳趾4、連接機械小腿1與跗骨桿A21的小腿彈簧8、裝設于跗骨桿B22上的踝大齒輪51、輸出軸與踝大齒輪51相連的踝電機52、與踝大齒輪51相嚙合的踝小齒輪53、裝設于跗骨桿A21上的跗骨大齒輪61、與跗骨大齒輪61相連的跗骨電機62、與跗骨大齒輪61相嚙合的跗骨小齒輪63、踝軸24、跗骨鉸鏈25、跖骨軸35、腳趾軸36、連接跗骨鉸鏈25與跖骨桿A31的跗跖彈簧9、連接跖骨桿B32與機械腳趾4的腳趾彈簧10、裝設于跖骨桿A31上的腳趾大齒輪71、與腳趾大齒輪71相嚙合的腳趾小齒輪73、輸出軸裝設有腳趾大齒輪71的腳趾電機72。