[實用新型]一種腳趾可動型機(jī)器人腳結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720030200.0
• 申請日: 2017-01-11
• 公開（公告）號: CN206510059U
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周俊;張雅堃;顧雅春;張麗華;王燁超
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類號: B25J17/00
• 分類號: B25J17/00;B25J9/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司34101
• 代理人: 孫琴,何梅生

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及機(jī)器人結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種腳趾可動型機(jī)器人腳結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

人的腳趾主要用途是在人行走的時候?qū)Φ孛娴囊恍┚唧w情況進(jìn)行調(diào)整和反饋，從而保證行走的平穩(wěn)性，而傳統(tǒng)的機(jī)器人腳底一般為平底，所以走路與人走路行為不同，較為怪異，而且一旦出現(xiàn)道路不平的情況，平腳底的機(jī)器人就無法作出修正，而發(fā)生傾倒。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種腳趾可動型機(jī)器人腳結(jié)構(gòu)，以期實現(xiàn)腳趾塊的多向運(yùn)動。

本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種腳趾可動型機(jī)器人腳結(jié)構(gòu)，包括腳底板塊，所述腳底板塊前端通過若干萬向聯(lián)軸器連接有若干腳趾塊，在所述腳底板塊的后端通過擺動支座連接有起腿骨作用的立柱，所述立柱上安裝有萬向驅(qū)動器，所述萬向驅(qū)動器的驅(qū)動端上固定有一個驅(qū)動板，所述若干腳趾塊上一一對應(yīng)連接有若干連接桿，所述連接桿的下端通過第二萬向球頭結(jié)構(gòu)與所述腳趾塊轉(zhuǎn)動連接，所述連接桿上端通過第一萬向球頭結(jié)構(gòu)與所述驅(qū)動板轉(zhuǎn)動連接，通過所述萬向驅(qū)動器驅(qū)動所述驅(qū)動板擺動，從而推動各個連接桿，使得對應(yīng)的腳趾塊發(fā)生不同方向的擺動。

作為本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，所述萬向驅(qū)動器包括平行設(shè)置的定位盤和擺動盤,所述定位盤中部設(shè)置有一個中心步進(jìn)電機(jī)，在所述定位盤周向環(huán)繞所述中心步進(jìn)電機(jī)還設(shè)置有若干周向步進(jìn)電機(jī),所述中心步進(jìn)電機(jī)和若干周向步進(jìn)電機(jī)的輸出軸均與所述定位盤相垂直,所述周向步進(jìn)電機(jī)的輸出軸上固定連接有一個螺套，在所述螺套上通過螺紋連接有一個螺桿，在所述螺桿的外端部設(shè)置有一個球頭；所述擺動盤上布置有與若干螺桿對應(yīng)的若干擺動座，所述擺動座通過第一軸承與擺動盤轉(zhuǎn)動連接，所述擺動座內(nèi)部設(shè)置有一個內(nèi)端開口的周向球形擺動空腔，所述球頭嵌入到對應(yīng)的周向球形擺動空腔中；在所述擺動盤的中部還設(shè)置有一個內(nèi)端開口的中心球形擺動空腔，所述中心步進(jìn)電機(jī)的輸出軸外端部設(shè)置有一個嵌入到所述中心球形擺動空腔中的球塊；所述驅(qū)動板固定設(shè)置在所述擺動盤的外端。

作為本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，所述定位盤上還同軸固定連接有一個支撐盤，所述支撐盤位于所述定位盤和所述擺動盤之間，在所述支撐盤上設(shè)置有供若干螺套穿過的若干轉(zhuǎn)動孔，所述螺套與轉(zhuǎn)動孔之間轉(zhuǎn)動連接，在定位盤的中部還設(shè)置有一個供所述中心步進(jìn)電機(jī)的輸出軸穿過的滑動孔，所述中心步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與所述滑動孔之間滑動連接。

作為本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，所述驅(qū)動板呈扇形，所述驅(qū)動板垂直于所述擺動板設(shè)置。

作為本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，所述連接桿為長度可調(diào)的螺桿組結(jié)構(gòu)，在所述螺桿組結(jié)構(gòu)上還設(shè)置有一個防轉(zhuǎn)鎖緊螺母。

作為本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，所述中心步進(jìn)電機(jī)的輸出軸的軸線與所述立柱的軸線之間的夾角為銳角。

作為本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，所述中心步進(jìn)電機(jī)為直線步進(jìn)電機(jī)，所述周向步進(jìn)電機(jī)為旋轉(zhuǎn)式步進(jìn)電機(jī)。

作為本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，所述萬向驅(qū)動器通過一個梯形墊塊與所述立柱連接，在所述立柱上設(shè)置有一個導(dǎo)軌，所述梯形墊塊能沿著所述導(dǎo)軌上下移動。

作為本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，所述腳趾塊底部設(shè)置有防滑墊。

本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點：

1、本實用新型提供的一種腳趾可動型機(jī)器人腳結(jié)構(gòu)，其在機(jī)器人的腳底板塊前端增加了若干腳趾塊，通過萬向驅(qū)動器實現(xiàn)對腳趾塊的驅(qū)動，發(fā)生不同方向的擺動，通過腳趾板的擺動，實現(xiàn)對腳底板塊與接觸地面之間接觸點的修正，有效防止機(jī)器人在行走時的傾覆，提高了機(jī)器人行走的穩(wěn)定性。此外，本實用新型通過一個萬向擺動機(jī)構(gòu)實現(xiàn)對若干腳趾塊的驅(qū)動，相比于每個腳趾設(shè)置一個單向驅(qū)動結(jié)構(gòu)，本實用新型不僅結(jié)構(gòu)簡單易于維護(hù)，同時可以實現(xiàn)若干腳趾塊的多向運(yùn)動，可動范圍更高，通過萬向驅(qū)動器的擺動、伸縮可以為機(jī)器人的腳底提供更大的修正范圍。

2、本實用新型提供的一種腳趾可動型機(jī)器人腳結(jié)構(gòu)，其萬向驅(qū)動器通過一個中心步進(jìn)電機(jī)和若干周向步進(jìn)電機(jī)的配合，既可實現(xiàn)擺動盤的多向擺動，又可實現(xiàn)擺動盤的伸縮，能更好的驅(qū)動腳趾塊進(jìn)行多向擺動。

3、本實用新型提供的一種腳趾可動型機(jī)器人腳結(jié)構(gòu)，其支撐盤降低了各個電機(jī)輸出軸的徑向負(fù)載力，保證了各旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)和直線步進(jìn)電機(jī)的穩(wěn)定工作，降低了各個電機(jī)輸出軸變形的可能。

4、本實用新型提供的一種腳趾可動型機(jī)器人腳結(jié)構(gòu)，其連接桿采用長度可調(diào)的螺桿組結(jié)構(gòu)，使得腳趾塊、驅(qū)動板、萬向驅(qū)動器可以做成標(biāo)準(zhǔn)化配件，具體安裝時，可以通過調(diào)整連接桿的長度來對整個聯(lián)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。

附圖說明