[實用新型]可適用不同粗糙度表面的仿生復合彈跳足結構

有效

• 申請號: 201920841100.5
• 申請日: 2019-06-05
• 公開（公告）號: CN210212567U
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 汪中原;吳煒強;鄧克波;徐小峰
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十八研究所
• 主分類號: B62D57/02
• 分類號: B62D57/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本實用新型公開了一種可適用不同粗糙度表面的仿生復合彈跳足結構，包括固定桿、第二桿、第三桿和第四桿，固定桿一端與第二桿鉸接，另一端與第四桿鉸接，第二桿遠離固定桿的一端與第三桿上端鉸接，第四桿遠離固定桿的一端鉸接在第三桿上，固定桿上方設置電機，彈性連接件的一端連接在第三桿和第四桿的鉸接處，另一端連接在電機的傳動軸上，第三桿的下端設置鉤爪結構和足墊結構，鉤爪結構上方通過彈性體與第三桿連接，足墊結構底部設置第一仿生黏附層。本實用新型解決了現有機器人彈跳機構或腳掌結構不能很好地在光滑表面跳躍的缺陷，在光滑和粗糙的表面均實現較好的彈跳能力。

技術領域

本實用新型涉及一種仿生復合彈跳足結構，特別是涉及一種可適用不同粗糙度表面的仿生復合彈跳足結構。

背景技術

近年來，隨著機器人技術的不斷發展,在面對惡劣的環境和復雜的地形時,機器人常常通過彈跳來增強其地形適應和自主運動的能力。但是傳統的彈跳機器人只能在粗糙的地面上完成跳躍動作，在光滑地面上功能往往會受到限制。

跳蚤具有卓越的彈跳性能，研究表明跳蚤的腿上具有很多類似鉤爪的結構，能夠增強跳蚤的跳躍能力。因此，利用仿生鉤爪結構和足墊結構相結合，模擬昆蟲的腿部結構設計，能夠讓機器人在各種表面上均完成跳躍動作，且增強機器人的跳躍能力。

目前，關于可適用多地形增強機器人跳躍能力的仿生復合足結構，國內還沒有相關的技術。中國發明申請公開說明書CN101767615A公開了一種“蛙式機器人腿部彈跳機構”，其腿部結構由大腿、小腿、連桿和關節組成,在腿部結構中含有兩個四桿機構的組合，腳掌形狀呈弧形,在足底裝有足墊。該結構能夠提高機器人的跳躍能力，但在光滑表面無法正常工作。中國發明申請公開說明書CN103434581A公開了一種“機器人腳掌結構”，該腳掌機構由接觸摩擦部分、主動抓地部分和與足聯結部分組成。該結構通過接觸摩擦和主動抓地,增加機器人足部抓地力,從而對路況復雜的山地坡路具有更好的適應能力，但該結構在工作時需要將爪齒塊刺入地面內，無法適應多種表面的要求。

發明內容

發明目的：本實用新型要解決的技術問題是提供一種可適用不同粗糙度表面的仿生復合彈跳足結構，解決了現有機器人彈跳機構或腳掌結構不能很好地在光滑表面跳躍的缺陷，在光滑和粗糙的表面均實現較好的彈跳能力。

技術方案：本實用新型所述的可適用不同粗糙度表面的仿生復合彈跳足結構，包括固定桿、第二桿、第三桿和第四桿，固定桿一端與第二桿鉸接，另一端與第四桿鉸接，第二桿遠離固定桿的一端與第三桿上端鉸接，第四桿遠離固定桿的一端鉸接在第三桿上，固定桿上方設置電機，彈性連接件的一端連接在第三桿和第四桿的鉸接處，另一端連接在電機的傳動軸上，第三桿的下端設置鉤爪結構和足墊結構，鉤爪結構上方通過彈性體與第三桿連接，足墊結構底部設置第一仿生黏附層。

進一步的，所述固定桿的外側表面設置用于連接機器人本體的第二仿生黏附層。

進一步的，所述的第二仿生黏附層由聚二甲基硅氧烷、聚乙烯基硅氧烷、聚氨酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一種材料組成。

進一步的，第一仿生黏附層由至少一個由碳納米管材料組成的塊狀結構按照與足墊結構底面設定的角度傾斜排列組成。

進一步的，設定的角度為45度。

進一步的，所述碳納米管材料為聚二甲基硅氧烷、聚乙烯基硅氧烷、聚氨酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一種材料。

進一步的，所述彈性體由硅膠組成。

進一步的，所述彈性連接件為彈簧。

有益效果：本實用新型改變了傳統跳躍機器人的足部結構設計，可以在光滑和粗糙度等各種表面顯著增強機器人的跳躍能力，提高了機器人對環境的適應性和工作范圍。本結構作為通用零件，通過仿生黏附材料與機器人本體連接，可以拓展傳統的陸地機器人運動能力，使其具備彈跳能力。在不使用時候可以將本結構折疊，減小了存放空間。