[發明專利]一種可用于軟土機器人邁步行走的機器足

有效

• 申請號: 202010960733.5
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112009592B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 班書昊;李曉艷;蔣學東
• 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: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 戴風友

本發明公開了一種可用于軟土機器人邁步行走的機器足，屬于機器足領域。它包括腳趾盤，裝設于腳趾盤上的腳趾組，裝設于機械腿上驅動腳趾盤旋轉運動的旋轉動力機構，以及裝設于機械腿上驅動腳趾組傾斜的傾斜動力機構；機械腿上同軸線轉動裝設有套筒A，套筒A上同軸線轉動裝設有套筒B；腳趾盤固定裝設于套筒A的下端；腳趾組由腳趾A、腳趾B和腳趾C組成；旋轉動力機構包括電機A、轉軸A、主動錐齒輪A和從動錐齒輪A；傾斜動力機構包括電機B、轉軸B、主動錐齒輪B和從動錐齒輪B。本發明是一種結構簡單合理、能夠通過旋轉來提高軟土抗壓能力、并自動調節對地面壓強、可用于軟土地面行走的邁步機器足。

技術領域

本發明主要涉及機器足領域，特指一種可用于軟土機器人邁步行走的機器足。

背景技術

目前，隨著工業化的發展，工業機器人技術逐漸成熟，然而作為野外特種機器人在行走過程中仍然存在很大困難，例如在沼澤、淤泥等軟土環境中容易沉陷。傳統的輪式機器人和履帶式機器人都不能適應在軟土環境中行走，且靈活性不高。因此，設計一種能夠在軟土環境中邁步行走的機械足具有十分重要的意義。

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合理、能夠通過旋轉來提高軟土抗壓能力、并自動調節對地面壓強、可用于軟土地面行走的邁步機器足。

為了解決上述問題，本發明提出的解決方案為：一種可用于軟土機器人邁步行走的機器足，包括腳趾盤，裝設于所述腳趾盤上的腳趾組，裝設于機械腿上驅動所述腳趾盤旋轉運動的旋轉動力機構，以及裝設于所述機械腿上驅動所述腳趾組傾斜的傾斜動力機構。

所述機械腿上同軸線轉動裝設有套筒A，所述套筒A上同軸線轉動裝設有套筒B；所述腳趾盤固定裝設于所述套筒A的下端。

所述腳趾組由腳趾A、腳趾B和腳趾C組成；所述腳趾A與所述腳趾B和腳趾C軸對稱裝設于所述腳趾盤的圓周上，且結構相同，均包括沿所述腳趾盤徑向轉動裝設的腳趾軸，固定裝設于所述腳趾軸外端的固定腳趾板，沿徑向滑動裝設于所述固定腳趾板上的滑動腳趾板，兩端分別與所述固定腳趾板和所述滑動腳趾板相連的金屬螺旋彈簧A，兩端分別與所述固定腳趾板和所述套筒B相連的鋼絲繩，平行于所述鋼絲繩裝設的金屬螺旋彈簧B；所述金屬螺旋彈簧B的兩端分別與所述固定腳趾板和所述套筒B相連；所述金屬螺旋彈簧B與所述鋼絲繩分別位于所述腳趾軸的兩側。

所述旋轉動力機構包括固定裝設于所述機械腿上的電機A，沿水平方向轉動裝設于所述機械腿上的轉軸A，固定裝設于所述轉軸A上的主動錐齒輪A，固定裝設于所述套筒A上、與所述主動錐齒輪A嚙合傳動的從動錐齒輪A；所述轉軸A的一端與所述電機A的輸出軸相連。

所述傾斜動力機構包括固定裝設于所述套筒A上的電機B，沿水平方向轉動裝設于所述套筒A上的轉軸B，固定裝設于所述轉軸B上的主動錐齒輪B，固定裝設于所述套筒B上、與所述主動錐齒輪B嚙合傳動的從動錐齒輪B；所述轉軸B的一端與所述電機B的輸出軸相連。

進一步地，所述固定腳趾板的中心沿徑向開設有滑槽，所述滑動腳趾板滑動裝設于所述滑槽中。

進一步地，所述金屬螺旋彈簧A為抗拉螺旋彈簧。

進一步地，所述固定腳趾板的底面裝設有球形滾珠。

進一步地，所述旋轉動力機構為增速機構，所述傾斜動力機構為減速機構。

本發明與現有技術相比，具有如下優點和有益效果：本發明的一種可用于軟土機器人邁步行走的機器足，通過傾斜動力機構帶動三個腳趾發生傾斜，進而在腳趾盤旋轉運動作用下與軟土發生摩擦剪切來提高軟土的抗壓能力；與此同時，旋轉動力機構通過改變旋轉速度來調節腳趾組與地面的接觸面積，進而調節對地面的壓強，提高在軟土地面行走的穩定性。由此可知，本發明是一種結構簡單合理、能夠通過摩擦剪切來提高軟土抗壓能力、利用旋轉速度來降低機械足對地面的壓強，進而提高軟土地面行走穩定性、可用于邁步機器人的機器足。

附圖說明