[發明專利]一種傘狀全地形足部機構

在審

• 申請號: 202011264623.1
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112319650A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 徐琳;韓承冷;吳佳俊;張鴻洋
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 樂綜勝

本發明公開了一種傘狀全地形足部機構，包括腿部、擺臂機構和變形腳機構，腿部用于與機器人本體連接，腿部的下端與擺臂機構的上端連接，擺臂機構的下端與變形腳機構連接。本發明為輪足機器人提供側向輔助支撐力，提升機器人的穩定性，實現足部機構的運動模式以及運動自由度的變換，可以大大提升機器人在步態行走、爬坡、越障時的高機動性和穩定性。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，具體涉及一種傘狀全地形足部機構。

背景技術

隨著時代的發展，足式機器人在人們的日常生活及軍事領域方面占據著越來越重要的位置。目前的足部機構仍然存在一定的缺陷與不足，怎樣提高足部機構在行走過程中步態的穩定性、靈活性、行走速度以及獨立性等仍然是個很大的挑戰。

由于足部機構是在行走過程中唯一與地面直接接觸的機構,直接受到地面的反作用力,因此足部與地面的接觸情況以及緩解沖擊的重要性就顯而易見。此外，目前的足部機構大多為單自由度運動，如何實現足部機構的多自由運動，提高足部機構的靈活性也至關重要。因此一種可以滿足緩沖減振，根據不同路況改變足部與路面接觸情況及足部機構自由度的足部機構非常具有研究意義。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，針對現有技術存在的上述缺陷，提供了一種傘狀全地形足部機構，為輪足機器人提供側向輔助支撐力，提升機器人的穩定性，實現足部機構的運動模式以及運動自由度的變換，可以大大提升機器人在步態行走、爬坡、越障時的高機動性和穩定性。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種傘狀全地形足部機構，包括腿部、擺臂機構和變形腳機構，腿部用于與機器人本體連接，腿部的下端通過擺臂機構與變形腳機構連接。

按照上述技術方案，擺臂機構包括連接槽體、擺臂電機和中間軸，腿部通過中間軸與連接槽體鉸接，擺臂電機與中間軸連接，連接槽體與變形腳機構連接，擺臂電機通過中間軸帶動變形腳機構繞中間軸轉動。

按照上述技術方案，連接槽體為U型連接槽體。

按照上述技術方案，擺臂電機通過聯軸器與中間軸連接。

按照上述技術方案，變形腳機構包括推拉機構、上下擺桿、滑塊、爪部、中間支撐軸和腳板，中間支撐軸的上端與擺臂機構連接，中間支撐軸的下端與腳板連接，滑塊套設于中間支撐軸上，爪部通過鉸軸與腳板的端部鉸接，上下擺桿的一端與滑塊鉸接，上下擺桿的另一端與爪部鉸接，推拉機構與滑塊連接，推拉機構帶動滑塊沿中間支撐軸上下移動，滑動通過上下擺臂帶動爪部繞鉸軸轉動。

按照上述技術方案，推拉機構包括電推桿，電推桿設置于腳板上，電推桿的桿端與滑塊連接。

按照上述技術方案，腳板為拱形板簧腳板。

按照上述技術方案，爪部的底部設有鋸齒條紋。

按照上述技術方案，普通模式時，推拉機構帶動滑塊沿中間支撐軸上移，滑塊通過上下擺桿帶動爪部翹起，使爪部與地面脫離，通過腳板直接與地面接觸行走；爪式模式時，推拉機構帶動滑塊沿中間支撐軸下移，滑塊通過上下擺桿帶動爪部落下，使爪部與地面接觸，通過爪部與地面接觸行走。

按照上述技術方案，電推桿替換為液壓推桿或氣壓推桿。

本發明具有以下有益效果：

1、本發明的足部機構通過擺臂機構增加了足部機構橫擺方向的自由度，當輪足機器人需要爬坡或者是需要側向輔助支撐時，通過驅動擺臂電機可以帶動變形腳機構旋轉一定的角度，進而可以為輪足機器人提供側向輔助支撐力，提升機器人的穩定性；通過變形腳機構實現足部機構的運動模式以及運動自由度的變換，可以大大提升機器人在步態行走、爬坡、越障時的高機動性和穩定性。