[發明專利]一種被動切換的防滑足

在審

• 申請號: 202111008136.3
• 申請日: 2021-08-30
• 公開（公告）號: CN113879420A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 閆曈;蘇波;許威;江磊;黨睿娜;趙建新;慕林棟;鄧秦丹;蔣云峰;王志瑞;邢伯陽;劉宇飛;許鵬;姚其昌;郭亮;汪建兵;梁振杰;邱天奇
• 申請（專利權）人: 中國北方車輛研究所
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 廖輝;李愛英

本發明涉及四足機器人技術領域，公開一種被動切換的防滑足，包括足端座、主足座、卡扣組件、滑移檢測組件和復位組件，所述主足座包括表面相連接的圓弧板和平板、及位兩者之間的安裝凸臺，圓弧板和平板的表面粗糙；所述足端座設置在安裝凸臺上并能夠旋轉運動；所述足端座與平板之間抵觸配合，并與圓弧板之間設置卡扣組件和復位組件；所述足端座上設置滑移檢測組件，用于帶動防滑足整體進行滑移，并在滑移達到設定閾值時，控制卡扣組件工作；所述卡扣組件控制主足座旋轉運動，切換圓弧板和平板表面接觸地面；所述復位組件用于控制主足座運動后復位。本發明在同一個足端實現了圓柱型和平底型的結合與主動切換，提高了機器人整機機動性與通過性能。

技術領域

本發明涉及四足機器人技術領域，更具體的說，特別涉及一種被動切換的防滑足。

背景技術

腿足式機器人具有很好的通過性能，其足端設計是影響足地接觸效果的關鍵。目前常見的機器人足端主要有平底型、圓柱型、球形和不規則型四種。圓柱形足端與硬質地面接觸時是一條線，接觸狀態在平底和球形足之間，而與松軟地面接觸的形式類似于車輪。采用圓柱形足端的優點是落地階段腿部可以繞著圓柱形足端的軸線旋轉，在一定程度上彌補了缺失的踝關節自由度，對于復雜地形的適應能力好，便于對腿部進行控制。圓柱形足端結構比較簡單，對復雜地形有良好的適應性，但附著能力差，容易出現滑移。平底形足端能夠與平坦的地面充分接觸，防滑能力較強。但是平底型足端難以適應崎嶇地形，且需要設計多自由度關節結構作為踝關節連接腿和足，從而令足底可以隨地形變化發生擺動，使得足底面與地面具有良好的接觸。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術存在的技術問題，提供一種被動切換的防滑足，結合了圓柱型和平底型足端的優點，在同一個足端實現了兩種結構的結合與主動切換，提高了機器人整機機動性與通過性能。

為了解決以上提出的問題，本發明采用的技術方案為：

本發明提供一種被動切換的防滑足，包括足端座、主足座、卡扣組件、滑移檢測組件和復位組件，所述主足座包括表面相連接的圓弧板和平板、及位于圓弧板和平板之間的安裝凸臺，所述圓弧板和平板的表面粗糙；

所述足端座設置在所述安裝凸臺上，兩者之間能夠旋轉運動；所述足端座與所述平板之間抵觸配合，并與所述圓弧板之間設置卡扣組件和復位組件；所述足端座上設置滑移檢測組件，用于帶動所述防滑足整體進行滑移，并在滑移達到設定閾值時，控制所述卡扣組件工作；所述卡扣組件控制所述主足座旋轉運動，切換圓弧板和平板表面接觸地面；所述復位組件用于控制所述主足座運動后復位。

進一步的，所述足端座包括支座組件、支座軸和導軌，所述支座組件包括支撐座、設置在所述支撐座上的連接板和限位塊，所述連接板與外部機器人腿部連接，所述支撐座通過支座軸與安裝凸臺連接，并與所述圓弧板和平板之間分別設置有導軌；所述限位塊的端部與所述平板的表面抵觸配合；所述支撐座和圓弧板之間設置所述卡扣組件，并和圓弧板之間的導軌上設置所述復位組件；所述卡扣組件與所述限位塊的位置相對應。

進一步的，所述支撐座上相對形成有圓柱形的凸部，所述限位塊位于所述凸部的外表面；所述凸部表面與所述圓弧板的內表面貼合，兩個所述凸部之間安裝所述安裝凸臺，并通過所述支座軸連接。

進一步的，所述卡扣組件包括卡舌、彈簧、卡軸和控制線，所述卡軸的一端設置在所述足端座上，另一端設置有彈簧并套裝有卡舌，所述卡舌與所述圓弧板的內表面相配合，所述卡舌上還設置連接所述滑移檢測組件的控制線。

進一步的，所述滑移檢測組件包括副足座、第一導輪和第二導輪，所述副足座的表面粗糙并能夠帶動所述防滑足進行滑移，所述副足座也連接在安裝凸臺上并位于所述足端座的一側；所述第一導輪和第二導輪兩者設置在所述足端座上，兩者的布置方向垂直；所述控制線依次繞過第二導輪和第一導輪后，由所述副足座的側面引出。

進一步的，所述副足座的側面沿背離所述足端座方向還設置與所述第一導輪平行的導柱，所述控制線繞過所述導柱后引出。