[實用新型]一種適用于松軟潮濕路面的仿生蹄瓣式機器人足部結構

有效

• 申請號: 202120050765.1
• 申請日: 2021-01-10
• 公開（公告）號: CN214057754U
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 蘇清萍;李佳霖;戴奇軒;趙一航;楊仕達;程麗麗;梁亮
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 長春市恒譽專利代理事務所(普通合伙) 22212
• 代理人: 梁紫鉞

本實用新型提供一種適用于松軟潮濕路面的仿生蹄瓣式機器人足部結構，包括第一蹄瓣、第二蹄瓣、彈簧和連接部，所述的第一蹄瓣和第二蹄瓣上下兩端為方向相反的馬蹄形，馬蹄形的凹槽內填充有凝膠，第一蹄瓣穿過第二蹄瓣的條形通孔與第二蹄瓣呈X型交叉設置，第一蹄瓣與第二蹄瓣交叉處通過樞軸連接；第一蹄瓣和第二蹄瓣兩側的上下條形通孔之間分別連接有彈簧；所述的連接部位于第一蹄瓣和第二蹄瓣之間，下端樞接在樞軸上。本實用新型根據仿生原理，通過模仿蹄類動物在松軟地面蹄部的運動變化來對機器人在松軟地面的行走進行改進，以達到四足機器人在不同含水量地面都能有較好的行走效果的目的。

技術領域

本實用新型涉及一種機器人足部結構，特別涉及一種適用于松軟潮濕路面的仿生蹄瓣式機器人足部結構。

背景技術

隨著科技的發展，機器人的研發快速進步，科學界從爬行動物、哺乳動物等自然界生物中得到靈感，用一些機械結構和材料的組合達到仿生的效果，應用于機器人領域，使機械結構更加靈活，在一些方面功能更加完善。目前現有的機器人足部結構大多為球形或圓柱形，所適宜的行走地面非常有限，當球柱形的機器人在非常規地面，比如較為松軟的沙地或者是含水量較多的泥地中行走時，則容易發生足部打滑、下陷、抬起困難等現象。難以實現蹄尖著地、垂直入土、蹄瓣張開、蹄瓣固土、出土收攏等功能，運行效率低，在松軟潮濕土壤產生的張力和吸附力作用下舉步維艱，安裝的普適性差，考慮到過于復雜的機械結構在松軟潮濕路面中難以有效運行，且后期維護成本較大，給在松軟地面穩定行走的機器人研究帶來一定阻礙。

發明內容

本實用新型為了解決上述技術問題以達到四足機器人在不同含水量地面都能有較好的行走效果的目的，提供一種適用于松軟潮濕路面的仿生蹄瓣式機器人足部結構，包括第一蹄瓣、第二蹄瓣、彈簧和連接部，所述的第一蹄瓣和第二蹄瓣為長條形，上下兩端為方向相反的馬蹄形，馬蹄形的凹槽內填充有凝膠，第一蹄瓣和第二蹄瓣的中部設有條形通孔，第一蹄瓣穿過第二蹄瓣的條形通孔與第二蹄瓣呈X型交叉設置，第一蹄瓣與第二蹄瓣交叉處通過樞軸連接；第一蹄瓣和第二蹄瓣兩側的上下條形通孔之間分別連接有彈簧；所述的連接部位于第一蹄瓣和第二蹄瓣之間，下端樞接在樞軸上。

第一蹄瓣的兩外側邊和第二蹄瓣的條形通孔的兩側邊分別設有限位槽，第一蹄瓣兩側的限位槽分別與第二蹄瓣的兩限位槽交接。

所述的連接部包括連接座、系帶和固定環，其中連接座包括上部圓臺和下部支柱，圓臺和支柱相連；圓臺上表面設有凹槽，凹槽內填充有凝膠，圓臺周圈設有數個連接耳，支柱的下端設有軸孔，通過軸孔與第一蹄瓣和第二蹄瓣之間的樞軸連接；系帶的下端與圓臺通過連接耳相連，系帶上沿系帶縱向設有數個連接孔；固定環位于足部結構的上方，固定環的內圈設有數個連接槽，連接槽內帶有凸起部，所述的凸起部扣合在系帶的連接孔內使系帶與固定環相連。

所述的連接座的圓臺低于第一蹄瓣和第二蹄瓣的頂端。

所述的固定環設有開口，開口處的兩端頭設有通孔，通孔內插有螺栓，螺栓另一端連接有螺母。

本實用新型的工作原理：

在使用前，先將固定環套在機器人腿部，然后將機器人原足部或腿部結構放在連接座上，調整系帶在固定環內連接槽上的位置，將連接槽內的凸起部扣合在系帶的連接孔內使系帶與固定環相連，調整固定環的高度至到機器人原足部或腿部與本實用新型緊密貼合后，將固定環開口處的螺栓和螺母擰緊，將固定環緊固在機器人腿部，固定好后即可開始運動。此時本實用新型連接座頂部凹槽處凝膠與機器人原足部緊密貼合，系帶緊貼機器人原足部，保證了連接的緊密性。