[發明專利]一種適用于多種地形行走的模擬腳

有效

• 申請號: 202210947585.2
• 申請日: 2022-08-09
• 公開（公告）號: CN115009390B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 吳仁基
• 申請（專利權）人: 瑞基機器人有限公司
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 西安知遇匯爾專利代理事務所(普通合伙) 61286
• 代理人: 雷興領

本發明公開了一種適用于多種地形行走的模擬腳，包括：仿生腳踝，用于模擬生物腳部的踝關節通過轉動完成內翻動作、外翻動作。仿生腳掌，底部帶有緩沖和防滑設計，與仿生腳踝連接，用于通過壓力變化和/或位姿變化感知地形。仿生腳踝用于根據地形控制仿生腳掌執行內翻動作、外翻動作，以改變仿生腳掌在路面上的著力點，使仿生腳掌接觸或離開路面。仿生大拇趾，與仿生腳掌的前端部活動連接，當仿生腳掌執行內翻動作、外翻動作時，可用于通過轉動接觸或離開路面。仿生小拇趾，與仿生大拇趾并列設置在仿生腳掌的前端部，與仿生腳掌活動連接，當仿生腳掌執行內翻動作、外翻動作時，可用于通過轉動接觸或離開路面。

技術領域

本發明涉及機器人模擬腳部行走技術領域，尤其涉及一種適用于多種地形行走的模擬腳。

背景技術

隨著工業智能化飛速發展，機器人在我們的生活和工作中扮演著越來越多的角色，機器人具有感知、決策、執行等基本特征，可以輔助甚至替代人類完成危險、繁重、復雜的工作，提高工作效率與質量，服務人類生活，為我們帶來方便和節省更多的時間，擴大或延伸我們的活動及能力范圍。

其中，雙足機器人能模擬人類在路面上行走，目前機器人在行走時通常是通過抬起、落下比較單一動作實現。當機器人行走在平坦路面上時，整體的平衡感和穩定性都很好。當機器人遇到凹凸不平、草坪或沙灘等路面時，其整體的重心會時刻發生變化，原來在平整路面的行走方式已經不適用于這些地形路面，所以，通常會因為不同地形路面出現失去平衡而導致摔倒。

因此，現有技術存在的問題是雙足機器人腳部功能單一，無法完成在不同地形上行走。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提供了一種適用于多種地形行走的模擬腳，通過仿生腳踝控制仿生腳掌、仿生大拇趾以及仿生小拇趾分別執行相應的內翻動作、外翻動作，能在不同地形路面上平穩行走。

為了達到上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種適用于多種地形行走的模擬腳，包括：

仿生腳踝，用于模擬生物腳部的踝關節轉動，帶動整個腳部進行內翻動作、外翻動作。

仿生腳掌，為非整體式仿生腳掌，底部采用緩沖和防滑設計，與仿生腳踝連接，仿生腳掌用于通過壓力變化和/或位姿變化感知地形，輸出測量信息，仿生腳踝根據測量信息控制仿生腳掌執行內翻動作、外翻動作，以改變仿生腳掌在路面上的著力點，使仿生腳掌接觸或離開路面。

仿生大拇趾，與仿生腳掌的前端部活動連接，當仿生腳掌執行內翻動作、外翻動作時，可用于通過轉動接觸或離開路面。

仿生小拇趾，與仿生大拇趾并列設置在仿生腳掌的前端部，與仿生腳掌活動連接，當仿生腳掌執行內翻動作、外翻動作時，可用于通過轉動接觸或離開路面。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：仿生腳掌通過壓力變化和/或位姿變化感知路面地形，由仿生腳踝控制仿生腳掌執行內翻動作、外翻動作以改變仿生腳掌在路面上的著力點，仿生腳踝還分別控制仿生大拇趾和仿生小拇趾完成接觸或離開路面的動作，整個過程通過完成內翻動作、外翻動作實現在不同地形路面上行走的目的。

進一步優選為，仿生腳踝包括：

控制裝置，設置在仿生腳踝的內部，用于根據地形信息輸出控制指令。

作動-傳動裝置，位于仿生腳踝的內部，與控制裝置連接，可用于通過控制指令傳動控制仿生腳掌做出內翻動作、外翻動作，以使仿生腳掌在路面上行走。

采用上述技術方案，控制裝置接收到所述仿生腳掌感知的壓力和/或位姿，輸出控制指令至作動-傳動裝置，作動-傳動裝置接收到控制指令后控制仿生腳掌完成內翻動作、外翻動作，以適應不同的地形。

進一步優選為，仿生腳掌包括：