[发明专利]一种仿牛足机械足装置

权利要求书

1.一种牛足机械足装置，其特征在于，包括机械接口、踝关节和脚掌；

机械接口将机械足与机器人的腿部固定，分为接口外壳、接口内壳和快速更换系统，其中接口外壳与机器人腿部连接，接口内壳套在接口外壳内，与仿生足踝关节固连，只有一个移动自由度，通过快速更换系统的插销对机械足进行快速固定和拆卸；踝关节固定于机械接口下方，包括一对相互垂直的转动关节，具有沿水平面两个方向轴自由转动的功能，使脚掌能够相对于机器人具有两自由度转动；脚掌安装在踝关节下方，主蹄通过蹄轴安装在踝关节上，悬蹄直接安装在踝关节上，主蹄在地面与柔性铰链的作用下可围绕蹄轴转动。

2.根据权利要求1所述的一种牛足机械足装置，其特征在于，所述的机械接口包括接口外壳、接口内壳、预紧弹簧、预紧弹簧导杆和插销；

接口外壳左右两侧通过螺钉与机器人腿部连接，上端打有螺纹通孔，安装预紧弹簧倒杆，预紧弹簧倒杆外围安装预紧弹簧，下端安装插销，预紧弹簧、插销均能沿预紧弹簧倒杆上下移动，接口内壳与接口外壳内壁四面接触，底部开通孔固定插销的四个插头，并开有通孔连接踝关节的上关节。

3.根据权利要求1所述的一种牛足机械足装置，其特征在于，所述的踝关节包括上关节、下关节、短轴、长轴和支承座；

上关节上表面开有通孔，通过螺钉与机械接口的接口内壳固定，上关节两侧也分别开有通孔，通孔与长轴配合，长轴两端有螺纹，通过螺母固定在上关节上，下关节与上关节接触的两侧开有通孔，长轴与下关节中间的通孔配合，下关节能够以长轴为轴自由转动，下关节的另外两侧也分别开有通孔，两个通孔分别与两个短轴配合，每个短轴穿过支承座一侧的通孔，短轴两端设有螺纹，通过螺母固定轴向位置，支承座可沿短轴自由转动，支承座下表面开有四个通孔，通过螺母与脚掌的蹄轴、悬蹄固定相连。

4.根据权利要求1所述的一种牛足机械足装置，其特征在于，所述的脚掌包括左蹄瓣、右蹄瓣、蹄轴、柔性铰链和悬蹄；

左蹄瓣、右蹄瓣组成主蹄，主蹄的形状为仿照牛足设置，左蹄瓣、右蹄瓣底端设有内侧斜面，左蹄瓣、右蹄瓣上还分别设有凹槽，凹槽的侧面形成小平台，初始时两个小平台平行设置，凹槽还设有通孔；

两个蹄轴中部均开有凹槽，两端设有螺纹，一端通过螺母与制动垫片与支承座前端两个通孔连接固定，第一个蹄轴的另一端连接左蹄瓣的通孔，下端用螺母固定左蹄瓣的轴向位置，第二个蹄轴的另一端连接右蹄瓣的通孔，下端用螺母固定右蹄瓣的轴向位置，两个蹄轴的凹槽平行向内侧位置，凹槽平面上设有两个螺纹孔，分别与两个柔性铰链的一端通过通孔配合，并用螺钉连接，两个柔性铰链的另一端分别接触左蹄瓣、右蹄瓣上的小平台，通过上述连接，左蹄瓣、右蹄瓣分别能够绕蹄轴转动同时受到柔性铰链的阻力；

两个悬蹄的上端为圆柱形，下端为长方体结构，并且底端为锥形，上端设有螺纹，通过螺母与制动垫片固定在支承座两个后通孔上，悬蹄平面法线为前后方向。

5.根据权利要求1所述的一种牛足机械足装置，其特征在于，所述的脚掌模拟牛蹄完成蹄尖着地，垂直入土，蹄瓣张开，蹄瓣固土，出土恢复功能。