[发明专利]一种两足气垫靴式步行机器人及其行走方法

权利要求书

1.一种两足气垫靴式步行机器人，其特征在于：

在髋部板(9)的左、右两侧配置可前后摆动的杆状摆动大腿(3)，摆动大腿(3)的下端连接可前后转动的杆状摆动小腿(5)，摆动小腿(5)的下端以球铰结构(18)连接气垫靴(6)上表面的顶层硬板(17)；

在摆动大腿(3)和摆动小腿(5)之间设置可控插销(4)，所述可控插销(4)有插入锁紧和释放两状态，插入锁紧状态可限止两杆件相互转动，保持在一直线或一定角度，释放状态两杆件可相互转动；

所述摆动小腿(5)的下部伸出支撑横杆(11)，在支撑横杆(11)和顶层硬板(17)之间设置至少一根竖直弹簧(12)；

所述气垫靴(6)的结构是在顶层硬板(17)的下部配置柔性围裙(15)，在顶层硬板(17)的上方设置由鼓气风机电机(13)驱动的鼓气风机(14)；鼓气风机(14)工作对所述气垫靴(6)充气，柔性围裙(15)向上膨胀抬起，并与地面形成一定的气隙；鼓气风机(14)停止工作所述气垫靴(6)放气，柔性围裙(15)向下收缩落下；

在所述髋部板(9)上配置可驱动所述摆动大腿(3)前后摆动的驱动电机(7)，在所述髋部板(9)上还配置控制单元(8)；

所述控制单元(8)可控制鼓气风机(14)的充气和停止；可控制摆动大腿(3)的摆动或静止；可控制可控插销(4)的锁紧或释放。

2.根据权利要求1所述两足气垫靴式步行机器人，其特征在于所述气垫靴(6)的柔性围裙(15)呈上小下大形状，且由上至下设置若干相应规格的环形卡环(16)。

3.根据权利要求1所述两足气垫靴式步行机器人，其特征在于所述球铰结构(18)为一个万向节结构，固定连接在摆动小腿(5)下端与气垫靴(6)顶层硬板之间，所述支撑横杆(11)呈圆环状，所述摆动小腿(5)杆件位于圆环中央，所述竖直弹簧(12)为一个直径大于摆动小腿(5)杆件的管状弹簧。

4.根据权利要求1所述两足气垫靴式步行机器人，其特征在于所述球铰结构(18)为一个圆球设置在摆动小腿下端(5)与气垫靴(6)顶层硬板之间两个浅凹窝中，所述支撑横杆(11)为在摆动小腿(5)前、后方向各伸出的水平板，所述竖直弹簧(12)为在前、后的水平板下方分别配置竖直的拉簧。

5.根据权利要求1所述两足气垫靴式步行机器人，其特征在于在所述髋部板(9)外围配置环状的髋部环(1)，所述髋部环(1)为圆形的或者矩形的金属环(10)。

6.根据权利要求1所述两足气垫靴式步行机器人，其特征在于在所述髋部板(9)左、右两侧配置摆动大腿(3)的位置再分别配置可前后摆动的摆臂(2)，一侧摆臂(2)的摆动方向与同侧的摆动大腿(3)摆动方向相反，对另一侧的摆动大腿(3)摆动方向相同。

7.根据权利要求1所述两足气垫靴式步行机器人，其特征在于所述气垫靴(6)横截面形状为圆形或椭圆形或长腰形。

8.根据权利要求1所述两足气垫靴式步行机器人，其特征在于在所述摆动大腿(3)与髋部板(9)的连接处配置弹性垫圈。