[发明专利]一种脚蹼可伸缩的机器人脚掌结构

说明书

本发明公开了一种脚蹼可伸缩的机器人脚掌结构，包括脚掌基座、脚趾组、齿轮和齿条以及脚蹼，所述脚掌基座为环形结构，所述脚趾组周向设置在脚掌基座四周，所述脚趾组包括可动脚趾和固定脚趾，可动脚趾和固定脚趾间通过脚蹼连接。本发明可实现与地面的充分接触，增加行走的稳定性；可通过电机、齿轮、齿条等协同作用控制脚趾组的角度，实现脚掌的俯仰，使脚掌可以适应复杂的地形；机器人脚趾组之间协同作用可实现抓地效果，并在脚趾组之间设置脚蹼，机器人的脚蹼可于可动脚趾和固定脚趾之间伸缩，进一步增大接触面积，可减缓土壤的流动，有效地防止机器人脚部沉陷，提高了机器人于软土环境中的行走能力。

技术领域

本发明涉及一种脚蹼可伸缩的机器人脚掌结构，属于机器人技术领域。

背景技术

目前，机器人的移动方式主要有轮式、履带式、腿式。在面对沼泽、沙漠等复杂环境时，机器人对于地形的适应问题尤为突出，腿式机器人的适应能力更强，如果对腿式机器人的脚部结构进行进一步的设计，使与地面更高效地接触，那么可以更好的防止沉陷。如何对腿式机器人的脚掌、脚趾和脚蹼结构进行针对性的设计和改良，改善机器人的脚部沉陷状况，是复杂软土环境下机器人良好运动的重要因素。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种脚蹼可伸缩的机器人脚掌结构，脚趾结构的俯仰动作可实现抓地效果，脚蹼结构进一步增大了接触面积，能够防止机器人脚部过多沉陷，使机器人更加高效地在软土等环境下行走。

一种脚蹼可伸缩的机器人脚掌结构，包括脚掌基座、脚趾组、齿轮和齿条以及脚蹼，所述脚掌基座为环形结构，所述脚趾组周向设置在脚掌基座四周，所述脚趾组包括可动脚趾和固定脚趾，可动脚趾和固定脚趾间通过脚蹼连接,其中，

所述脚掌基座包括固定块、脚掌本体、滑块、脚掌端盖、脚掌驱动滑块，所述脚掌本体和脚掌端盖通过螺纹连接，固定块与脚掌端盖通过固定销固定，滑块通过滑动销定位，在脚掌端盖上分别开设孔和槽，且孔和槽间隔设置，所述固定块通过固定销与孔配合固定在脚掌端盖上，所述滑块通过滑动销与槽配合定位在脚掌端盖上，且所述滑动销与脚掌驱动滑块上开设的孔配合定位，所述固定块和滑块与脚掌本体间均安装有滚珠，所述脚掌本体与脚掌驱动滑块采用螺纹或丝杠连接，所述滑块驱动电机输出端通过轴向可移动联轴器与脚掌驱动滑块相连，且所述滑块驱动电机与脚掌本体固连；

所述可动脚趾包括第一脚趾箱、第一脚趾箱盖、第一锥形轴、第一支架、第一锥形轴驱动电机，所述第一脚趾箱与滑块之间为铰链连接，第一脚趾箱与第一脚趾箱盖固连，所述第一锥形轴一端与第一脚趾箱铰接，另一端与第一支架铰接，所述第一支架与第一脚趾箱固连，第一锥形轴与第一锥形轴驱动电机输出端连接，所述第一锥形轴驱动电机与第一脚趾箱固连，第一锥形轴上缠绕脚蹼，并通过第一脚趾箱上设定的缝隙穿出来缠绕在与之为同一脚趾组的固定脚趾中的第二锥形轴上；

所述固定脚趾包括第二脚趾箱、第二脚趾箱盖、第二锥形轴、第二支架、第二锥形轴驱动电机，所述第二脚趾箱与固定块之间为铰链连接，所述第二脚趾箱与第二脚趾箱盖固连，所述第二锥形轴一端与第二脚趾箱铰接，另一端与第二支架铰接，所述第二支架与第二脚趾箱固连，第二锥形轴与第二锥形轴驱动电机输出端连接，所述第二锥形轴驱动电机与第二脚趾箱固连，第二锥形轴上缠绕脚蹼，并通过第二脚趾箱上设定的缝隙穿出来缠绕在与之为同一脚趾组的可动脚趾中的第一锥形轴上；

所述齿轮与可动脚趾中第一脚趾箱固连，所述齿条与脚掌驱动滑块固连，所述齿轮与齿条啮合连接。

优选地，所述脚趾组的个数为3～6个。

优选地，所述脚趾组中可动脚趾的个数为1～2个，固定脚趾3的个数为1个。