[发明专利]一种具有自适应能力的弹性脚掌结构

权利要求书

1.一种具有自适应能力的弹性脚掌结构，其特征在于，包括：顶层弹性体材料、底层弹性体材料和弹簧阵列；弹簧阵列嵌入弹性体材料外壳内部，一面与底层弹性体材料粘合，另一面与顶层弹性体材料粘合；弹性脚掌分别与结构接触面和非结构接触面接触；弹性脚掌与非结构接触面接触时，接触方式具体为：

(1)机器人运作，弹性脚掌与接触面接触，如果接触面为非结构面，则执行步骤(2)；如果接触面平坦，则执行步骤(4)；

(2)底层弹性体材料为适应不平坦的接触面发生形变，与接触面的接触方式近似为面-面接触；

(3)弹簧阵列因受到底层弹性体材料挤压发生形变而产生弹力，给予底层弹性体材料压力以及给予顶层弹性体材料支持力；顶层弹性体材料形变较小，底层弹性体材料形变较大，弹性脚掌适应非结构接触面，提供维持机器人行进稳定的支持力；

(4)底层弹性体材料不发生形变，弹簧阵列被压缩，维持机器人弹性脚掌的形态并给予机器人支持力；

(5)机器人抬起弹性脚掌，弹性脚掌恢复初始状态；

(6)如果机器人继续工作，则进入步骤(1)；如果机器人停止工作，则结束工作。

2.如权利要求1所述的具有自适应能力的弹性脚掌结构，其特征在于，顶层弹性体材料的刚度稍大于底层弹性体材料的刚度。

3.如权利要求1所述的具有自适应能力的弹性脚掌结构，其特征在于，弹簧阵列中的所有弹簧平行排列，弹簧阵列选用刚性模数相同的材料。

4.如权利要求3所述的具有自适应能力的弹性脚掌结构，其特征在于，弹簧阵列中每个独立弹簧的匝数、弹簧中径以及弹簧间距随着弹簧与机器人足端连接处距离增大而递减。