[实用新型]机器人触地感知脚掌结构

说明书

本实用新型涉及机器人技术领域，公开了一种机器人触地感知脚掌结构，包括脚掌骨架，脚掌骨架的前端底部设有前脚掌本体，脚掌骨架的后端底部设有后脚掌本体，前脚掌本体、后脚掌本体的内端均与支撑板之间转动连接，前连接梁的底部与前脚掌本体的顶面之间设有前压簧，脚掌骨架的前端设有前微动开关，前微动开关上的拨杆与前脚掌本体抵接；后脚掌本体的外端延伸形成后限位翻边，后限位翻边扣合在后连接梁的外侧，后连接梁的底部与后脚掌本体的顶面之间设有后压簧，脚掌骨架的后端设有后微动开关，后微动开关上的拨杆与后脚掌本体抵接。本实用新型具有灵敏度高、适应路面能力强、成本相对较低的有益效果。

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器人触地感知脚掌结构。

背景技术

腿式机器人具有运动速度快、平衡控制复杂的特点，这要求机器人具备很强的运动实时感知能力，由于腿式机器人的空中相与着地相有不同的控制算法，这就对机器人足底感知着地状态提出了很高的要求。例如CN101370623公开的“腿式机器人”，能在确保躯干高度低的情况下以大步幅行走，但是步伐的长度需要事先预定，并不能够适应较为复杂的路面状况；又如CN1860001的“腿式移动机器人”，采用了力传感器反馈腿部活动状态，但是这类传感器的价格昂贵，且对安装和使用的要求也较高，这就导致机器人成本提高。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的机器人脚掌适应路面能力差、灵敏度低、成本高的问题，提供了一种灵敏度高、适应路面能力强、成本相对较低的机器人触地感知脚掌结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种机器人触地感知脚掌结构，包括脚掌骨架，所述脚掌骨架包括两块平行的支撑板、用于连接支撑板的前连接梁和后连接梁，所述脚掌骨架的前端底部设有前脚掌本体，脚掌骨架的后端底部设有后脚掌本体，所述前脚掌本体、后脚掌本体的内端均与支撑板之间转动连接，所述前脚掌本体的外端延伸形成前限位翻边，所述的前限位翻边扣合在前连接梁的外侧，所述前连接梁的底部与前脚掌本体的顶面之间设有前压簧，所述脚掌骨架的前端位于前脚掌本体的中部上方设有前微动开关，所述前微动开关上的拨杆与前脚掌本体抵接；所述后脚掌本体的外端延伸形成后限位翻边，所述后限位翻边扣合在后连接梁的外侧，所述后连接梁的底部与后脚掌本体的顶面之间设有后压簧，所述脚掌骨架的后端位于后脚掌本体的中部上方设有后微动开关，所述后微动开关上的拨杆与后脚掌本体抵接。

当机器人脚掌与地面完全分离时，前脚掌本体在前压簧的作用下，前限位翻边与前连接梁抵接，前脚掌向下转动一个小的角度，前微动开关上的拨杆弹起，后脚掌本体的状态与前脚掌本体的状态一致，后微动开关上的拨杆弹起，前微动开关、后微动开关均处于断开状态、无信号输入；当前脚掌本体与地面接触时，前脚掌本体受压而发生转动，进而将前微动开关的拨杆压下，前微动开关处于闭合状态、有信号输入，同理后脚掌本体与地面接触时，后微动开关闭合、输入信号；因此通过前微动开关、后微动开关的状态实时感知机器人的脚掌着地状态，以及能够感知是前脚掌本体还是后脚掌本体着地，灵敏度高，而且整体结构简单、紧凑、成本低。

作为优选，所述前连接梁、后连接梁的底部均设有限位孔，所述的前压簧、后压簧一一对应设在限位孔内。限位孔用于前压簧、后压簧的限位，防止前压簧、后压簧脱落。

作为优选，所述前连接梁、后连接梁的外侧棱边处均设有倒角。倒角能防止前连接梁的棱边处与前限位翻边、后连接梁的棱边处与后限位翻边发生碰撞，从而提高整体稳定性。

作为优选，所述前脚掌本体的底面设有前掌橡胶垫，所述后脚掌本体的底面设有后掌橡胶垫，所述前掌橡胶垫、后掌橡胶垫的底部均设有防滑纹。前掌橡胶垫、后掌橡胶垫能增大机器人脚掌与地面的摩擦力，使得机器人行走更加稳定；还能起到减震作用，提高机器人脚掌的使用寿命。