[发明专利]一种基于磁流变技术的机器人足部结构及机器人

权利要求书

1.一种基于磁流变技术的机器人足部结构，其特征在于，所述机器人足部结构用于安装在机器人腿部末端，所述机器人足部结构包括足部组件，足部组件包括用于接触地面提供支撑的下足部主体，下足部主体底部与地面的接触面设置有磁流变弹性体，且足部组件上安装有电磁线圈，所述电磁线圈具有电流输入端，当电磁线圈通电时，磁流变弹性体位于电磁线圈产生的电磁场中；

足部结构安装在腿足式机器人的腿部末端，腿足式机器人包括机身及机身上安装的多个机械腿，每个机械腿末端安装有如上述的基于磁流变技术的机器人足部结构，所述机器人还包括底层控制单元、接触监测装置及电源，接触监测装置用于监测所述机器人足部结构是否与地面接触，底层控制单元的信号输入端与接触监测装置的信号输出端相连，底层控制单元的信号输出端与电源的控制端相连，电源的电流输出端与电磁线圈的电流输入端相连；

足部结构与地面接触之前，电磁线圈不通电，此时磁流变弹性体的工作状态为屈服前状态，当足部结构与地面接触时，能够减小接触产生的冲击，然后，磁流变弹性体受力发生形变，与地形相契合，底层控制单元通过接触监控装置判断足部结构已与地面接触，此时底层控制单元控制电源向电磁线圈通电，使磁流变弹性体的形状不再变化。

2.如权利要求1所述的基于磁流变技术的机器人足部结构，其特征在于，所述足部组件还包括用于连接机器人腿部末端及下足部主体的上足部主体，下足部主体整体呈柱状，下足部主体外侧面上有水平环绕下足部主体的安装槽，电磁线圈缠绕安装在安装槽内，磁流变弹性体套设在下足部主体外侧且包裹下足部主体的底面。

3.如权利要求2所述的基于磁流变技术的机器人足部结构，其特征在于，下足部主体外侧面上安装槽上方的位置设有水平环绕下足部主体的定位台阶，磁流变弹性体与下足部主体外侧面接触的内侧面上设有与所述定位台阶对应的定位凹槽，所述定位台阶嵌入所述定位凹槽内，下足部主体外侧面上安装槽下方的位置设有第一螺栓孔，磁流变弹性体对应第一螺栓孔的位置上设有与第一螺栓孔对应的第二螺栓孔，螺栓穿入第一螺栓孔及第二螺栓孔将磁流变弹性体固定安装在下足部主体上。

4.如权利要求2所述的基于磁流变技术的机器人足部结构，其特征在于，下足部主体底面上设有第一传感器安装槽，磁流变弹性体内侧面对应第一传感器安装槽的位置设有第二传感器安装槽，压力传感器竖向安装在第一传感器安装槽及第二传感器安装槽内。

5.如权利要求2所述的基于磁流变技术的机器人足部结构，其特征在于，所述上足部主体包括上安装座，上安装座与下足部主体上端面固定连接，上安装座上端设有上连接组件，上连接组件下端为球形，通过关节轴承与上安装座铰接，上连接组件上端与机器人腿部末端固定连接。

6.如权利要求2所述的基于磁流变技术的机器人足部结构，其特征在于，磁流变弹性体外侧面套设有防护外壳。

7.如权利要求1所述的基于磁流变技术的机器人足部结构，其特征在于，所述磁流变弹性体包括弹性基体及呈柱状或链状结构分布在弹性基体内的高导磁低磁滞材料颗粒。

8.一种基于磁流变技术的机器人，包括机身及机身上安装的多个机械腿，其特征在于，每个机械腿末端安装有如权利要求1所述的基于磁流变技术的机器人足部结构，所述机器人还包括底层控制单元、接触监测装置及电源，接触监测装置用于监测所述机器人足部结构是否与地面接触，底层控制单元的信号输入端与接触监测装置的信号输出端相连，底层控制单元的信号输出端与电源的控制端相连，电源的电流输出端与电磁线圈的电流输入端相连。