[发明专利]一种机器人仿生足部机构及双足机器人

说明书

本发明公开了一种机器人仿生足部机构及双足机器人，它解决了现有技术中行走过程中的负重能力和抗冲击能力较差的问题，具有能够增强行走过程中的负重能力和抗冲击能力、装卸方便的效果；其技术方案为：包括相互分离的前脚掌和后脚掌，前脚掌和后脚掌之间设置缓冲组件，所述缓冲组件一侧通过第一连杆机构与前脚掌相连，另一侧通过第二连杆机构与脚掌相连；其中，前脚掌与第一连杆机构之间安装有用于控制行走幅度的活塞机构。

技术领域

本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种机器人仿生足部机构及双足机器人。

背景技术

目前，双足步行机器人的足部机构在不同类型地面的行走适应能力远不如人类，多数步行机器人的足部机构设计较为简单，很难完全模仿人类的行走动作，而且简单的足部结构通常在快速运动或负重时会对机器人产生较大的冲击，不利于实现柔性控制和运动，严重时会降低机器人零部件寿命甚至造成损坏。

通过人类正常行走时，某一阶段是前、后脚掌形成一个夹角来发力迈出下一步，与此同时脚掌与脚腕间通过跟腱能起到一定的缓冲效果。而发明人发现，当前的一些双足行走机器人的足部将前、后脚掌设计为一体，虽然可以满足基本行走的要求，但很难真正模拟和人类一样的动作，在步行速度、抗冲击能力和适应性方面存在局限性。

此外，一些双足机器人足部机构将足与腿直接刚性联接，通过控制膝关节和腿部动作来实现正常行走的效果，足部与腿部之间没有缓冲装置，这样会大大降低机器人行走过程中的负重能力和抗冲击能力，一定程度上限制其应用范围和应用场合。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种机器人仿生足部机构，其具有能够增强行走过程中的负重能力和抗冲击能力、装卸方便的效果。

一种机器人仿生足部机构，包括相互分离的前脚掌和后脚掌，前脚掌和后脚掌之间设置缓冲组件，所述缓冲组件一侧通过第一连杆机构与前脚掌相连，另一侧通过第二连杆机构与脚掌相连；

其中，前脚掌与第一连杆机构之间安装有用于控制行走幅度的活塞机构。

进一步的，所述缓冲组件周向外侧具有连接部，缓冲组件下方安装主体支撑部。

进一步的，所述缓冲组件包括弹簧和弹簧导套，所述主体支撑部具有导柱；

弹簧套设于导柱外侧并在弹簧导套与主体支撑部之间产生弹力。

进一步的，所述弹簧导套包括套筒和其可拆卸连接的套筒盖，所述套筒远离套筒盖一端具有压板，压板内侧与弹簧一端接触。

进一步的，所述主体支撑部包括与导柱相连的中心支撑，中心支撑两侧设有分别与前脚掌相连的第一连杆、与后脚掌相连的第二连杆；

所述导柱顶部安装有与弹簧导套滑动连接的滑动卡扣。

进一步的，所述连接部包括中心连接件，中心连接件表面具有多个定位部，中心连接件两侧设有分别与第一连杆机构相连的第三连杆、与第二连杆机构相连的第四连杆。

进一步的，所述连接部通过定位部与球形外壳相连。

进一步的，所述活塞机构包括与第一连杆机构铰接的滑杆、与前脚掌铰接的导向筒，所述滑杆与导向筒滑动连接。

进一步的，所述后脚掌与前脚掌的底面具有若干相间的凸起与凹槽，起到防滑作用。

进一步的，所述后脚掌与前脚掌之间具有间距。

本发明还提供了一种双足机器人，有效地提高了整个双足机器人的可靠性和控制的便捷性，其包括上述的仿生足部机构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：