[发明专利]用于机器人的抗冲击缓震机械足

说明书

本发明公开了一种用于机器人的抗冲击缓震机械足，安装在机器人小腿端部，抗冲击缓震机械足包括足板组件、踝骨筒组件和根骨，踝骨筒组件底端连接足板组件，踝骨筒组件外壁固定连接在根骨上，根骨连接至小腿端部。踝骨筒组件包括主筒体、叠压组件、副筒体组件、主活塞、踝骨轴，主筒体内为主腔室，主活塞安装在主腔室内并可沿主腔室内壁上下滑动，主活塞下端面设有踝骨轴，踝骨轴向下延伸并穿过主筒体端面连接至足板组件上，副筒体组件设置在主筒体上部，副筒体组件内部空间连接至主腔室内，主腔室内的主活塞上部空间以及副筒体组件充有油液，叠压组件伸入油液中，叠压组件运行时将油液朝向主活塞压送。

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体是一种用于机器人的抗冲击缓震机械足。

背景技术

机器人进行行走需要机械足，而机器人在行走、跳跃、或者地面不平，上下台阶时，机械足会收到冲击力。需要进行相应的缓冲处理。

现有技术中，一般在机器足的底部加入缓冲垫或弹簧等弹性体进行减震，但机器足受到冲击后，弹性体发生的位移与弹力是线性相关的，如果弹性系数较大，那么缓冲非常生硬，冲击力仍然会传递到机器人的小腿上，影响小腿与后方部件的运行状态与特性，而如果弹性体的弹性系数较小，那么在冲击力较大时，就需要很大行程的弹性体才能消除冲击力，不利于机械足的尺寸精简，所以，急需一种既能在冲击力较小时提供轻柔缓冲，又能在冲击力较大时以较小的尺寸进行缓冲的机械足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于机器人的抗冲击缓震机械足，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于机器人的抗冲击缓震机械足，安装在机器人小腿端部，抗冲击缓震机械足包括足板组件、踝骨筒组件和根骨，踝骨筒组件底端连接足板组件，踝骨筒组件外壁固定连接在根骨上，根骨连接至小腿端部。

机械足的缓震部件在于踝骨筒组件，当机器人在行走或跳跃受到冲击时，足板组件先与地面接触，之后由踝骨筒组件进行缓冲减震，抵抗冲击，让小腿受到的力是均匀释放的，防止损伤小腿以上的机器人部分，根骨是连接小腿和踝骨筒组件的一个部分，其与小腿可以是固定连接的，也可以是带有旋转缓冲的铰链连接，根骨与踝骨筒组件固定连接，为踝骨筒组件提供安装位置。

进一步的，踝骨筒组件包括主筒体、叠压组件、副筒体组件、主活塞、踝骨轴，主筒体内为主腔室，主活塞安装在主腔室内并可沿主腔室内壁上下滑动，主活塞下端面设有踝骨轴，踝骨轴向下延伸并穿过主筒体端面连接至足板组件上，副筒体组件设置在主筒体上部，副筒体组件内部空间连接至主腔室内，主腔室内的主活塞上部空间以及副筒体组件充有油液，叠压组件伸入油液中，叠压组件运行时将油液朝向主活塞压送。

一般的缓冲使用弹性体等部件进行缓震，位移与阻力是线性变化的，如果选用的弹性体的弹性系数较高，那么足板组件落到地面上时，会非常地生硬，冲击力会传递很大一部分往小腿上，类似于穿着一双硬胶皮的鞋进行起跳与落地，几乎没有缓冲作用，而如果弹性体的弹性系数很小，那么虽然缓冲作用较好，力大部分被弹性体吸收，但是弹性体需要很长行程，大大增加装置长度，而如果行程较短，那么缓冲的冲击力范围也就较小。

本发明通过双重缓冲部件，主活塞下连接着的踝骨轴与下方的足板组件相连接，机械足受到冲击时，力传递到踝骨轴上，然后传递到主活塞上，主活塞推送主腔室内的油液往副筒组件内，然后副筒组件内的弹性体被压缩，提供反作用力给油液，油液反作用在主活塞上，反作用力与主活塞的行程成正比，还有一个缓冲力由叠压组件提供，叠压组件对主腔室内的油液进行鼓送，使其压往主活塞，叠压组件给到主活塞一个另外的力，从而调配踝骨轴的阻力曲线，阻力曲线可陡可平，根据需要对叠压组件进行设定即可，阻力曲线在初始时很平，可以提供有效的缓冲作用，阻力曲线随着位移的增大变陡，可以在位移很大时，微小的位移变化即需较大的受力，减小结构尺寸。