[发明专利]一种被动自适黏附-主动快速脱附的仿生黏附末端效应器

权利要求书

1.一种被动自适黏附-主动快速脱附的仿生黏附末端效应器，其特征是：包括驱动结构一体化仿生腿(1)、具有灵活被动自由度的仿生脚(2)，以及若干具备高效黏-脱附性能的黏附脚趾(3)；所述仿生腿(1)的腕关节通过球关节和弹簧(6)与仿生脚(2)配合连接，实现被动自由度；黏附脚趾(3)固定在仿生脚(2)下边缘，仿生腿(1)内还固定有主动脱附驱动电机(1-6)，所述主动脱附驱动电机(1-6)通过牵拉绳控制黏附脚趾(3)的上抬。

2.根据权利要求1所述的被动自适黏附-主动快速脱附的仿生黏附末端效应器，其特征是：所述的仿生腿(1)包括自上至下依次连接一体的腿部固定座(1-4)、中空腿部结构(1-1)和被动球关节(1-2)，所述中空腿部结构(1-1)内通过一个电机固定架(1-5)安装主动脱附驱动电机(1-6)，在被动球关节(1-2)上方套装一个弹簧固定盘(4)，在被动球关节(1-2)与弹簧固定盘(4)之间的中空腿部结构(1-1)上设有横向的通孔Ⅰ(1-3)，所述通孔Ⅰ(1-3)内插设固定销，仿生腿(1)通过被动球关节(1-2)配合连接于下方仿生脚(2)的中心，且仿生脚(2)通过四周的多根弹簧(6)与仿生腿(1)被动球关节(1-2)上的弹簧固定盘(4)连接。

3.根据权利要求2所述的被动自适黏附-主动快速脱附的仿生黏附末端效应器，其特征是：所述仿生脚(2)包括截圆锥体脚掌，截圆锥体脚掌的上方中心具有与被动球关节(1-2)配合的通孔Ⅱ(2-1)，截圆锥体脚掌的下方边缘延展后固定连接同心的脚趾固定环(2-4)，通过脚趾固定环(2-4)固定黏附脚趾(3)，在截圆锥体脚掌外周固设若干弹簧固定环(2-2)，所述弹簧固定环(2-2)的数量与弹簧(6)数量一致且与弹簧(6)相连。

4.根据权利要求1所述的被动自适黏附-主动快速脱附的仿生黏附末端效应器，其特征是：各所述黏附脚趾(3)均包括弹性基底(3-1)和分布式黏附材料(3-3)，所述弹性基底(3-1)由高弹性材料制成，分布式黏附材料(3-3)固定在弹性基底(3-1)下表面，每个弹性基底(3-1)的中间固定一根嵌入式的牵拉绳(3-4)，所述牵拉绳(3-4)一端固定在黏附脚趾趾尖，另一端连接到主动脱附驱动电机(1-6)的输出轴上。

5.根据权利要求4所述的被动自适黏附-主动快速脱附的仿生黏附末端效应器，其特征是：所述弹性基底(3-1)的材料为弹性钢或P型铜，弹性基底(3-1)的原始状态为向上弯曲，当其下表面受到一定压力作用会迅速转变为向下弯曲；弹性基底(3-1)接触被黏附表面前，主动脱附驱动电机(1-6)收紧牵拉绳，弹性基底(3-1)向上弯曲；弹性基底(3-1)接触被黏附表面时，主动脱附驱动电机(1-6)放松牵拉绳，弹性基底(3-1)迅速向下弯曲。

6.根据权利要求4所述的被动自适黏附-主动快速脱附的仿生黏附末端效应器，其特征是：黏附脚趾(3)还包括柔性缓冲垫(3-2)，所述柔性缓冲垫(3-2)固定在弹性基底(3-1)和分布式黏附材料(3-3)之间。

7.根据权利要求4所述的一种被动自适黏附-主动快速脱附的仿生黏附末端效应器，其特征是：分布式黏附材料(3-3)采用离散化分布式的布局。