[实用新型]一种适用于松软潮湿土壤的仿生蹼型机器人足部结构

说明书

本实用新型提供一种适用于松软潮湿土壤的仿生蹼型机器人足部结构，包括蹄型骨架、脚蹼支杆、薄膜、连接部，所述的蹄型骨架包括前掌和后跟，前掌的上端与后跟的上端相连，后跟竖直设置，前掌向下倾斜设置，使蹄型骨架下部形成凹陷；脚蹼支杆设在蹄型骨架前掌的前端，相邻脚蹼支杆之间设有薄膜；蹄型骨架上端设有连接部。本实用新型根据仿生学原理，利用鸭蹼聚泥以增强稳定性特点，利用牛蹄后端可伸缩性增大接触面积，降低接触压力的特点，减少了打滑、陷入泥潭等现象的发生，解决了普通四足机器人在不同含水量的松软潮湿地面上行走易下陷、打滑等困难，可以安装在大部分机器人足部上，具有方便性、稳定性特点，简易便携。

技术领域

本实用新型涉及一种机器人足部结构，特别涉及一种适用于松软潮湿土壤的仿生蹼型机器人足部结构。

背景技术

随着科技的发展，机器人的研发快速进步，科学界从爬行动物、哺乳动物等自然界生物中得到灵感，用一些机械结构和材料的组合达到仿生的效果，应用于机器人领域，使机械结构更加灵活，在一些方面功能更加完善。近几年有一些对于仿生结构在松软地面稳定行走的研究，并设计了一些机械仿生足结构，可以实现蹄尖着地、垂直入土、蹄瓣张开、蹄瓣固土、出土收拢等功能，改善了四足机器人在松软含水地面的行走特性，但是现有机器人足部结构通常结构复杂，容易下陷，运行效率低，在松软潮湿土壤产生的张力和吸附力作用下举步维艰，安装的普适性差，考虑到过于复杂的机械结构在松软潮湿路面中难以有效运行，且后期维护成本较大，给在松软地面稳定行走的机器人研究带来一定阻碍。

发明内容

本实用新型为了解决上述技术问题，根据仿生学原理，结合鸭蹼聚泥以增强稳定性和牛蹄后端可伸缩性增大接触面积降低接触压力的特点，提供一种适用于松软潮湿土壤的仿生蹼型机器人足部结构，包括蹄型骨架、脚蹼支杆、薄膜、连接部，所述的蹄型骨架包括前掌和后跟，前掌的上端与后跟的上端相连，后跟竖直设置，前掌向下倾斜设置，使蹄型骨架下部形成凹陷；脚蹼支杆设在蹄型骨架前掌的前端，相邻脚蹼支杆之间设有薄膜；蹄型骨架上端设有连接部。所述的薄膜具有一定的弹性。

所述的蹄型骨架的前掌为板状，下端设有平面；蹄型骨架的后跟横截面呈椭球形，外表面设有一层弹性垫。

所述的脚蹼支杆为柱状，下表面为平面，上表面为光滑曲面；脚蹼支杆的末端设有螺钉，蹄型骨架前掌的前端设有螺纹孔，脚蹼支杆通过螺钉连接在蹄型骨架前掌前端的螺纹孔内。

本实用新型包括三个脚蹼支杆并列呈扇形设在蹄型骨架前掌的前端，相邻脚蹼支杆之间的张开角为20～40°。

所述的薄膜与脚蹼支杆之间通过圆环扣相连，圆环扣的一端设有连接脚，圆环扣通过连接脚与脚蹼支杆相连，圆环扣扣在薄膜边缘的连接孔内。

所述的连接部包括连接柱、连接槽和连接扣，连接槽通过连接柱与蹄型骨架相连，连接扣包括上连接环和下连接环，上连接环与下连接环之间通过弹性带相连，下连接环套设在连接柱上。所述的弹性带弹性足够大且长度适中。

所述的连接槽底部和内圈设有弹性垫片。

本实用新型的工作原理：

首先将本实用新型与机器人原足部结构或者腿部结构相连：本实用新型所述的连接扣的上连接环与下连接环能够调节直径大小及松紧度，下连接环套设在连接槽下部的连接柱上，上连接环套在机器人原足部或者腿部，将机器人原足部或者腿部插入到连接槽内，向上提拉上连接环拉紧上连接环与下连接环之间的弹性带，紧固上连接环，以保证机器人足与此本实用新型紧密连接，机器人快速走动时不会出现甩脱等情况。连接槽中设有适当的弹性垫片保证机器人足部与连接槽中的弹性垫片最大程度贴合，以免会松动影响机器人的运动。