[发明专利]一种适用于多种地形行走的模拟脚

说明书

本发明公开了一种适用于多种地形行走的模拟脚，包括：仿生脚踝，用于模拟生物脚部的踝关节通过转动完成内翻动作、外翻动作。仿生脚掌，底部带有缓冲和防滑设计，与仿生脚踝连接，用于通过压力变化和/或位姿变化感知地形。仿生脚踝用于根据地形控制仿生脚掌执行内翻动作、外翻动作，以改变仿生脚掌在路面上的着力点，使仿生脚掌接触或离开路面。仿生大拇趾，与仿生脚掌的前端部活动连接，当仿生脚掌执行内翻动作、外翻动作时，可用于通过转动接触或离开路面。仿生小拇趾，与仿生大拇趾并列设置在仿生脚掌的前端部，与仿生脚掌活动连接，当仿生脚掌执行内翻动作、外翻动作时，可用于通过转动接触或离开路面。

技术领域

本发明涉及机器人模拟脚部行走技术领域，尤其涉及一种适用于多种地形行走的模拟脚。

背景技术

随着工业智能化飞速发展，机器人在我们的生活和工作中扮演着越来越多的角色，机器人具有感知、决策、执行等基本特征，可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作，提高工作效率与质量，服务人类生活，为我们带来方便和节省更多的时间，扩大或延伸我们的活动及能力范围。

其中，双足机器人能模拟人类在路面上行走，目前机器人在行走时通常是通过抬起、落下比较单一动作实现。当机器人行走在平坦路面上时，整体的平衡感和稳定性都很好。当机器人遇到凹凸不平、草坪或沙滩等路面时，其整体的重心会时刻发生变化，原来在平整路面的行走方式已经不适用于这些地形路面，所以，通常会因为不同地形路面出现失去平衡而导致摔倒。

因此，现有技术存在的问题是双足机器人脚部功能单一，无法完成在不同地形上行走。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种适用于多种地形行走的模拟脚，通过仿生脚踝控制仿生脚掌、仿生大拇趾以及仿生小拇趾分别执行相应的内翻动作、外翻动作，能在不同地形路面上平稳行走。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种适用于多种地形行走的模拟脚，包括：

仿生脚踝，用于模拟生物脚部的踝关节转动，带动整个脚部进行内翻动作、外翻动作。

仿生脚掌，为非整体式仿生脚掌，底部采用缓冲和防滑设计，与仿生脚踝连接，仿生脚掌用于通过压力变化和/或位姿变化感知地形，输出测量信息，仿生脚踝根据测量信息控制仿生脚掌执行内翻动作、外翻动作，以改变仿生脚掌在路面上的着力点，使仿生脚掌接触或离开路面。

仿生大拇趾，与仿生脚掌的前端部活动连接，当仿生脚掌执行内翻动作、外翻动作时，可用于通过转动接触或离开路面。

仿生小拇趾，与仿生大拇趾并列设置在仿生脚掌的前端部，与仿生脚掌活动连接，当仿生脚掌执行内翻动作、外翻动作时，可用于通过转动接触或离开路面。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：仿生脚掌通过压力变化和/或位姿变化感知路面地形，由仿生脚踝控制仿生脚掌执行内翻动作、外翻动作以改变仿生脚掌在路面上的着力点，仿生脚踝还分别控制仿生大拇趾和仿生小拇趾完成接触或离开路面的动作，整个过程通过完成内翻动作、外翻动作实现在不同地形路面上行走的目的。

进一步优选为，仿生脚踝包括：

控制装置，设置在仿生脚踝的内部，用于根据地形信息输出控制指令。

作动-传动装置，位于仿生脚踝的内部，与控制装置连接，可用于通过控制指令传动控制仿生脚掌做出内翻动作、外翻动作，以使仿生脚掌在路面上行走。

采用上述技术方案，控制装置接收到所述仿生脚掌感知的压力和/或位姿，输出控制指令至作动-传动装置，作动-传动装置接收到控制指令后控制仿生脚掌完成内翻动作、外翻动作，以适应不同的地形。

进一步优选为，仿生脚掌包括：