[发明专利]仿人机器人两自由度串联减振机械足

说明书

技术领域

本发明主要涉及仿人机器人领域，特指一种仿人机器人两自由度串联减振机械 足。

背景技术

随着科技的发展，仿人机器人的研究尤其受到普遍的关注，并成为智能机器人 领域中最为活跃的热点之一。与传统的机器人相比，仿人机器人与人类最为接近，也更能适 应人类日常生活环境。仿人机器人包括头部、身体、手部和足部结构，其中，足部结构尤其 重要，它决定着仿人机器的行走过程。仿人机器人的足部结构自由度不易过多，否则会导致 结构复杂、成本降低、控制稳定性不高。因此，设计一种具有两个自由度的仿人机械足具有 十分重要的意义。

发明内容

本发明需解决的技术问题是：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种 结构简单、具有两个自由度和运动减振功能的仿人机械足。

为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：一种仿人机器人两自由度串联 减振机械足，它包括跖骨板、脚趾、铰链A、铰链B、第一螺旋弹簧、第二螺旋弹簧、脚背 面、隔振垫和弓形脚底。

机械腿与所述跖骨板的一端通过所述铰链A连接，所述脚趾3与所述跖骨板2 的另一端通过所述铰链B连接；所述第一螺旋弹簧装设于所述脚趾与所述跖骨板的连接处， 所述第二螺旋弹簧装设于所述机械腿与所述跖骨板的连接处。

所述脚背面装设于所述跖骨板的上表面上，所述隔振垫装设于所述跖骨板的下 表面上；所述弓形脚底装设于所述隔振垫的底部。

所述第一螺旋弹簧受力为零时，所述脚趾与水平面的夹角约为15度；所述第二 螺旋弹簧受力为零时，所述机械腿处于铅垂状态；所述弓形脚底为上凸型弹性金属薄板。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

(1)本发明的仿人机器人两自由度串联减振机械足，设有铰链A和铰链B，具 有两个转动自由度，结构简单，可以模拟人足的行走动作。

(2)本发明的仿人机器人两自由度串联减振机械足，还设有第一螺旋弹簧、第 二螺旋弹簧和隔振垫，能够很好地吸收由于地面不平产生的振动能量，实现减振效果。

(3)由此可知，本发明结构简单、具有两个自由度和运动减振功能，完全可以 模仿人类行走时的基本动作。

附图说明

图1是本发明的仿人机器人两自由度串联减振机械足的结构原理图。

图中，1—机械腿；2—跖骨板；3—脚趾；4—铰链A；5—第一螺旋弹簧；6— 铰链B；7—第二螺旋弹簧；8—脚背面；9—隔振垫；10—弓形脚底。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1所示，本发明的仿人机器人两自由度串联减振机械足，包括跖骨板2、 脚趾3、铰链A4、铰链B6、第一螺旋弹簧5、第二螺旋弹簧7、脚背面8、隔振垫9和弓形 脚底10；机械腿1与跖骨板2的一端通过铰链A4连接，脚趾3与跖骨板2的另一端通过铰 链B6连接。

参见图1所示，第一螺旋弹簧5装设于脚趾3与跖骨板2的连接处，第二螺旋弹 簧7装设于机械腿1与跖骨板2的连接处；脚背面8装设于跖骨板2的上表面上，隔振垫9 装设于跖骨板2的下表面上；弓形脚底10装设于隔振垫9的底部；第一螺旋弹簧5受力为零 时，脚趾3与水平面的夹角约为15度；第二螺旋弹簧7受力为零时，机械腿1处于铅垂状态； 弓形脚底10为上凸型弹性金属薄板。

工作原理：弓形脚底10在行走过程中，如果遇到复杂的环境地面产生振动，隔 振垫9对来自地面的振动能量进行第一次隔振吸能；之后，第一螺旋弹簧5吸收脚趾3与跖 骨板2之间的回转振动能量，第二螺旋弹簧7吸收机械腿1与跖骨板2之间的振动能量。