[发明专利]仿人机器人四自由度混联高频机械足

说明书

本发明公开了一种仿人机器人四自由度混联高频机械足，属于仿人机器人领域。它包括机械小腿、跗骨架、跖骨架、并联脚趾、踝关节、跗跖关节和跖趾关节；机械小腿通过踝关节装设于跗骨架的右端，跗骨架的左端通过跗跖关节与跖骨架的右端相连，跖骨架的左端通过跖趾关节与并联脚趾相连；并联脚趾包括大拇趾、二拇趾、三拇趾、四拇趾和小拇趾，跖趾关节包括脚趾大齿轮轴、脚趾小齿轮轴、电机D架和电机D，跗跖关节包括跖骨小齿轮轴、跖骨大齿轮轴、电机C架和电机C，踝关节包括踝小齿轮轴、踝大齿轮轴、电机B、踝转轴、法兰盘和电机A。本发明是一种结构合理、具有四个运动自由度和高频运动特性、混联模式的仿人机器足。

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四自由度混联高频机械足。

背景技术

随着科技的发展和人类的进步，仿人机器人的研究得到了广泛的重视。相比传统的机器人相比，仿人机器人可以更好地模仿人类的动作，也更能适应人类日常生活环境。但由于机械足的运动自由度较少，动态响应频率低，无法实现人类的快速行走，从而失去了真正的仿人意义。为此，设计一种具有高频特性、四个运动自由度的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合理、具有四个运动自由度和高频运动特性、混联模式的仿人机器人足。

为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：一种仿人机器人四自由度混联高频机械足，它包括机械小腿、跗骨架、跖骨架、并联脚趾、踝关节、跗跖关节和跖趾关节；所述机械小腿通过所述踝关节装设于所述跗骨架的右端，所述跗骨架的左端通过所述跗跖关节与所述跖骨架的右端相连，所述跖骨架的左端通过所述跖趾关节与所述并联脚趾相连；所述并联脚趾包括依次装设于脚趾小齿轮轴上的大拇趾、二拇趾、三拇趾、四拇趾和小拇趾。

所述跖趾关节包括装设于所述跖骨架上的脚趾大齿轮轴和所述脚趾小齿轮轴、装设于电机D架上的电机D；所述脚趾大齿轮轴与所述脚趾小齿轮轴相啮合传动，实现增速过程；所述电机D架装设于所述跖骨 架上，所述电机D的输出轴与所述脚趾大齿轮轴的一端相连。

所述跗跖关节包括装设于所述跖骨架上的跖骨小齿轮轴、装设于所述跗骨架上的跖骨大齿轮轴和电机C架、装设于电机C架上与所述跖骨大齿轮轴相连的电机C；所述跖骨小齿轮轴与所述跖骨大齿轮轴相啮合增速传动；所述跖骨小齿轮轴通过所述跗骨架，并与所述跖骨架相固结。

所述踝关节包括装设于所述跗骨架上的踝小齿轮轴和踝大齿轮轴、装设于所述跗骨架上与所述踝大齿轮轴一端相连的电机B、与所述踝小齿轮轴正交的踝转轴、装设于法兰盘上的电机A；所述踝小齿轮轴通过所述踝转轴，所述踝转轴两端通过两轴承分别装设于所述机械小腿和所述法兰盘上，所述电机A的输出轴与所述踝转轴的一端相连，所述法兰盘通过四根螺栓与所述机械小腿相固定；所述踝小齿轮轴和所述踝大齿轮轴相啮合增速传动。

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四自由度混联高频机械足，设有并联脚趾、踝关节、跗跖关节和跖趾关节，具有四个运动自由度，实现了对人足运动姿态的详细模仿。

（2）本发明的仿人机器人四自由度混联高频机械足，具有增速效果，可以实现运动的高频快速响应。由此可知，本发明结构合理、具有四个运动自由度和高频运动特性、实现了对人足运动姿态和快速行走高频特征的详细模仿。

附图说明

图1是本发明的仿人机器人四自由度混联高频机械足的结构原理图。