[发明专利]机器人腿部结构

说明书

本发明提供一种机器人腿部结构，包括大腿组件、转动连接于所述大腿组件一端的小腿组件、固定于所述小腿组件远离所述大腿组件一端的脚底组件以及传感器组件；所述传感器组件包括气囊、气压传感器以及连接所述气压传感器的气管，所述气囊固定于所述脚底组件上，所述气压传感器固定于所述小腿组件上。本发明提供的机器人腿部结构，结构相对简单、行走稳定且成本低廉。

【技术领域】

本发明涉及足式机器人领域，尤其涉及一种机器人腿部结构。

【背景技术】

国内外各研究机构对足式机器人(双足和四足机器人)的研究方兴未艾，部分先行的机构已经推出了一系列比较成熟的足式机器人样品，而机器人的足部结构是至关重要的一部分。人或者动物足底有着敏感的触觉，可以很好的感知足底的环境，然而机器人却无法感知这一切。为了检测人形机器人足部是否贴紧地面(受力面)，携带足部压力检测装置的腿部结构孕育而生。随技术发展，该装置现在主要用于人形机器人步态行走时的足部受力情况检测。

一般来讲，传统的腿部结构上的压力检测装置，主要基于应力片的形变检测压力，或者采用昂贵的F/T多轴压力传感器实现，或者由应变式传感器和信号调理电路组成，其中应变式传感器有行程开关式、位移传感器式，电阻应变片式等。传统的压力检测装置安装复杂，设计复杂。重量大，价格昂贵。

鉴于此，实有必要提供一种新的机器人腿部结构以克服上述缺陷。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种结构相对简单、行走稳定且成本低廉的机器人腿部结构。

为了实现上述目的，本发明提供一种机器人腿部结构，包括大腿组件、转动连接于所述大腿组件一端的小腿组件、固定于所述小腿组件远离所述大腿组件一端的脚底组件以及传感器组件；所述传感器组件包括气囊、气压传感器以及连接所述气压传感器的气管，所述气囊固定于所述脚底组件上，所述气压传感器固定于所述小腿组件上。

在一个优选实施方式中，所述脚底组件包括脚掌部及固定连接于所述脚掌部的固定部，所述脚掌部呈空心状，所述固定部呈管状结构并与所述脚掌部连通，所述脚掌部上开设有贯穿孔；所述气囊包括囊部、固定于所述囊部的卡持部及设置于所述囊部上且与所述囊部连通的支管；所述囊部部分收容并抵接于所述脚掌部中，所述卡持部卡持收容于所述固定部中，所述支管穿过所述贯穿孔与所述气管固定连接。

在一个优选实施方式中，所述脚掌部呈空心半球形，所述固定部呈圆形且轴线与所述脚掌部的轴线相交；所述囊部呈球形且直径对应于所述脚掌部的内径，所述卡持部呈圆形且直径对应于所述固定部的内径。

在一个优选实施方式中，所述固定部上开设有至少一个第一通孔，所述卡持部上开设有对应于所述第一通孔的第二通孔，固定件穿过对应的第一通孔与第二通孔实现所述卡持部与所述固定部的固定连接。

在一个优选实施方式中，所述脚底组件还包括套于并固定连接于所述固定部的固定环；所述小腿组件包括小腿主体部，所述小腿主体部呈管状结构，所述小腿主体部一端套于所述固定部远离所述囊部的一端并抵接于所述固定环。

在一个优选实施方式中，所述固定部上开设有至少一个第三通孔且所述第三通孔与所述第一通孔分别位于所述固定环两侧，所述小腿主体部上开设有对应于所述第三通孔的第四通孔，固定件穿过对应的第三通孔与第四通孔实现所述小腿主体部与所述固定部的固定连接。

在一个优选实施方式中，所述小腿组件还包括固定连接于所述小腿主体部的小腿过渡部，所述小腿过渡部包括间隔相对设置的两个过渡板及连接于所述两个过渡板一端的固定板；所述固定板与所述小腿主体部远离所述固定部的一端固定连接，所述气压传感器固定于一个过渡板上。

在一个优选实施方式中，所述大腿组件包括间隔相对设置的两个大腿板、连接并支撑所述两个大腿板的加强板以及穿过所述两个大腿板的大腿转轴；每个大腿板的两端分别设置有第一轴孔与第二轴孔，所述大腿转轴穿过所述两个大腿板的第一轴孔。