[实用新型]可适用不同粗糙度表面的仿生复合弹跳足结构

说明书

本实用新型公开了一种可适用不同粗糙度表面的仿生复合弹跳足结构，包括固定杆、第二杆、第三杆和第四杆，固定杆一端与第二杆铰接，另一端与第四杆铰接，第二杆远离固定杆的一端与第三杆上端铰接，第四杆远离固定杆的一端铰接在第三杆上，固定杆上方设置电机，弹性连接件的一端连接在第三杆和第四杆的铰接处，另一端连接在电机的传动轴上，第三杆的下端设置钩爪结构和足垫结构，钩爪结构上方通过弹性体与第三杆连接，足垫结构底部设置第一仿生黏附层。本实用新型解决了现有机器人弹跳机构或脚掌结构不能很好地在光滑表面跳跃的缺陷，在光滑和粗糙的表面均实现较好的弹跳能力。

技术领域

本实用新型涉及一种仿生复合弹跳足结构，特别是涉及一种可适用不同粗糙度表面的仿生复合弹跳足结构。

背景技术

近年来，随着机器人技术的不断发展,在面对恶劣的环境和复杂的地形时,机器人常常通过弹跳来增强其地形适应和自主运动的能力。但是传统的弹跳机器人只能在粗糙的地面上完成跳跃动作，在光滑地面上功能往往会受到限制。

跳蚤具有卓越的弹跳性能，研究表明跳蚤的腿上具有很多类似钩爪的结构，能够增强跳蚤的跳跃能力。因此，利用仿生钩爪结构和足垫结构相结合，模拟昆虫的腿部结构设计，能够让机器人在各种表面上均完成跳跃动作，且增强机器人的跳跃能力。

目前，关于可适用多地形增强机器人跳跃能力的仿生复合足结构，国内还没有相关的技术。中国发明申请公开说明书CN101767615A公开了一种“蛙式机器人腿部弹跳机构”，其腿部结构由大腿、小腿、连杆和关节组成,在腿部结构中含有两个四杆机构的组合，脚掌形状呈弧形,在足底装有足垫。该结构能够提高机器人的跳跃能力，但在光滑表面无法正常工作。中国发明申请公开说明书CN103434581A公开了一种“机器人脚掌结构”，该脚掌机构由接触摩擦部分、主动抓地部分和与足联结部分组成。该结构通过接触摩擦和主动抓地,增加机器人足部抓地力,从而对路况复杂的山地坡路具有更好的适应能力，但该结构在工作时需要将爪齿块刺入地面内，无法适应多种表面的要求。

发明内容

发明目的：本实用新型要解决的技术问题是提供一种可适用不同粗糙度表面的仿生复合弹跳足结构，解决了现有机器人弹跳机构或脚掌结构不能很好地在光滑表面跳跃的缺陷，在光滑和粗糙的表面均实现较好的弹跳能力。

技术方案：本实用新型所述的可适用不同粗糙度表面的仿生复合弹跳足结构，包括固定杆、第二杆、第三杆和第四杆，固定杆一端与第二杆铰接，另一端与第四杆铰接，第二杆远离固定杆的一端与第三杆上端铰接，第四杆远离固定杆的一端铰接在第三杆上，固定杆上方设置电机，弹性连接件的一端连接在第三杆和第四杆的铰接处，另一端连接在电机的传动轴上，第三杆的下端设置钩爪结构和足垫结构，钩爪结构上方通过弹性体与第三杆连接，足垫结构底部设置第一仿生黏附层。

进一步的，所述固定杆的外侧表面设置用于连接机器人本体的第二仿生黏附层。

进一步的，所述的第二仿生黏附层由聚二甲基硅氧烷、聚乙烯基硅氧烷、聚氨酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种材料组成。

进一步的，第一仿生黏附层由至少一个由碳纳米管材料组成的块状结构按照与足垫结构底面设定的角度倾斜排列组成。

进一步的，设定的角度为45度。

进一步的，所述碳纳米管材料为聚二甲基硅氧烷、聚乙烯基硅氧烷、聚氨酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种材料。

进一步的，所述弹性体由硅胶组成。

进一步的，所述弹性连接件为弹簧。

有益效果：本实用新型改变了传统跳跃机器人的足部结构设计，可以在光滑和粗糙度等各种表面显著增强机器人的跳跃能力，提高了机器人对环境的适应性和工作范围。本结构作为通用零件，通过仿生黏附材料与机器人本体连接，可以拓展传统的陆地机器人运动能力，使其具备弹跳能力。在不使用时候可以将本结构折叠，减小了存放空间。