[发明专利]可控角度的机器人被动足部及应用该被动足的机器人

权利要求书

1.可控角度的机器人被动足部，其特征在于，包括转动部分和非转动部分，所述转动部分与非转动部分通过弹簧片连接，从而实现保证自由度的同时对足部主体相对运动的限制及自动回位；所述转动部分包括足部主体(1)为仿人体足弓骨骼结构；所述非转动部分包括腿足连接件(2)、固定轴(3)和定位齿轮(6)；所述腿足连接件(2)用于连接机器人腿部和足部主体(1)；所述固定轴(3)用于连接腿足连接件(2)、足部主体(1)和定位齿轮(6)；所述定位齿轮(6)用于调整足部主体(1)与腿足连接件(2)之间的角度，且定位齿轮(6)通过弹簧片连接足部主体(1)，实现足部主体(1)的自动回位。

2.根据权利要求1所述的可控角度的机器人被动足部，其特征在于，腿足连接件(2)包括连接平面(2-6)，连接平面(2-6)与机器人腿部末端连接；连接平面(2-6)相对的两个侧壁面分别向下设有固定板(2-7)，两块固定板(2-7)相互平行；两块固定板(2-7)的末端均为平滑的半圆形，其中一块固定板(2-7)上开设有主安装孔(2-1)；在另一块固定板(2-7)的内侧固定安装有限位柱(2-4)，限位柱(2-4)沿轴开设有固定轴通道(2-3)，固定轴通道(2-3)与主安装孔(2-1)相对设置且在同一条轴线上；在限位柱(2-4)所在的固定板(2-7)的外侧固定装有定位齿通道(2-5)。

3.根据权利要求1所述的可控角度的机器人被动足部，其特征在于，固定轴(3)的一端攻有螺纹，另一端为连接部(4-3)，连接部(4-3)与腿足连接件(2)之间通过紧固件固定连接；固定轴(3)的螺纹端依次插入主安装孔(2-1)、轴承(4)内孔、固定轴通道(2-3)和定位齿轮(6)的安装孔，并通过螺母(9)对固定轴(3)进行锁紧，实现腿足连接件(2)和足部主体(1)之间的连接。

4.根据权利要求1所述的可控角度的机器人被动足部，其特征在于，所述足部主体(1)包括轴承安装座、前脚掌板(3-1)和后脚跟板(3-2)；轴承安装座内部为轴承空间(3-5)；在轴承安装座的底部位置向外延伸出承接弧(3-10)，在承接弧(3-10)内弧面的两端分别加工有限位切面(3-7)，限位切面(3-7)分别为前脚侧限位切面和后脚侧限位切面，利用两个限位切面(3-7)限制足部主体(1)旋转到前脚或者后脚处的极限位置。

5.根据权利要求4所述的可控角度的机器人被动足部，其特征在于，所述前脚掌板(3-1)和后脚跟板(3-2)均包括接地部分和连接部分，所述接地部分在同一平面上；连接部分为具有一定斜度的连接板，连接板的上端分别连接在轴承空间(3-5)的底部，形成仿照人体足弓骨骼结构。

6.根据权利要求5所述的可控角度的机器人被动足部，其特征在于，在轴承安装座与前脚掌板(3-1)接地部分之间、轴承安装座与后脚跟板(3-2)接地部分之间分别设置第一加强筋(3-3)，在脚掌板(3-1)连接部分与后脚跟板(3-2)连接部分之间都设置有第二加强筋(3-9)。

7.根据权利要求6所述的可控角度的机器人被动足部，其特征在于，在两块第一加强筋(3-3)上对称设置有卡槽(3-8)，弹簧片的一端插入卡槽(3-8)且保持滑动连接，弹簧片的另一端与定位齿轮(6)固定连接。

8.根据权利要求1-7中任一项权利要求所述的可控角度的机器人被动足部，其特征在于，足部主体(1)两侧的承接弧(3-10)的半径与腿足连接件(2)下端的半圆相等；机器人足部落地时，承接弧(3-10)和腿足连接件(2)接触，用于分散部分轴承负载。

9.安装有如权利要求8所述可控角度的机器人被动足部的机器人，其特征在于，机器人的腿部连接可控角度的机器人被动足部。