[发明专利]一种自适应沙地仿生机械足

摘要

本发明公开了一种自适应沙地仿生机械足，主要应用在沙地上行走的足式机器人，由支架、直线电机、连接件、第一足趾、第二足趾、弹性面料和缓冲机构等组成；连接件由第一连接件、第二连接件、销轴和螺柱组成，缓冲机构由支架、足底、弹簧和连接柱组成，模拟鸵鸟跗跖关节，起到缓冲减震的作用。本发明可以实现机器人在沙地行走时足部落地两趾分开，弹性面料舒张，增大了接地面积，提高了机器人稳定性；抬起时，两趾闭合且重合一定的面积，弹性面料收缩，减小运动过程中受力面积。同时，第一足趾、第二足趾底部设计有凹槽结构，与弹性面料配合，能够实现固沙、限流的功能，能提高足式机器人步态稳定性和牵引性能。

主权项

1.一种自适应沙地仿生机械足，其特征在于：包括支架(1)、第一销轴(2)、第二销轴(3)、弹簧(4)、足底(5)、第一螺柱(6)、螺母(7)、垫片(8)、第二连接件(9)、第二螺柱(10)、第二足趾(11)、直线电机(12)、第一连接件(13)、第三销轴(14)、连杆(15)、第四销轴(16)、第一足趾(17)、矩形铁片(18)、弹性面料(19)和连接柱(20)、第三螺柱(21)；支架(1)上端通过螺纹或卡装的方式与机器人腿部相连；支架(1)为中空结构，连接柱(20)穿套支架(1)下端，支架(1)能沿连接柱(20)上下运动，连接柱(20)与足底(5)为螺纹连接连接，弹簧(4)套装在连接柱(20)上，通过足底(5)来调节弹簧(4)的预紧力，当足部触底时，弹簧(4)可以起到减震、节能的作用；直线电机(12)上端与支架(1)通过第一销轴(2)铰连接，直线电机(12)下端通过第二销轴(3)与第一连接件(13)铰连接；第一连接件(13)下端与两个连杆(15)均通过第三销轴(14)铰连接，各连杆(15)与第二连接件(9)均通过第四销轴(16)铰连接；两个第二连接件(9)分别与第一足趾(17)和第二足趾(11)上的第三螺柱(21)相连接，通过螺母(7)和垫片(8)固定；连接件(9)绕第三螺柱(21)能转动，以保证第一足趾(17)和第二足趾(11)正常运动；第一足趾(17)和第二足趾(11)和足底(5)均通过第一螺柱(6)铰连接，第一足趾(17)和第二足趾(11)相对足底(5)能够左右转动，第一足趾(17)和第二足趾(11)共处于同一平面中；直线电机(12)上下的往复运动能带动第一足趾(17)和第二足趾(11)张开或闭合；矩形铁片(18)被弹性面料(19)两侧包裹，在矩形铁片(18)的两端开有圆孔，第一足趾(17)和第二足趾(11)在对应的位置开有螺纹孔，通过第二螺柱(10)把两个矩形铁片(18)分别固定在第一足趾(17)和第二足趾(11)上面，进而把弹性面料(19)固定在第一足趾(17)和第二足趾(11)的表面，第一足趾(17)和第二足趾(11)张开或闭合，带动弹性面料(19)的舒张或收缩。