CN101823517A - 仿人机器人的柔性足部机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的仿人机器人的柔性足部机构，脚底板底面有防滑减震垫，脚底板上方固定有中空圆柱体，中空圆柱体的外周壁均布有四个圆筒，每个圆筒内置有减震橡胶垫，带中心圆筒和四个凸耳的六维力传感器座，六维力传感器座通过减震橡胶垫与四个圆筒固定，六维力传感器座的中心圆筒置入中空圆柱体中，在六维力传感器座与中空圆柱体的接触面有润滑垫圈，六维力传感器安装在六维力传感器座内。本发明的仿人机器人的柔性足部机构，整体结构简单紧凑，具有脚底板和减震橡胶垫两层减震作用，有利于机器人提高吸收垂直足底方向冲击力、延长减震材料使用寿命。安装方便，安装精度和可靠性容易得到保证。
Description
技术领域
本发明涉及一种仿人机器人的柔性足部机构，属于机器人技术领域。
背景技术
仿人机器人顾名思义就是一种模仿人体骨骼结构的机器人，它与其他机器人的最大区别在于其仿人的双足运动方式。从仿生的角度分析表明，仿人机器人具有适应环境能力强、动作灵活等优点，因此，具有更加广阔的应用和发展前景。
仿人机器人要实现高度的灵活性，稳定行走是关键。机器人在行走过程中，地面对机器人的反作用力是影响稳定性的一个重要因素。这就要求机器人的脚底具有顺应地面，并吸收地面冲击的能力。当机器人着地不平时，易对脚底减震橡胶垫产生拉力，严重影响减震材料的使用寿命，这就要求设计的减震机构能克服这个缺点，才能时机器人具有更高的环境适应性。
中国专利号CN101143606A发明了一种利用前底减震块、后底减震块与中间减震块对步行机器人脚底具有双层串联式缓冲减震作用的机构。该发明机构比较复杂，不能避免对中央减震块受拉影响，将严重影响其使用的寿命。
中国专利号CN101108146A发明了一种人形机器人脚，包括橡胶脚底层、脚板、六维力传感器、上法兰、下法兰、倾角传感器、触觉传感器、信号处理系统和脚面。改发明中采用了倾角传感器、触角传感器及其信号处理系统，通过计算机器人行走时ZMP轨迹、判断脚的状态和推测机器人的行走路面情，为步态规划提供了依据。但是仅仅采用脚底的橡胶层，减震作用不明显，且该机构不能引导对垂直于足底方向的减震，使得控制变得复杂。、
中国专利号CN101402380A发明了一种仿人机器人足部冲击吸收机构，包括脚底板，所述的脚底板上面设有减震柱，所述的减震柱上表面设有压力板，所述的上压板上面设有力传感器和上盖板，所述的上盖板通过四个上盖板安装孔与脚底板相连，在上盖板与脚底板之间设有四组调节垫圈，所述的力传感器与机器人腿部相连。所述的减震柱为四个，所述的四个减震柱通过位于脚底板的前段设有脚底前缘斜面，其后端设有脚底后缘斜面，所述的脚底板下面设有防滑减震垫，可实现冲击吸收机构柔性的连续可调。该机构保证了在垂直方向上的减震，但是易产生脚底圆筒与上压板之间卡死。
发明内容
本发明的目的是提出一种结构更加紧凑、安装更加方便，更加有利于机器人提高吸收垂直足底方向冲击力、延长减震材料使用寿命、简化控制要求的仿人机器人的柔性足部机构。
本发明的仿人机器人的柔性足部机构，包括脚底板，脚底板的底部粘贴有防滑减震垫，脚底板1的上方固定有中空圆柱体，中空圆柱体的外周壁均布有四个圆筒，每个圆筒内置有减震橡胶垫，减震橡胶垫由同轴连体的大圆柱体和小圆柱体构成，其大圆柱体的底部与脚底板固定，大圆柱体上部的环形界面由盖在圆筒上的防震垫盖压紧，减震橡胶垫的小圆柱体伸出防震垫盖的中心孔并穿越套筒，小圆柱体端部具有外螺纹，一个六维力传感器座置于中空圆柱体上，六维力传感器座具有四个与圆筒相对应的带孔凸耳，六维力传感器座的中心为带底的圆筒，六维力传感器座的四个凸耳分别套在四个减震橡胶垫的小圆柱体上，并通过拧在小圆柱体外螺纹上的螺母固定，六维力传感器座的中心圆筒置入中空圆柱体的空腔内，在六维力传感器座的圆筒外壁与中空圆柱体的内壁之间有润滑垫圈，六维力传感器座的中心圆筒内安装六维力传感器。
本发明的仿人机器人的柔性足部机构，整体结构简单紧凑，具有脚底板和减震橡胶垫两层减震作用，有利于机器人提高吸收垂直足底方向冲击力、延长减震材料使用寿命。安装方便，安装精度和可靠性容易得到保证。
附图说明
图1是仿人机器人柔性足部机构整体结构示意图；
图2是图1的A-A剖面图；
图3是图1的B-B剖面图；
图4是六维力传感器座示意图；
图5是套圈示意图。
图中：1.脚底板，2.圆筒，3.中空圆柱体，4.防震垫盖，5.防滑减震垫，6.螺钉，7.六维力传感器座，8.六维力传感器，9.螺帽，10.套圈，11.螺钉，12.润滑垫圈，13.加强筋，14.套筒，15.减震橡胶垫，16.螺钉，17.凸台。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本发明。
参照附图，本发明的仿人机器人的柔性足部机构，包括脚底板1，脚底板1的底部粘贴有防滑减震垫5，脚底板1的上方固定有中空圆柱体3，中空圆柱体3的外周壁均布有四个圆筒2，每个圆筒内置有减震橡胶垫15，减震橡胶垫15由同轴连体的大圆柱体和小圆柱体构成，图示实例中，减震橡胶垫15的大圆柱体底部具有内螺纹孔，通过螺钉16与脚底板1固定，为使柔性足部机构整体更加坚固，可在脚底板上分布一系列加强筋13。大圆柱体上部的环形界面由盖在圆筒2上的防震垫盖4压紧，防震垫盖避免了机器人在着地不平时，减震橡胶垫15被迫受拉的影响，保证了减震橡胶垫15只承受压的作用，延长了使用寿命。减震橡胶垫15的小圆柱体伸出防震垫盖4的中心孔并穿越套筒14，小圆柱体端部具有外螺纹，一个六维力传感器座7置于中空圆柱体3上，六维力传感器座7具有四个与圆筒2相对应的带孔凸耳，六维力传感器座7的中心为带底的圆筒，六维力传感器座7的四个凸耳分别套在四个减震橡胶垫15的小圆柱体上，并通过拧在小圆柱体外螺纹上的螺母9固定，六维力传感器座7的中心圆筒置入中空圆柱体3的空腔内，六维力传感器座7的中心圆筒内安装六维力传感器8，在六维力传感器座7的圆筒外壁与中空圆柱体3的内壁之间有润滑垫圈12，润滑垫圈可引导六维力传感器座7垂直于足底方向运动，润滑垫圈12的柔软性使得六维力传感器座7在侧向具有一定的缓冲作用，避免了脚底板1的中空圆柱体3和六维力传感器座7之间出现卡死的现象。
为保证使用过程中六维力传感器座7不受拉伸影响，可采用在中空圆柱体3的端面固定套圈10，套圈的内圆上均匀分布有四条缺口(见图5)，在六维力传感器座7中心圆筒外壁的同一水平上有四条能够插入套圈10缺口的凸台17，转动套圈45°角，可增加六维力传感器座7与中空圆柱体3的固定力。
Claims (4)
1.仿人机器人的柔性足部机构，其特征在于包括脚底板(1)，脚底板的底部粘贴有防滑减震垫(5)，脚底板的上方固定有中空圆柱体(3)，中空圆柱体(3)的外周壁均布有四个圆筒(2)，每个圆筒内置有减震橡胶垫(15)，减震橡胶垫(15)由同轴连体的大圆柱体和小圆柱体构成，其大圆柱体的底部与脚底板固定，大圆柱体上部的环形界面由盖在圆筒(2)上的防震垫盖(4)压紧，减震橡胶垫(15)的小圆柱体伸出防震垫盖(4)的中心孔并穿越套筒(14)，小圆柱体端部具有外螺纹，一个六维力传感器座(7)置于中空圆柱体(3)上，六维力传感器座(7)具有四个与圆筒(2)相对应的带孔凸耳，六维力传感器座(7)的中心为带底的圆筒，六维力传感器座(7)的四个凸耳分别套在四个减震橡胶垫(15)的小圆柱体上，并通过拧在小圆柱体外螺纹上的螺母(9)固定，六维力传感器座(7)的中心圆筒置入中空圆柱体(3)的空腔内，在六维力传感器座(7)的圆筒外壁与中空圆柱体(3)的内壁之间有润滑垫圈(12)，六维力传感器座(7)的中心圆筒内安装六维力传感器(8)。
2.根据权利要求1所述的仿人机器人的柔性足部机构，其特征是脚底板(1)上分布有一系列加强筋(13)。
3.根据权利要求1所述的仿人机器人的柔性足部机构，其特征是在中空圆柱体(3)的端面固定有套圈(10)，套圈(10)的内圆上均匀分布有四条缺口，在六维力传感器座(7)中心圆筒外壁的同一水平上有四条能够插入套圈(10)缺口的凸台(17)。
4.根据权利要求1所述的仿人机器人的柔性足部机构，其特征是减震橡胶垫(15)的大圆柱体底部有与脚底板(1)固定的内螺纹孔。
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|---|---|
| CN (1) | CN101823517B (zh) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102700648A (zh) * | 2012-06-14 | 2012-10-03 | 西北工业大学 | 一种仿袋鼠跳跃机器人的自适应变形脚 |
| CN103057620A (zh) * | 2013-02-05 | 2013-04-24 | 武汉大学 | 一种基于模块化阵列传感器的仿人机器人足部结构 |
| CN103204191A (zh) * | 2013-03-11 | 2013-07-17 | 大连理工大学 | 一种机器人的足端机构 |
| CN112478014A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-03-12 | 乐聚(深圳)机器人技术有限公司 | 机器人脚底结构及机器人 |
| CN113431999A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-09-24 | 陕西法士特齿轮有限责任公司 | 一种传感器固定结构 |
| US11679511B2 (en) | 2018-12-31 | 2023-06-20 | Sarcos Corp. | Robotic end effector with dorsally supported actuation mechanism |
| US11717956B1 (en) | 2022-08-29 | 2023-08-08 | Sarcos Corp. | Robotic joint system with integrated safety |
| US11738452B1 (en) | 2022-07-29 | 2023-08-29 | Sarcos Corp. | Sole with various compliant regions for robots |
| US11759944B2 (en) | 2016-11-11 | 2023-09-19 | Sarcos Corp. | Tunable actuator joint modules having energy recovering quasi- passive elastic actuators with internal valve arrangements |
| US11772283B2 (en) | 2016-11-11 | 2023-10-03 | Sarcos Corp. | Clutched joint modules having a quasi-passive elastic actuator for a robotic assembly |
| US11826907B1 (en) | 2022-08-17 | 2023-11-28 | Sarcos Corp. | Robotic joint system with length adapter |
| US11833676B2 (en) | 2020-12-07 | 2023-12-05 | Sarcos Corp. | Combining sensor output data to prevent unsafe operation of an exoskeleton |
| US11897132B1 (en) | 2022-11-17 | 2024-02-13 | Sarcos Corp. | Systems and methods for redundant network communication in a robot |
| US11924023B1 (en) | 2022-11-17 | 2024-03-05 | Sarcos Corp. | Systems and methods for redundant network communication in a robot |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101143606A (zh) * | 2007-09-27 | 2008-03-19 | 上海交通大学 | 具有双层缓冲减震的步行机器人脚底支撑结构 |
| CN101402380A (zh) * | 2008-10-20 | 2009-04-08 | 北京理工大学 | 一种仿人机器人足部冲击吸收机构 |
| US7525275B2 (en) * | 2002-09-13 | 2009-04-28 | Kawada Industries | Impact absorbing mechanism of walking robot |
| CN100548242C (zh) * | 2007-08-20 | 2009-10-14 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种人形机器人脚 |
-
2010
- 2010-05-11 CN CN2010101695870A patent/CN101823517B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7525275B2 (en) * | 2002-09-13 | 2009-04-28 | Kawada Industries | Impact absorbing mechanism of walking robot |
| CN100548242C (zh) * | 2007-08-20 | 2009-10-14 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种人形机器人脚 |
| CN101143606A (zh) * | 2007-09-27 | 2008-03-19 | 上海交通大学 | 具有双层缓冲减震的步行机器人脚底支撑结构 |
| CN101402380A (zh) * | 2008-10-20 | 2009-04-08 | 北京理工大学 | 一种仿人机器人足部冲击吸收机构 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 《Automation and Logistics,2008.ICAL 2008.IEEE International Conference》 20081231 Jianxi Li, Qiang Huang, Weimin Zhang, Zhangguo Yu,Kejie Li 《Flexible Foot Design for a Humanoid Robot》 全文 1-4 , 2 * |
| 《中国科学技术大学硕士学位论文》 20100501 钱昌忠 仿人机器人足部感知系统数据采集与处理 1-11页 1-4 , 2 * |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102700648A (zh) * | 2012-06-14 | 2012-10-03 | 西北工业大学 | 一种仿袋鼠跳跃机器人的自适应变形脚 |
| CN102700648B (zh) * | 2012-06-14 | 2013-11-27 | 西北工业大学 | 一种仿袋鼠跳跃机器人的自适应变形脚 |
| CN103057620A (zh) * | 2013-02-05 | 2013-04-24 | 武汉大学 | 一种基于模块化阵列传感器的仿人机器人足部结构 |
| CN103057620B (zh) * | 2013-02-05 | 2016-08-31 | 武汉大学 | 一种基于模块化阵列传感器的仿人机器人足部结构 |
| CN103204191A (zh) * | 2013-03-11 | 2013-07-17 | 大连理工大学 | 一种机器人的足端机构 |
| CN103204191B (zh) * | 2013-03-11 | 2015-10-14 | 大连理工大学 | 一种机器人的足端机构 |
| US11772283B2 (en) | 2016-11-11 | 2023-10-03 | Sarcos Corp. | Clutched joint modules having a quasi-passive elastic actuator for a robotic assembly |
| US11759944B2 (en) | 2016-11-11 | 2023-09-19 | Sarcos Corp. | Tunable actuator joint modules having energy recovering quasi- passive elastic actuators with internal valve arrangements |
| US11926044B2 (en) | 2016-11-11 | 2024-03-12 | Sarcos Corp. | Clutched joint modules having a quasi-passive elastic actuator for a robotic assembly |
| US11679511B2 (en) | 2018-12-31 | 2023-06-20 | Sarcos Corp. | Robotic end effector with dorsally supported actuation mechanism |
| CN112478014A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-03-12 | 乐聚(深圳)机器人技术有限公司 | 机器人脚底结构及机器人 |
| US11833676B2 (en) | 2020-12-07 | 2023-12-05 | Sarcos Corp. | Combining sensor output data to prevent unsafe operation of an exoskeleton |
| CN113431999A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-09-24 | 陕西法士特齿轮有限责任公司 | 一种传感器固定结构 |
| US11738452B1 (en) | 2022-07-29 | 2023-08-29 | Sarcos Corp. | Sole with various compliant regions for robots |
| US11826907B1 (en) | 2022-08-17 | 2023-11-28 | Sarcos Corp. | Robotic joint system with length adapter |
| US11717956B1 (en) | 2022-08-29 | 2023-08-08 | Sarcos Corp. | Robotic joint system with integrated safety |
| US11897132B1 (en) | 2022-11-17 | 2024-02-13 | Sarcos Corp. | Systems and methods for redundant network communication in a robot |
| US11924023B1 (en) | 2022-11-17 | 2024-03-05 | Sarcos Corp. | Systems and methods for redundant network communication in a robot |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101823517B (zh) | 2011-09-28 |
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