CN105966489A - 能弹跳且足端可吸附的机器人腿 - Google Patents

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Abstract

本发明属于气动人工技术领域，特别涉及一种能弹跳且足端可吸附的机器人腿；本发明包括小腿、活塞、主导弹簧、磁性金属块、锥形吸气阀块、预紧弹簧、电磁铁、大腿、第一腔体、双腔缸体、气孔、双腔隔离层、通孔、第二腔体、吸盘、髋关节；能弹跳且足端可吸附的机器人腿能够实现机器腿平面吸附是功能；通过控制电磁铁对锥形吸气阀块的快速释放释放，能够实现机器人腿的弹跳功能；腿部结构具有缓冲功能，能够适应崎岖路面的行走；本发明在改进传统机器人腿摆动、支撑、行走功能的同时，具有功能上的创新和扩展，值得应用。

Description

能弹跳且足端可吸附的机器人腿
技术领域
本发明属于足式机器人领域，特别涉及一种能弹跳且足端可吸附的机器人腿。
背景技术
随着科技的进步，机器人越来越广泛地应用于工业生产、医疗保健、国防太空、服务业等领域，足式行走机器人具有行动灵活、环境适应性强等优点，能在人类不能涉足的极端环境下工作，而被应用于野外作业、减灾救援、军事侦察、太空探索、极地科考等领域，成为人类不可缺少的重要工具。
现有技术中，足式机器人通常具有3个旋转自由度的腿部结构。而这种旋转自由度很难满足机器人行走时做到适应复杂地形，比如，在行走过程中，足式机器人会遇到普通地面、凹凸不平的地面或光滑壁面，对于这些地形，现有的机器人无法在不同地形里切换行走。
经对现有技术的文献检索发现，中国专利文献[申请号：CN105216903 A]公开了一种腿式机器人腿部结构。整条腿的动力来自髋关节，使用连杆结构进行动力传动。但此结构的腿部运动范围有限，且不具备缓冲和吸附功能。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的缺陷和不足，提出了一种双管套装型气动人工肌肉。
为解决上述问题，本发明采用了以下技术方案：它包括小腿、活塞、主导弹簧、磁性金属块、锥形吸气阀块、预紧弹簧、电磁铁、大腿、第一腔体、双腔缸体、气孔、双腔隔离层、通孔、第二腔体、吸盘、髋关节；所述双腔缸体、双腔隔离层与活塞形成第二腔体，第二腔体内设有活塞；双腔隔离层上设有通孔，通孔连接第一腔体与第二腔体，双腔缸体、双腔隔离层与电磁铁形成第一腔体，且第一腔体与大气相通；双腔隔离层上设有锥形吸气阀块，所述锥形吸气阀块为橡胶材料；锥形吸气阀块的上端用于通孔的通断，下端固定有磁性金属块，上端与电磁铁之间设置有预紧弹簧；第二腔体内部的活塞安装在小腿的一端，真空吸盘安装在小腿另一端，活塞与双腔隔离层之间设有主导弹簧。
能弹跳且足端可吸附的机器人腿能够实现机器腿平面吸附的功能；通过控制电磁铁对锥形吸气阀块的快速释放释放，能够实现机器人腿的弹跳功能；腿部结构具有缓冲功能，能够适应崎岖路面的行走；本发明在改进传统机器人腿摆动、支撑、行走功能的同时，具有功能上的创新和扩展，值得应用。
附图说明
图1是能弹跳且足端可吸附的机器人腿总体结构示意图；
图2是图1的结构A-A剖视图图；
图3是能弹跳且足端可吸附的机器人腿运动示意图。
图中，1、小腿，2、活塞，3主导弹簧，4、磁性金属块，5、锥形吸气阀块，6、预紧弹簧，7、电磁铁，8、大腿，9、第一腔体，10、双腔缸体，10-a、气孔，10-b、双腔隔离层，10-c、通孔，11、第二腔体，12、吸盘，13、髋关节。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
如图1、图2所示，本发明包括小腿1、活塞2、主导弹簧3、磁性金属块4、锥形吸气阀块5、预紧弹簧6、电磁铁7、大腿8、第一腔体9、双腔缸体10、气孔10-a、双腔隔离层10-b、通孔10-c、第二腔体11、吸盘12、髋关节13；所述双腔缸体10、双腔隔离层10-b与活塞3形成第二腔体11，第二腔体11内设有活塞1；双腔隔离层10-b上设有通孔10-c，通孔10-c连接第一腔体9与第二腔体11，双腔缸体10、双腔隔离层10-b与电磁铁6形成第一腔体9，且第一腔体9与大气相通；双腔隔离层10-b上设有锥形吸气阀块5，所述锥形吸气阀块5为橡胶材料；锥形吸气阀块5的上端用于通孔10-c的通断，下端固定有磁性金属块4，锥形吸气阀块5上端与电磁铁7之间设置有预紧弹簧6；第二腔体11内部的活塞2安装在小腿1的一端，吸盘12安装在小腿1另一端，活塞2与双腔隔离层10-b之间设有主导弹簧3。
能弹跳且足端可吸附的机器人腿工作时，有三种运动形式：吸附、弹跳、缓冲。机器人腿接触平面时，小腿1受到压力，小腿1及活塞2从初始位置上升，锥形吸气阀块5受气压迫使上升，吸盘中的气体从通孔10-c进入第一腔体9，控制电磁铁7使得锥形吸气阀块5往下端运动，第二腔体11形成的密闭空间中，吸盘12吸附，机器人腿表现出吸附功能；当小腿1受到压力时，小腿1及活塞2从初始位置上升，锥形吸气阀块5受气压迫使上升，气体从通孔进入第一腔体9，控制电磁铁7使得锥形吸气阀块5下降，可变腔11形成的密闭空间中，主导弹簧3处于压缩状态，此时，控制电磁铁7磁场方向，使得锥形吸气阀块5快速向上运动，主导弹簧3由压缩状态快速释放，小腿1产生向下的速度，此时机器人腿表现出弹跳的功能；控制控制电磁铁7始终吸附锥形吸气阀块5，第一腔体9、第二腔体11连通且与大气连通，小腿1在主导弹簧3的作用下表现出自适应调节的特性，表现出崎岖路面的缓冲功能。
以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，凡是在不脱离本发明精神和范围的前提下对本发明所做的各种改变和改进，都不会超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (2)

1.能弹跳且足端可吸附的机器人腿，其特征在于，包括小腿1、活塞2、主导弹簧3、磁性金属块4、锥形吸气阀块5、预紧弹簧6、电磁铁7、大腿8、第一腔体9、双腔缸体10、气孔10-a、双腔隔离层10-b、通孔10-c、第二腔体11、吸盘12、髋关节13；所述双腔缸体10、双腔隔离层10-b与活塞3形成第二腔体11，第二腔体11内设有活塞1；双腔隔离层10-b上设有通孔10-c，通孔10-c连接第一腔体9与第二腔体11，双腔缸体10、双腔隔离层10-b与电磁铁6形成第一腔体9，且第一腔体9与大气相通；双腔隔离层10-b上设有锥形吸气阀块5，所述锥形吸气阀块5为橡胶材料；锥形吸气阀块5的上端用于通孔10-c的通断，下端固定有磁性金属块4，锥形吸气阀块5上端与电磁铁7之间设置有预紧弹簧6。
2.所述第二腔体11内部的活塞2安装在小腿1的一端，吸盘12安装在小腿1另一端，活塞2与双腔隔离层10-b之间设有主导弹簧3。
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