CN110539815A

CN110539815A - 具有地形适应能力的仿生足式机构

Info

Publication number: CN110539815A
Application number: CN201810521389.2A
Authority: CN
Inventors: 孙建伟; 宋广生; 刘文瑞; 曹学敏; 孙道昊
Original assignee: Changchun University of Technology
Current assignee: Changchun University of Technology
Priority date: 2018-05-28
Filing date: 2018-05-28
Publication date: 2019-12-06

Abstract

仿生柔性足式张拉机构，属于仿生足式机构技术领域，机构具有的可变形与自适应特性，能够实现空间上的转动与运动控制。其特征包括，上端机架，球关节轴承，套筒，压簧，刚性杆，光轴，十字万向节，拉簧，底座，支撑杆，下端底板。本发明采用张拉整体结构，机构本身具有很好的稳定性，相比与传统刚性仿生足式机构，能够在非结构化的环境下保持稳定运动，能够实现地形的适应功能，具有良好的应用前景。

Description

具有地形适应能力的仿生足式机构

技术领域

本发明专利涉及一种能够适应地形能力的仿生足机构，属于仿生足式机构技术领域。

背景技术

传统刚性足式机器人通过运动副连接构成，运动副的组合形成机器人末端执行器的工作空间，这种足式机器人具有运动精度高的优点。

传统刚性足式机构尺寸较大，结构笨重，环境适应性较差，在狭窄空间内的运动受到限制，在适应地形方面存在着不足。

发明内容

为解决上述问题，本发明基于人体足部具有自稳定、柔性和自适应的特点，建立了一种仿生足式机构，具有自适应特点，实现了仿生足式移动机器人适应地形的功能，以此协助在军事领域适应地形的隐蔽侦查，在抢险救援中适应废墟的探测。

具有地形适应能力的仿生足式机构，其特征包括，上端机架，球关节轴承(六个)，套筒(三个)，压簧(三个)，刚性杆(三个)，光轴，十字万向节，拉簧(三个)，底座，支撑杆，下端底板。上端机架通过球关节轴承与套筒连接，套筒通过压簧与刚性杆连接，刚性杆通过球关节轴承与底板连接。上端机架通过直线轴承与光轴连接，光轴通过十字万向节与支撑杆连接。上端机架前后通过拉簧与底板连接。

通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：所述整体机构具有可变形适应地形的特点，改善了传统仿生足式机器人适应地形行走存在的不足。根据复杂的地形，所述机构能够被动地进行形态调整，自然地接触地表面，实现自适应复杂地形的功能。同时，所述机构能够分散因地面碰撞产生的冲击力，减少安全隐患，满足特定任务的需求。本发明所述机构操作方便、结构简单、简单易行、可操作性强、成本低廉，在军事领域和抢险救援领域具有很好的应用前景。

附图说明

图1为本发明一种仿生柔性足式张拉机构的整体结构图。

具体实施方式

结合附图对本发明做进一步说明。

如图1所示，具有适应地形能力的仿生足式机构，包括连接件(1)，(10)，(16)，(17)，(28)，(29)，拉簧(2)，(18)，(19)，机架(3)，直线轴承(4)，球关节轴承(5)，(12)，(20)，(21)，(30)，(31)，套筒(6)，(22)，(25)，光轴(7)，压簧(8)，(23)，(24)，刚性杆(9)，(26)，(27)，十字万向节(11)，支撑杆(13)，底座(14)，(32)，(33)，底板(15)。

所述连接件(1)，(16)，(17)通过螺纹连接与机架(3)固定。所述底座(14)，(32)，(33)通过螺钉与底板固定；支撑杆(13)通过螺纹连接与底板(15)固定。

所述直线轴承(4)通过顶丝与机架(3)固定；机架(3)通过直线轴承(4)与光轴(7)连接，实现转动与滑动；光轴(7)通过十字万向节(11)与支撑杆(13)连接。

所述套筒(6)，(22)，(25)通过球关节轴承(5)，(20)，(21)与机架(3)连接；套筒(6)，(22)，(25)内置压簧(8)，(23)，(24)，压簧(8)，(23)，(24)一端与刚性杆(9)，(26)，(27)固定；刚性杆(9)，(26)，(27)通过球关节轴承(12)，(30)，(31)与底座(14)，(32)，(33)连接，球关节轴承(12)，(30)，(31)通过螺纹孔连接与底座(14)，(32)，(33)固定。

所述拉簧(2)，(18)，(19)一端与连接件(1)，(16)，(17)固定，另一端与连接件(10)，(28)，(29)固定。

通过上述组合，仿生柔性足式结构能够实现适应地形的运动。

Claims

1.具有地形适应能力的仿生足式机构，其特征在于连接件(1)，(16)，(17)通过螺纹连接与机架(3)固定，底座(14)，(32)，(33)通过螺钉与底板(15)固定；支撑杆(13)通过螺纹孔连接与底板(15)固定，直线轴承(4)通过顶丝与机架(3)固定；机架(3)通过直线轴承(4)与光轴(7)连接，实现转动与滑动；光轴(7)通过十字万向节(11)与支撑杆(13)连接，实现转动功能；套筒(6)，(22)，(25)通过球关节轴承(5)，(20)，(21)与机架(3)连接，实现空间三维旋转，套筒(6)，(22)，(25)内置压簧(8)，(23)，(24)，压簧(8)，(23)，(24)一端与刚性杆(9)，(26)，(27)固定；刚性杆(9)，(26)，(27)通过球关节轴承(12)，(30)，(31)连接，实现空间三维旋转；球关节轴承(12)，(30)，(31)通过螺纹孔连接与底座(14)，(32)，(33)固定，拉簧(2)，(18)，(19)一端与连接件(1)，(16)，(17)固定，另一端与连接件(10)，(28)，(29)固定。

2.根据要求1所述的仿生柔性足式机构，具有可变形与自适应的特性，通过被动的做出运动，实现了仿生足式移动机器人适应地形的功能。