CN113696995B - 具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足，该行走足包括足架、弹性件和弹性足垫，所述弹性足垫至少部分位于所述足架的下侧，所述弹性足垫包括固定部和活动部，所述固定部至少部分位于所述弹性足垫的外端，所述固定部与所述足架连接，所述弹性件与所述活动部连接，且所述活动部随所述弹性件的形变而变形，所述弹性足垫的下侧设置有多个凸块结构，当所述弹性足垫处于离地状时，所述活动部至少部分向远离所述足架的一侧凸出设置，所述弹性足垫触地过程中，所述弹性件的弹性势能增大，相邻所述凸块结构之间的间距减小。该缓冲式足端结构，在触地过程中能够吸收弹性足垫与地面接触时的冲击动能，同时，具备较强的抓地性能。

Description

具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足

技术领域

本发明涉及足式机器人领域，具体而言，涉及一种具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足。

背景技术

行走足是足式机器人(或者说足式移动平台)用于与地面接触的部分，其需要实现对整个机器人的支撑和提供可靠的抓地摩擦力，是足式机器人实现稳定行走的关键部件之一。

而在一些特殊的场合例如行星探测领域中，足式机器人着陆时，行走足的足端结构会承受很大的冲击力，这对足端结构的性能提出了较高的要求。

现有行走足的足端结构大多采用整球形足端结构，足端外壳表面一般采用光整表面，其着陆缓冲功能和防滑性能较差，切向摩擦力和抓地力不足，导致足式机器人移动性能较差。

发明内容

本发明解决的问题是如何至少部分解决或改善相关技术中行走足的不足之处，特别是如何提升其着陆缓冲和抓地性能的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足，所述具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足包括足架、弹性件和弹性足垫，所述弹性足垫至少部分位于所述足架的下侧，所述弹性足垫包括固定部和活动部，所述固定部至少部分位于所述弹性足垫的外端，所述固定部与所述足架连接，

所述弹性件与所述活动部连接，且所述活动部随所述弹性件的形变而变形，所述弹性足垫的下侧设置有多个凸块结构，当所述弹性足垫处于离地状时，所述活动部至少部分向远离所述足架的一侧凸出设置，所述弹性足垫触地过程中，所述弹性件的弹性势能增大，相邻所述凸块结构之间的间距减小。

可选地，所述弹性件包括锥形螺旋弹簧，所述锥形螺旋弹簧与所述弹性足垫连接，其中，所述锥形螺旋弹簧的小端连接于所述活动部的中间区域，所述锥形螺旋弹簧的大端延伸至靠近所述固定部。

可选地，所述足架靠近所述活动部的一侧设置有限位槽，所述限位槽适于容置所述弹性件的至少部分，以实现所述弹性件的位置限定。

可选地，所述弹性件还包括多个定位结构，各所述定位结构与所述锥形螺旋弹簧连接，所述锥形螺旋弹簧和/或所述定位结构至少部分嵌入所述弹性足垫设置，当所述锥形螺旋弹簧压缩至预设状态时，所述定位结构至少部分容置于对应的所述限位槽。

可选地，所述足架的下端面设置为弧面结构，所述限位槽的边缘设置有导向面结构，所述导向面结构用于将所述弹性件的至少部分导入或导出所述限位槽。

可选地，所述活动部的中间区域设置有导向柱，所述足架的下侧设置有导向槽，所述导向槽的位置与所述导向柱的位置相对应，所述弹性足垫触地过程中，所述弹性件的弹性势能减小时，所述导向柱与所述导向槽滑动连接。

可选地，该具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足还包括足本体、连接件、缓冲组件和滑动连接结构，所述连接件与所述足本体连接，所述缓冲组件设置于所述连接件和所述足架之间，以实现所述连接件和所述足架之间的缓冲，所述滑动连接结构设置于所述连接件和所述足架之间，用于实现所述连接件和所述足架之间的滑动导向。

可选地，所述足架包括架本体和外导套，所述外导套和所述架本体可拆卸连接且共同形成第一容置腔；

所述连接件包括连接件本体和设置于所述连接件本体下端的第一筒体结构，所述第一筒体结构容置于所述第一容置腔内，所述滑动连接结构设置于带动第一筒体结构和所述外导套之间，所述连接件本体的上端穿过所述外导套设置；

所述缓冲组件包括金属橡胶和压缩弹簧，所述金属橡胶和所述压缩弹簧均至少部分容置于所述第一筒体结构，所述压缩弹簧圈设于所述金属橡胶的外周，所述金属橡胶设置有沿上下方向延伸的第一通孔，所述架本体上设置有环形定位槽，所述金属橡胶和所述压缩弹簧的下端均容置于所述环形定位槽，所述环形定位槽的内侧壁形成第一定位柱，所述第一定位柱与所述第一通孔的下端插接配合；

所述连接件本体在所述第一筒体结构的内部还设置有第二定位柱，所述第二定位柱与第一通孔的上端滑动连接；

可选地，该具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足还包括弹性密封罩，所述弹性密封罩具有弹性，所述弹性密封罩罩设于所述外导套的外侧，所述弹性密封罩上端与所述连接件本体密封连接，所述弹性密封罩的下端与所述架本体密封连接。

可选地，该具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足还包括触地感知组件，所述触地感知组件包括触发件，所述触发件设置于所述第一筒体结构上端侧壁。

本发明所述具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足，在触地过程中(例如行星探测器着陆的过程中)，弹性足垫和弹性件能够在一定程度上吸收弹性足垫与地面接触时的冲击动能，达到着陆缓冲效果；另外，弹性足垫的凸块结构陷入地面的砂石中，随着压力的增大，所述弹性足垫和弹性件因受到压力增大，产生形变，从而相邻所述凸块结构之间的间距减小，能够增大与地面之间的切向摩擦力；并且，在此过程中，弹性足垫外凸的程度逐渐减小(甚至趋近于平面)，能够提高具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足与地面的接触面积，提高受力稳定性。在具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足脱离地面的过程中，在弹性件的作用下，凸块结构之间的间距增大，凸块结构之间的砂石因张力而脱落，便于下一次着地。该具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足具备着陆缓冲和较强的抓地性能，特别适合砂石等沉降地形和星球探测使用。

附图说明

图1为本发明的实施例中具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足的内部结构示意图；

图2为本发明的实施例中具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足的轴侧视图；

图3为本发明的实施例中具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足去掉弹性密封罩后的结构示意图；

图4为本发明的实施例中弹性足垫的结构示意图；

图5为本发明的实施例中弹性足垫的另一结构示意图；

图6为本发明的实施例中弹性足垫的另一结构示意图；

图7为本发明的实施例中连接件的结构示意图；

图8为本发明的实施例中外导套的结构示意图；

图9为本发明的实施例中连接件与外导套连接的结构示意图。

附图标记说明：

1-足架，110-架本体，111-环形定位槽，112-限位槽，113-第一定位柱，120-外导套，2-弹性件，21-锥形螺旋弹簧，3-弹性足垫，310-固定部，320-活动部，321-凸块结构，4-弹性密封罩，5-金属橡胶，510-第一通孔，6-压缩弹簧，7-滑动连接结构，710-滑槽，720-导向销，8-第一容置腔，9-连接件，910-连接件本体，911-第二定位柱，920-第一筒体结构，10-内导套，11-触发件，13-导向柱，14-导向槽，15-下安装座。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

需要说明的是，本文提供的坐标系XYZ中，X轴正向代表的右方，X轴的反向代表左方，Y轴的正向代表后方，Y轴的反向代表前方，Z轴的正向代表上方，Z轴的反向代表下方。同时，要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

结合图1至图3所示，本发明的实施例提供一种具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足，包括足架1、弹性件2和弹性足垫3，弹性足垫3至少部分位于足架1的下侧，弹性足垫3包括固定部310和活动部320，固定部310至少部分位于弹性足垫3的外端，固定部310与足架1连接，

弹性件2与活动部320连接，且活动部320随弹性件2的形变而变形，弹性足垫3的下侧设置有多个凸块结构321，当弹性足垫3处于离地状时，活动部320至少部分向远离足架1的一侧凸出设置，弹性足垫3触地过程中，弹性件2的弹性势能增大，相邻凸块结构321之间的间距减小。相应地，在弹性足垫3离地过程中，弹性件2的弹性势能减小，相邻凸块结构321之间的间距增大。

弹性足垫3的外端可以理解为水平方向上弹性足垫3的边缘所在的一端。例如，弹性足垫3的边缘呈圆形时，固定部310可以包括位于该边缘的圆环区域，该圆环区域用于与足架1连接，除固定部310之外的部分为可以理解为该活动部320。本说明书中，以圆环区域之外的部分为活动部320，当弹性足垫3处于离地状时，活动部320的中间区域向远离足架1的一侧(例如向下)凸出设置说明本发明的内容。但应当理解的是，在不违背本发明设计构思的情况下，弹性足垫3可以包括多个区域，各区域均可以选择性地设置固定部310、活动部320以及对应设置弹性件2；或者，在具有足够的布置空间的情况下，可以设置多个弹性足垫3以及对应的结构，此处不再详细说明。

凸块结构321之间的排列方式不做限制，以能够起到防滑作用，并且不碍于弹性足垫3的形变为准。示例性地，凸块结构321等间距的分布于弹性足垫3上，凸块结构321可以整体呈棱台、圆台等形状。

示例性地说明具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足支撑于地面的过程如下：当弹性足垫3处于离地状时，在弹性件2的作用下，弹性足垫3整体呈类球面结构，在弹性足垫3触地过程中，弹性件2压缩，弹性势能增大，实现着陆缓冲，并且，随着弹性件2的压缩，弹性足垫3与地面的接触面积增大，能够提供更大的支撑力，同时凸块结构321增加了具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足的粗糙度，提高了防滑性能。

在一些特殊地形，例如砂石等沉降地形中，当弹性足垫3处于离地状时，在弹性件2的作用下，弹性足垫3整体呈类球面结构；当弹性足垫3继续下降时，活动部320的中间区域首先与地面的砂石接触，弹性件2开始受力并产生形变，其形变过程中能够起到缓冲减震的作用，此时，中间区域的凸块结构321使得砂石下陷，从而在一定程度上压实该区域的砂石；当弹性件2因受力进一步压缩，至少部分凸块结构321之间的间距缩小，此时，位于凸块之间的砂石等将会被挤压，通过多个凸块结构321将弹性足垫3下方对应的砂石挤压为整体，提供更大的抓地力。

弹性足垫3脱离地面的过程中，弹性件2的弹性势能减小，弹性足垫3完成复位，此时，凸块结构321之间的间距逐渐增大，凸块结构321之间的砂石因张力而脱落，便于下一次抓地过程。

本发明的具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足，在触地过程中(例如行星探测器着陆的过程中)，弹性足垫3和弹性件2能够在一定程度上吸收弹性足垫3与地面接触时的冲击动能，达到着陆缓冲效果；另外，弹性足垫3的凸块结构321陷入地面的砂石中，随着压力的增大，弹性足垫3和弹性件2因受到压力增大，产生形变，从而相邻凸块结构321之间的间距减小，能够增大与地面之间的切向摩擦力；并且，在此过程中，弹性足垫3外凸的程度逐渐减小(甚至趋近于平面)，能够提高具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足与地面的接触面积，提高受力稳定性。在具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足脱离地面的过程中，在弹性件2的作用下，凸块结构321之间的间距增大，凸块结构321之间的砂石因张力而脱落，便于下一次着地。该具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足具备着陆缓冲和较强的抓地性能，特别适合砂石等沉降地形和星球探测使用。

如图4、图5和图6所示，弹性件2包括锥形螺旋弹簧21，锥形螺旋弹簧21与弹性足垫3连接，其中，锥形螺旋弹簧21的小端连接于活动部320的中间区域，锥形螺旋弹簧21的大端延伸至靠近固定部310。

具体地，弹性件2与弹性足垫3具有多个连接点，其具体连接方式不作为限制。弹性件2可以包括多个定位结构，通过各定位结构实现锥形螺旋弹簧21与弹性足垫3或足架1的连接。

如图1和图5所示，例如，多个定位结构中可以选择地包括下安装座15、中间安装座和上安装座(图中未示出)，下安装座15(例如通过螺钉)安装在弹性足垫3中间区域内部的凹槽内，锥形螺旋弹簧21的小端与下安装座15连接，锥形螺旋弹簧21的大端靠近于弹性足垫3边缘的圆环区域设置，且大端通过上安装座与弹性足垫3或足架1连接。中间安装座的情况与此类似，其用于实现锥形螺旋弹簧21在大端和小端之间的部分与弹性足垫3的连接。

此时，需要说明的是，为了增强凸块结构321的刚度，其内部可以夹设钢片等刚度较高的部件，钢片也可以延伸至弹性足垫3内凸块结构321之外的部分。在一些实施方式中，部分凸块结构321处对应设置有该中间安装座，且对应的凸块结构321和中间安装座通过螺钉连接等方式实现连接，例如，凸块结构321处形成T型块结构，T型块的上端(即靠近足架1的一端)与中间安装座连接。当锥形螺旋弹簧21发生形变时，中间安装座运动带动凸块结构321运动，从而使得弹性足垫3在凸块结构321处与弹性件2连接为整体，弹性件2处于压缩状态时，能够依靠弹性件2的刚度确保凸块结构321之间的挤压力的稳定性，提高具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足的使用寿命和抓地性能。

另外，弹性件2包括的锥形螺旋弹簧21的数量不作为限制，例如图中示出了包括两个锥形螺旋弹簧21的情况。

如此，利用锥形螺旋弹簧21的特性，使得当弹性足垫3处于离地状时，活动部320的中间区域向远离足架1的一侧凸出，弹性足垫3触地过程中，锥形螺旋弹簧21受力压缩从而带动弹性足垫3变形，使得弹性足垫3的相邻凸块结构321之间的间距减小(此时利用弹簧的刚度确保各凸块结构321之间的相对位置锁定)，从而提高抓地性能。

如图1所示，可选地，足架1靠近活动部320的一侧设置有限位槽112，限位槽112适于容置弹性件2的至少部分，以实现弹性件2的位置限定。

具体地，限位槽112用于至少部分容置该锥形螺旋弹簧21，和/或，至少部分容置该定位结构。

示例性地，限位槽112与目标状态(目标状态可以理解为弹性件2压缩至预设状态)下锥形螺旋弹簧21的形状近似匹配，其在一定程度上可以纠正目标状态下锥形螺旋弹簧21的位置，避免锥形螺旋弹簧21因受力不均导致形变不符合预期。

当然，需要理解的是，限位槽112不必沿弹性件2的螺旋延伸方向与弹性件2全部匹配，其可以是部分匹配。例如，沿某一方向(如X轴方向)，足架1的下侧壁由内至外(即由中心向边缘)设置多个限位槽112，每个限位槽112用于容置对应的定位结构，各限位槽112之间可以通过避位结构连通，以避位弹性件2上除定位结构之外的部分，此处不再详细说明。沿X轴方向内至外，相邻限位槽112之间的间距可以逐渐变小，此处不再详细说明。

如此，在触地过程中，随着弹性件2的压缩，弹性件2运动至至少部分容置于限位槽112，此时，通过限位槽112的容置作用将弹性足垫3和弹性件2受到的力传递至足架1，具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足形成一个整体，弹性足垫3受到的力能够部分经弹性件2和限位槽112传递至足架1，能够确保其抓地的稳定性。

进一步，所述弹性件2还包括多个定位结构，各定位结构与锥形螺旋弹簧21连接，锥形螺旋弹簧21和/或定位结构至少部分嵌入弹性足垫3设置，当锥形螺旋弹簧21压缩至预设状态时，定位结构至少部分容置于对应的限位槽112。此种设置方式前文已经描述，此处不再详细说明。

如此，既便于锥形螺旋弹簧21与弹性足垫3的连接，能够提高弹性件2与弹性足垫3连接处的结构刚度，提高局部受力稳定性，限位槽112定位该定位结构而不是直接定位锥形螺旋弹簧21，同样能够提高定位结构处的局部可靠性，避免锥形螺旋弹簧21因受力情况复杂导致寿命降低和可靠性下降。

进一步，足架1的下端面设置为弧面结构，限位槽112的边缘设置有导向面结构(图中未示出)，导向面结构用于将弹性件2的至少部分导入或导出限位槽112。

示例性地，沿足架1的径向，导向面结构设置于限位槽112的两侧边缘，在弹性足垫3触地过程中，通过导向面结构的导向使得定位结构顺利进入或脱出对应的限位槽112。

如此，导向面结构的设置，能够降低对限位槽112的位置精度要求，即使触地过程中，弹性件2因受压可能运动到达的实际位置与限位槽112的位置有较小差异，也能够通过导向面结构克服这种差异，而迫使弹性件2进一步形变而进入对应的限位槽112。甚至能够通过这种方式在一定程度上根据需要调整两个定位结构之间的距离，示例性地，位于X轴方向分布的两个限位槽112，其中一个限位槽112对应处的导向面结构将对应的定位结构向X轴正向导向进入该限位槽112，其中另一个限位槽112对应处的导向面结构将对应的定位结构向X轴反向导向进入该限位槽112。此时，导向面结构和弹性件2的接触面优选为弧面，此处不再详细说明。

如图1所示，在上述实施例中，活动部320的中间区域设置有导向柱13，足架1的下侧设置有导向槽14，导向槽14的位置与导向柱13的位置相对应，弹性足垫3触地过程中，弹性件2的弹性势能减小时，导向柱13与导向槽14滑动连接。

需要说明的，当弹性足垫3处于离地状态时，导向柱13与导向槽14可以处于脱离状态或者滑动连接状态，导向槽14的边缘可以设置导向结构，其不作为限制。

并且，在一些实施方式中，该导向柱13与该下安装座15的位置相对应且一体连接，例如，该下安装座15包括座体和压盖，通过座体和压盖限制锥形螺旋弹簧21的小端，导向柱13与该盖体一体连接。

如此，通过导向柱13和导向槽14的滑动连接，能够避免弹性足垫3偏位，并且，当弹性足垫3受地面的摩擦力时，可以部分传递至该导向槽14，该具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足的稳定性和可靠性高，实用性强。

如图1、图3、图7至图9所示，具体地，具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足还包括足本体(图中未示出)、连接件9、缓冲组件和滑动连接结构7，足本体的下端与该连接件本体910连接，缓冲组件设置于连接件9和足架1之间，以实现连接件9和足架1之间的缓冲，滑动连接结构7设置于连接件9和足架1之间，用于实现连接件9和足架1之间的滑动导向。

其中，足本体可以与该连接件本体910可拆卸连接或一体连接，其不作为限制。

示例性地，连接件本体910的上端为法兰盘结构，具有螺纹孔，可通过螺钉与足本体的小腿相连。

如此，通过该缓冲组件进一步增强缓冲效果，能够提升着陆缓冲性能。

此时，可选地，当该下安装座15与足架1下端抵接时，若弹性足垫3受到的压力进一步增大，则缓冲组件进一步起到缓冲作用(例如后文描述的金属橡胶5)，该具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足的可靠性和稳定性高。

如图1、图3、图7至图9所示，进一步，足架1包括架本体110和外导套120，外导套120和架本体110可拆卸连接且共同形成第一容置腔8；

连接件9包括连接件本体910和设置于连接件本体910下端的第一筒体结构920，第一筒体结构920容置于第一容置腔8内，滑动连接结构7设置于带动第一筒体结构920和外导套120之间，连接件本体910的上端穿过外导套120设置；

缓冲组件包括金属橡胶5和压缩弹簧6，金属橡胶5和压缩弹簧6均至少部分容置于第一筒体结构920，压缩弹簧6圈设于金属橡胶5的外周，金属橡胶5设置有沿上下方向延伸的第一通孔510，架本体110上设置有环形定位槽111，金属橡胶5和压缩弹簧6的下端均容置于环形定位槽111，环形定位槽111的内侧壁形成第一定位柱113，第一定位柱113与第一通孔510的下端插接配合；

连接件本体910在第一筒体结构920的内部还设置有第二定位柱911，第二定位柱911与第一通孔510的上端滑动连接。

示例性地，金属橡胶5整体为圆柱形，其中间位置设置该第一通孔510，压缩弹簧6内径略大于金属橡胶5外径，两者实现间隙配合，压缩弹簧6的外圈与环形定位槽111的外侧壁配合，实现压缩弹簧6的定位与安装。当弹性足垫3处于离地状态时，压缩弹簧6的高度比金属橡胶5的高度高。

如此，当弹性足垫3处于离地状态时，压缩弹簧6和弹性件2承受一定的预压力，使各零件之间配合更加可靠，弹性足垫3过程中，弹性件2和压缩弹簧6作为第一级缓冲元件首先承受压力，当压缩弹簧6沿Z轴方向受压足够大时，金属橡胶5作为第二级缓冲元件开始承受压力，实现两级缓冲；由于金属橡胶5的回弹特性较差，在足地脱离接触后，由压缩弹簧6实现复位功能，该具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足具备二级缓冲功能，其可靠性和稳定性高，具有对地形适应性强、抗沉陷、高牵引、强抓地力、轻质量、缓冲吸能等特点。

外导套120的内壁与第一筒体结构920的外壁配合，第一筒体结构920的内壁与压缩弹簧6的外径配合，外导套120上存在圆形通孔以及设置于该圆形通孔处的限位凸缘，该圆形通孔用于连接件本体910的穿过，该限位凸缘限制该第一筒体结构920脱离该第一容置腔8。

滑动连接结构7包括设置于第一筒体结构920上的滑槽710以及与外导套120连接的导向销720，导向销至少部分插设于该滑槽710，导向销720与滑槽710沿Z轴方向滑动连接，该滑动连接结构7可以设置多个，例如四个，此处不再详细说明。

示例性地，导向销720为螺栓，螺栓由内至外穿设于外导套120侧壁的通孔，并通过一对螺母实现紧固，螺栓的大端与第一筒体结构920上侧壁的滑槽710配合，形成沿Z轴方向的直线移动副，限制二者的相对转动。

进一步，该具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足还包括触地感知组件，触地感知组件包括触发件11，触发件11设置于第一筒体结构920上端的内侧壁。

弹性足垫3触地过程中，当金属橡胶5与触发件11接触时，触发件11被触发。

具体地，触地感知组件包括触发件11和内导套10，内导套10至少部分容置于第一通孔510且与金属橡胶5连接，内导套10与第二定位柱911滑动连接，触发件11与连接件本体910连接且靠近第二定位柱911设置，连接件本体910设置有用于安装触发件11的安装槽，触发件11可以设置为环形触发片，环形触发片套设于第二定位柱911的且容置于该安装槽。弹性足垫3触地过程中，当内导套10与触发件11接触时，接通传感器电路，触发件11被触发，实现触底感知的功能。

如此，本发明具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足，各部件安装结构可靠，具有多级缓冲功能，具有良好的着陆缓冲和减震性能、较强的抓地性能以及触地检测功能，能够在超低温等恶劣环境使用，可靠性高，适应性强。

进一步，该具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足还包括弹性密封罩4，弹性密封罩4罩设于外导套120的外侧，弹性密封罩4上端与连接件本体910密封连接，弹性密封罩4的下端与架本体110密封连接。

示例性地，架本体110的周向设置一圈凸缘，弹性密封罩4的下端延伸至该凸缘处，弹性足垫3的外端延伸至该凸缘处，三者在该凸缘处通过紧固组件紧固。可以设置相应的密封圈和压板，以确保三者连接的紧密性，其中，弹性密封罩4可以是薄钢板压制成型，此处不再详细说明。

如此，在实现缓冲减震的情况下，该具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足的整个结构还能够取得良好的密封效果，确保其内部元器件的可靠性和稳定性，确保恶劣环境下行走足的使用寿命，可靠性高。

本发明另一实施例还提供一种星球探测器，包括上述任意一项的具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足。

星球探测器具有该行走足的所有有益效果，在此不再赘述。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足，其特征在于，包括足架(1)、弹性件(2)和弹性足垫(3)，所述弹性足垫(3)至少部分位于所述足架(1)的下侧，所述弹性足垫(3)包括固定部(310)和活动部(320)，所述固定部(310)至少部分位于所述弹性足垫(3)的外端，所述固定部(310)与所述足架(1)连接，所述弹性件(2)与所述活动部(320)连接，且所述活动部(320)随所述弹性件(2)的形变而变形，所述弹性足垫(3)的下侧设置有多个凸块结构(321)，当所述弹性足垫(3)处于离地状时，所述活动部(320)至少部分向远离所述足架(1)的一侧凸出设置，所述弹性足垫(3)触地过程中，所述弹性件(2)的弹性势能增大，相邻所述凸块结构(321)之间的间距减小；

所述弹性件(2)包括锥形螺旋弹簧(21)，所述锥形螺旋弹簧(21)与所述弹性足垫(3)连接，其中，所述锥形螺旋弹簧(21)的小端连接于所述活动部(320)的中间区域，所述锥形螺旋弹簧(21)的大端延伸至靠近所述固定部(310)；沿所述中间区域至所述固定部(310)的方向，所述锥形螺旋弹簧(21)在多个位置与所述弹性足垫(3)相连接；

所述足架(1)的下端面设置为弧面结构，所述下端面设置有限位槽(112)，沿所述中间区域至所述固定部(310)的方向，所述限位槽(112)设置为多个，所述限位槽(112)适于容置所述弹性件(2)的至少部分，以实现所述弹性件(2)的位置限定；

所述限位槽(112)的边缘设置有导向面结构，所述导向面结构用于将所述弹性件(2)导入或导出所述限位槽(112)。

2.根据权利要求1所述的具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足，其特征在于，所述弹性件(2)还包括多个定位结构，各所述定位结构与所述锥形螺旋弹簧(21)连接，所述锥形螺旋弹簧(21)和/或所述定位结构至少部分嵌入所述弹性足垫(3)设置，当所述锥形螺旋弹簧(21)压缩至预设状态时，所述定位结构至少部分容置于对应的所述限位槽(112)。

3.根据权利要求1至2任意一项所述的具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足，其特征在于，所述活动部(320)的中间区域设置有导向柱(13)，所述足架(1)的下侧设置有导向槽(14)，所述导向槽(14)的位置与所述导向柱(13)的位置相对应，所述弹性足垫(3)触地过程中，所述弹性件(2)的弹性势能减小时，所述导向柱(13)与所述导向槽(14)滑动连接。

4.根据权利要求1至2任意一项所述的具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足，其特征在于，还包括足本体、连接件(9)、缓冲组件和滑动连接结构(7)，所述连接件(9)与所述足本体连接，所述缓冲组件设置于所述连接件(9)和所述足架(1)之间，以实现所述连接件(9)和所述足架(1)之间的缓冲，所述滑动连接结构(7)设置于所述连接件(9)和所述足架(1)之间，用于实现所述连接件(9)和所述足架(1)之间的滑动导向。

5.根据权利要求4所述的具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足，其特征在于，所述足架(1)包括架本体(110)和外导套(120)，所述外导套(120)和所述架本体(110)可拆卸连接且共同形成第一容置腔(8)；

所述连接件(9)包括连接件本体(910)和设置于所述连接件本体(910)下端的第一筒体结构(920)，所述第一筒体结构(920)容置于所述第一容置腔(8)内，所述滑动连接结构(7)设置于带动第一筒体结构(920)和所述外导套(120)之间，所述连接件本体(910)的上端穿过所述外导套(120)设置；

所述缓冲组件包括金属橡胶(5)和压缩弹簧(6)，所述金属橡胶(5)和所述压缩弹簧(6)均至少部分容置于所述第一筒体结构(920)，所述压缩弹簧(6)圈设于所述金属橡胶(5)的外周，所述金属橡胶(5)设置有沿上下方向延伸的第一通孔(510)，所述架本体(110)上设置有环形定位槽(111)，所述金属橡胶(5)和所述压缩弹簧(6)的下端均容置于所述环形定位槽(111)，所述环形定位槽(111)的内侧壁形成第一定位柱(113)，所述第一定位柱(113)与所述第一通孔(510)的下端插接配合；

所述连接件本体(910)在所述第一筒体结构(920)的内部还设置有第二定位柱(911)，所述第二定位柱(911)与第一通孔(510)的上端滑动连接。

6.根据权利要求5所述的具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足，其特征在于，还包括弹性密封罩(4)，所述弹性密封罩(4)具有弹性，所述弹性密封罩(4)罩设于所述外导套(120)的外侧，所述弹性密封罩(4)上端与所述连接件本体(910)密封连接，所述弹性密封罩(4)的下端与所述架本体(110)密封连接。

7.根据权利要求5所述的具有着陆缓冲功能的月面足式机器人高性能行走足，其特征在于，还包括触地感知组件，所述触地感知组件具体包括触发件(11)，所述触发件(11)设置于所述第一筒体结构(920)上端侧壁。

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