CN114435505B - 一种机器人柔性足 - Google Patents
一种机器人柔性足 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114435505B CN114435505B CN202111586203.XA CN202111586203A CN114435505B CN 114435505 B CN114435505 B CN 114435505B CN 202111586203 A CN202111586203 A CN 202111586203A CN 114435505 B CN114435505 B CN 114435505B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- foot
- ankle
- robot
- connecting rod
- driving
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
- B62D57/02—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
- B62D57/032—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members with alternately or sequentially lifted supporting base and legs; with alternately or sequentially lifted feet or skid
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
本发明公开了一种机器人柔性足,解决了机器人足部刚性触地的问题,所述机器人柔性足包括踝、足面、足底、第一连接部、第二连接部和驱动装置;所述踝设有足部运动副和驱动部;所述踝、足面、第一连接部、足底、第二连接部依次首尾相连,且足面、第一连接部、足底、第二连接部中至少有一个为弹性板,其中弹性板与其一端相邻部件固定连接,使柔性足构成平面四杆机构,所述驱动装置通过作用于驱动部驱动柔性足绕足部运动副运动,达到了机器人足部弹性触地来减小对踝部电机冲击的目的。
Description
技术领域
本发明涉及仿人机器人领域,尤其涉及一种机器人柔性足。
背景技术
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。
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,但是结构复杂,易产生脚底圆筒与上压板之间卡死。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提出一种机器人柔性足。
为了实现上述发明目的,本发明采用了以下技术方案:一种机器人柔性足,包括依次首尾相连的踝、足面、第一连接杆、足底和第二连接杆;所述机器人柔性足各部件间形成个连接处,所述个连接处为两处固定连接和三处转动连接。
进一步地,所述足面、第一连接杆、足底和第二连接杆中至少有一个为弹性件;所述弹性件与其一端相邻部件固定连接。
进一步地,所述足面、第一连接杆、足底和第二连接杆中至少有一个为刚性板;所述刚性板与其一端相邻部件转动连接。
进一步地,所述踝设有驱动部,所述驱动部与驱动装置连接。
进一步地,所述驱动装置驱动机器人柔性足绕在足部运动副约束下运动。
进一步地,所述的足部运动副为踝转动副时,所述驱动装置为一组,通过驱动部的轴孔与踝连接。
进一步地,所述的足部运动副为踝球副或十字轴时,所述驱动装置为两组,每组驱动装置均包括驱动单元和与其连接的传动单元;所述传动单元与驱动部通过鱼眼接头或球副连接。
进一步地,所述驱动单元为电机,所述传动单元为连杆机构。
与现有技术相比,采用了上述技术方案的一种机器人柔性足,具有如下有益效果:
1、采用本发明的一种机器人柔性足,结构简洁,加工成本低,易于实现;
2、采用本发明的一种机器人柔性足,可以简化为平面四杆机构,且对原材料要求不高,各零件参数易得到,方便机器人的运动学建模和动力学仿真;
3、采用本发明的一种机器人柔性足,机器人弹性足触地的冲击有两条传递路径,一条通过第二连接杆,由于转动副的存在,冲击力不能传递到踝,另一条通过弹性板或弹性转动副吸收,可见,本发明所述的机器人弹性足可以较好达到保护驱动装置的效果。
附图说明
图1为本发明一种机器人柔性足的结构示意图;
图2为本发明机器人柔性足的一组驱动装置的结构示意图;
图3为本发明机器人柔性足的两组驱动装置的结构示意图;
附图标记:1、踝;2、足面;3、第一连接杆;4、足底;5、第二连接杆;6、驱动装置;7、腿;101、足部运动副;102驱动部。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明做进一步描述。
本发明公开了一种机器人柔性足,包括首尾相连的踝1、足面2、第一连接杆3、足底4和第二连接杆5。所述机器人柔性足各部件(踝1和足面2,足面2和第一连接杆3,第一连接杆3和足底4,足底4和第二连接杆5,第二连接杆5和踝1)间形成5个连接处,所述5个连接处包括两处固定连接和三处转动连接。其中一处固定连接用于弹性板。所述足面2、第一连接部3、足底4和第二连接部5中至少有一个为弹性件。
所述踝1上设有驱动部102。所述驱动部102为轴或轴孔与驱动装置6连接。通过驱动装置驱动驱动部102使机器人柔性足绕足部运动副运动,所述的驱动装置用于驱动所述柔性足在足部运动副约束下运动
如图2所示,所述的足部运动副101为踝转动副,则机器人的腿部或髋部设置有一组驱动装置6,当驱动装置设于机器人小腿7上并与所述踝转动副同轴布置时,驱动装置直接驱动踝运动;当驱动装置与踝转动副不同轴布置时,驱动装置则通过连杆等传动机构驱动踝运动。
如图3所示,所述的足部运动副为踝球副或十字轴8,所述的驱动装置6有两组,每组驱动装置均包括驱动单元和与其连接的传动单元。所述驱动单位为电机。所述传动单元为连杆,与驱动部102通过鱼眼接头或球副连接,实现机器人柔性足的二自由度运动。
实施例一
如图1所示的一种机器人柔性足,包括依次首尾相连的踝1,足面2,第一连接杆3,足底4,第二连接杆5。所述的足面2为弹性板,一端固定连接所述踝1,另一端与第一连接杆3转动连接;所述足底4一端与第一连接杆3转动连接,足底4另一端与第二连接杆5一端固定连接,所述第二连接杆5与踝1转动连接。
实施例二
基于实施例一,所述的足面2为弹性板,将足面2与第一连接部3的转动连接改为固定连接。需要指出的是,弹性板无论是固定连接还是转动连接,其连接处均相当于一个转动连接,这样,本方案的三个转动副可以减到两个转动副,被减掉的那个转动副改为固定连接。
实施例三
基于实施例一,将所述的弹性板替换为刚性板,即所述足面2采用刚性板。所述足面2的一端通过扭簧转动连接所述踝1,所述足面2的另一端与第一连接杆3转动连接,第一连接杆3与足底4一端转动连接,足底4另一端与第二连接杆5一端固定连接,第二连接杆5与踝1转动连接。
以上所述是本发明的优选实施方式,对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干变型和改进,这些也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种机器人柔性足,其特征在于:包括依次首尾相连的踝(1)、足面(2)、第一连接杆(3)、足底(4)和第二连接杆(5);所述机器人柔性足各部件间形成5个连接处,所述5个连接处为两处固定连接和三处转动连接;所述足面(2)、第一连接杆(3)、足底(4)和第二连接杆(5)中至少有一个为弹性件;所述弹性件与其一端相邻部件固定连接。
2.根据权利要求1所述的机器人柔性足,其特征在于,所述足面(2)、第一连接杆(3)、足底(4)和第二连接杆(5)中至少有一个为刚性板;所述刚性板与其一端相邻部件转动连接。
3.根据权利要求1所述的机器人柔性足,其特征在于,所述踝(1)设有驱动部(102),所述驱动部(102)与驱动装置(6)连接。
4.根据权利要求3所述的机器人柔性足,其特征在于,所述驱动装置(6)驱动机器人柔性足在足部运动副(101)约束下运动。
5.根据权利要求4所述的机器人柔性足,其特征在于,所述的足部运动副(101)为踝转动副时,所述驱动装置(6)为一组,通过驱动部(102)的轴孔与踝(1)连接。
6.根据权利要求4所述的机器人柔性足,其特征在于,所述的足部运动副(101)为踝球副或十字轴时,所述驱动装置(6)为两组,每组驱动装置均包括驱动单元和与其连接的传动单元;所述传动单元与驱动部(102)通过鱼眼接头或球副连接。
7.根据权利要求6所述的机器人柔性足,其特征在于,所述驱动单元为电机,所述传动单元为连杆机构。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111586203.XA CN114435505B (zh) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | 一种机器人柔性足 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111586203.XA CN114435505B (zh) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | 一种机器人柔性足 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114435505A CN114435505A (zh) | 2022-05-06 |
CN114435505B true CN114435505B (zh) | 2023-05-02 |
Family
ID=81364302
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111586203.XA Active CN114435505B (zh) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | 一种机器人柔性足 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114435505B (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2005256306A1 (en) * | 2004-06-29 | 2006-01-05 | Otto Bock Healthcare Gmbh | Artificial foot |
EP1953071A2 (en) * | 2007-02-02 | 2008-08-06 | Honda Motor Co., Ltd | Leg type mobile robot with schock absorber |
CA2652723A1 (en) * | 2008-02-07 | 2009-08-07 | Otto Bock Healthcare Gmbh | Orthopedic foot part and method for controlling an artificial foot |
CN108482510A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-09-04 | 吉林大学 | 具有辅助侧摆机构的无膝欠驱动仿生双足步行机 |
CN110074905A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-08-02 | 北京交通大学 | 具有连杆储能与重心自调节的主动型踝关节假肢机构 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100551644C (zh) * | 2007-11-27 | 2009-10-21 | 清华大学 | 仿生踝关节 |
CN102180206B (zh) * | 2011-04-24 | 2012-07-04 | 杭州电子科技大学 | 一种具有柔性关节的机器人脚部机构 |
CN104890758A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-09-09 | 湖州市千金宝云机械铸件有限公司 | 步行机器人足部装置 |
KR101911286B1 (ko) * | 2016-12-20 | 2018-12-28 | (주)한국미래기술 | 로봇 발의 서스펜션 장치 |
CN108556957B (zh) * | 2018-06-07 | 2020-09-01 | 合肥工业大学 | 一种用于可变胞无人地面移动系统的可折叠腿部机构 |
CN209253236U (zh) * | 2018-11-13 | 2019-08-16 | 深圳先进技术研究院 | 一种踝关节假肢 |
CN111731407B (zh) * | 2020-08-20 | 2020-12-01 | 之江实验室 | 一种双足机器人高能效轻量化腿足结构布局与设计方法 |
CN112046637B (zh) * | 2020-08-25 | 2023-12-01 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | 腿部机构及人形机器人 |
-
2021
- 2021-12-21 CN CN202111586203.XA patent/CN114435505B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2005256306A1 (en) * | 2004-06-29 | 2006-01-05 | Otto Bock Healthcare Gmbh | Artificial foot |
EP1953071A2 (en) * | 2007-02-02 | 2008-08-06 | Honda Motor Co., Ltd | Leg type mobile robot with schock absorber |
CA2652723A1 (en) * | 2008-02-07 | 2009-08-07 | Otto Bock Healthcare Gmbh | Orthopedic foot part and method for controlling an artificial foot |
CN108482510A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-09-04 | 吉林大学 | 具有辅助侧摆机构的无膝欠驱动仿生双足步行机 |
CN110074905A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-08-02 | 北京交通大学 | 具有连杆储能与重心自调节的主动型踝关节假肢机构 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114435505A (zh) | 2022-05-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101229826B (zh) | 一种双足机器人的下肢机构 | |
CN102556199B (zh) | 一种仿人机器人多自由度柔性脚板 | |
CN107140052A (zh) | 一种具有悬挂系统的轮腿式六足机器人 | |
CN103057620B (zh) | 一种基于模块化阵列传感器的仿人机器人足部结构 | |
CN100418708C (zh) | 腿式移动机器人 | |
JP5171290B2 (ja) | 脚式移動ロボット | |
CN110588822B (zh) | 仿生爬壁装置 | |
CN210806472U (zh) | 一种回馈式电网模拟器 | |
CN108639181B (zh) | 一种多自由度四足仿生机器人 | |
CN114435505B (zh) | 一种机器人柔性足 | |
CN109648541B (zh) | 一种应用于外骨骼机器人的足部穿戴装置 | |
CN210761039U (zh) | 一种单驱动力的可自适应地形的多自由度脚部装置 | |
CN114013532A (zh) | 一种用于改善双足机器人行走稳定性的一体化踝足系统 | |
CN210732447U (zh) | 一种具有双驱平行缓冲腿和并联柔性躯干的仿生机器人 | |
CN102390451B (zh) | 一种仿骆驼足机械足装置 | |
CN107571933A (zh) | 一种应用于四足机器人的悬挂系统 | |
CN101402380A (zh) | 一种仿人机器人足部冲击吸收机构 | |
KR101925403B1 (ko) | 착용로봇 무릎관절 토크지원용 탄성기구 | |
CN218536932U (zh) | 腿部装置以及双足机器人 | |
CN115230842B (zh) | 天平联动驱动轮底盘及机器人 | |
CN107651036B (zh) | 一种底盘可调的机器人 | |
CN212193241U (zh) | 一种机器人的减震装置 | |
CN220009953U (zh) | 一种仿真人体的机器人足部结构 | |
JP4049644B2 (ja) | 歩行ロボットの衝撃吸収機構 | |
CN212022833U (zh) | 一种单腿机构及腿足式机器人 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |