CN209739206U - 用于机器人的足部结构及机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及智能机器技术领域，提供一种用于机器人的足部结构及机器人，该用于机器人的足部结构包括连接板、连接杆、第一支臂和第二支臂；所述第一支臂的第一端部与所述连接板连接，所述第一支臂的第二端部与所述第二支臂的第一端部转动连接；所述连接杆的第一端部可伸缩地连接于所述连接板上，所述连接杆的第二端部与所述第二支臂的第一端部转动连接。本实用新型的用于机器人的足部结构及机器人，其结构简单，能够较好地适应复杂路况。

Description

用于机器人的足部结构及机器人

技术领域

本实用新型涉及智能机器技术领域，具体涉及一种用于机器人的足部结构及机器人。

背景技术

机器人是自动执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。其自动执行工作的命令既可以是接受人类指挥，也可以是由预先编排的程序；也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。其按照控制系统发出的指令信号，借助于动力元件进行动作，可以协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。机器人按应用环境的不同，可分为两大类：工业机器人和特种机器人。其中，特种机器人在服务、水下、娱乐、农业等领域均有突出的表现。

机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物，在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。目前，机器人被应用到智能货运的领域。在送货过程中，遇到路况复杂的情况，例如，遇到多级台阶、坑洼地形、积水路面等路况时，其运动性能会受到很大的影响。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于机器人的足部结构及机器人，以解决现有技术中机器人不能够良好适应复杂路况而导致适应性不强的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

根据本实用新型实施例的第一方面，一种用于机器人的足部结构，包括连接板、连接杆、第一支臂和第二支臂；所述第一支臂的第一端部与所述连接板连接，所述第一支臂的第二端部与所述第二支臂的第一端部转动连接；所述连接杆的第一端部可伸缩地连接于所述连接板上，所述连接杆的第二端部与所述第二支臂的第一端部转动连接。

进一步地，所述第一支臂的第一端部通过支杆与驱动机构的驱动轴连接，所述支杆与所述驱动轴相互垂直设置。

进一步地，所述第一支臂的第一端部与所述连接板固定连接或转动连接。

进一步地，所述第二支臂的第二端部连接有垫脚。

进一步地，所述垫脚包括第一侧板、第二侧板、足垫和第一转轴；所述第一侧板和所述第二侧板分别与所述第二支臂的第二端部连接，且所述第一侧板和所述第二侧板相互平行设置；所述足垫套设于第一转轴上，所述第一转轴的一端与所述第一侧板连接，另一端与所述第二侧板连接。

进一步地，所述垫脚还包括第一弹性件；所述第一侧板和所述第二侧板上均设置有槽道，所述第一转轴的一端卡合于所述第一侧板的槽道内，所述第一转轴的另一端卡合于所述第二侧板的槽道内；所述第一弹性件的一端与所述第一转轴连接，另一端与所述第二支臂的第二端部连接。

进一步地，所述足垫为弹性足垫。

进一步地，所述垫脚包括第三侧板、第四侧板、滚轮和第二转轴；所述第三侧板和所述第四侧板分别与所述第二支臂的第二端部连接，且所述第三侧板和所述第四侧板相互平行设置；所述滚轮套设于所述第二转轴上，所述第二转轴的一端与所述第三侧板连接，另一端与所述第四侧板连接。

进一步地，所述垫脚还包括第二弹性件；所述第三侧板和所述第四侧板上均设置有槽道，所述第二转轴的一端卡合于所述第三侧板的槽道内，所述第二转轴的另一端卡合于所述第四侧板的槽道内；所述第二弹性件的一端与所述第二转轴连接，另一端与所述第二支臂的第二端部连接。

根据本实用新型实施例的第二方面，一种机器人，包括上述足部结构。

本实用新型实施例具有如下优点：

通过设置相互转动连接的第一支臂和第二支臂，第一支臂与连接板连接，连接杆一端与第二支臂转动连接，连接杆另一端与连接板可伸缩地连接，通过连接杆的往复运动带动第二支臂，或带动第一支臂和第二支臂转动，从而实现走动的状态，能够较好地适应复杂路况。

通过设置垫脚，能够避免第二支臂直接接触地面，避免第二支臂的磨损。在第一支板和第二支板上设置槽道，并相应地设置弹性件，能够降低足部结构在运动过程中所受的冲击力，增强运动的平稳性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施例的一种用于机器人的足部结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的一种用于机器人的足部结构的结构示意图；

图中，1-连接板，2-第一支臂，3-第二支臂，4-连接杆，5-滚轮，6-足垫，7-第一侧板，8-第二侧板。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1和图2所示，本实用新型实施例提供一种用于机器人的足部结构，包括连接板1、连接杆4、第一支臂2和第二支臂3；第一支臂2的第一端部与连接板1连接，第一支臂2的第二端部与第二支臂3的第一端部转动连接；连接杆4的第一端部可伸缩地连接于连接板1上，连接杆4的第二端部与第二支臂3的第一端部转动连接。

具体地，连接板1的结构可不作具体限定，只要便于连接或设置其他结构即可。通常情况下，足部结构立于地面或其他结构上。本实用新型实施例中，以足部结构呈竖直方向设置的结构为例进行说明。

第一支臂2和第二支臂3均可以是杆状结构。第一支臂2的第一端部设置于连接板1下方，且与连接板1连接。第一支臂2的第二端部与第二支臂3的第一端部转动连接，第一支臂2位于第二支臂3的上方。连接杆4的第二端部与第二支臂3的第一端部转动连接，连接杆4的第一端部与连接板1连接；且连接杆4的第一端部与连接板1可伸缩地连接。连接杆4与第二支臂3连接的位置，和第一支臂2与第二支臂3连接的位置，可以相同，也可以不相同。

其中，连接板1可水平设置，第一支臂2可与连接板1呈一定夹角设置；该夹角通常不为直角。第二支臂3可与第一支臂2呈一定夹角设置。当连接杆4往复运动时，连接杆4能够带动第二支臂3的第一端部绕第一支臂2和第二支臂3转动连接的位置转动，使第二支臂3与竖直方向的夹角变大或变小，进而模拟人或动物走路的过程，能够较好地适应复杂路况。

其中，第一支臂2与连接板1可固定连接，也可以转动连接。当第一支臂2与连接板1固定连接时，仅第二支臂3相对于第一支臂2转动。当第一支臂2与连接板1转动连接时，则当连接杆4带动第二支臂3转动时，第一支臂2也能够相对于连接板1转动，能够增强足部结构运动的灵活性。

在一个具体的实施例中，第一支臂2的第一端部通过支杆与驱动机构的驱动轴连接，支杆与驱动轴相互垂直设置。在上述各实施例的基础上，本实施例具体说明第一支臂2与连接板1的连接结构。

驱动机构可设置于连接板1上。驱动机构用于驱动连接杆4的往复运动。支杆与驱动机构的驱动轴垂直，支杆与驱动轴固定连接。支杆与连接杆4的第一端部固定连接。其中，连接板1与驱动轴也垂直设置。则当驱动轴转动时，带动支杆转动。驱动机构可以是电机，也可以是其他驱动结构，只要能够带动支杆转动即可。

当驱动轴带动支杆向远离连接杆4第二端部的方向运动时，能够带动连接杆4向靠近连接板1的方向运动，则能够带动第二支臂3与竖直方向的夹角减小。当驱动轴带动支杆向靠近连接杆4第二端部的方向运动时，能够带动连接杆4向远离连接板1的方向运动，则能够带动第二支臂3与竖直方向的夹角增大。不断重复上述动作，从而模拟人或动物行走过程。

在一个具体的实施例中，第二支臂3的第二端部连接有垫脚。在上述各实施例的基础上，本实施例具体说明垫脚的设置。设置垫脚，使得足部结构在行走过程中，能够避免第二支臂3直接与地面接触，从而避免或降低第二支臂3的磨损。

在一个具体的实施例中，参见图1所示，垫脚包括第一侧板7、第二侧板8、足垫6和第一转轴；第一侧板7和第二侧板8分别与第二支臂3的第二端部连接，且第一侧板7和第二侧板8相互平行设置，足垫6套设于第一转轴上，第一转轴的一端与第一侧板7连接，另一端与第二侧板8连接。在上述各实施例的基础上，本实施例具体说明垫脚的结构。

第一侧板7和第二侧板8相互平行设置，且间隔一定距离。足垫6结构可不作具体限定，可以是立体块状结构，也可以是球体或半球体结构；优选为球体或半球体结构。当足垫6为半球体结构时，其球面面向地面。当足部结构动作时，足垫6直接与地面接触，第二支臂3无需与地面接触。具体地，第一转轴能够相对于第一侧板7和第二侧板8转动，也可以是固定连接。其中，足垫6可优选为弹性足垫6，也即足垫6的材质为弹性材料，能够减少足部结构与地面接触时的冲击力。

在一个具体的实施例中，垫脚还包括第一弹性件；第一侧板7和第二侧板8上均设置有槽道，第一转轴的一端卡合于第一侧板7的槽道内，第一转轴的另一端卡合于第二侧板8的槽道内；第一弹性件的一端与第一转轴连接，另一端与第二支臂3的第二端部连接。在上述各实施例的基础上，本实施例具体说明弹性件的设置。

第一侧板7和第二侧板8上的槽道的方向可以是与第二支臂3的长度方向相同，也可以不相同。第一侧板7上的槽道面向第二侧板8，第二侧板8上的槽道面向第一侧板7；且第一侧板7上的槽道和第二侧板8上的槽道相互平行且位置相应，便于第一转轴的设置。第一转轴能够在第一侧板7和第二侧板8上的槽道内沿槽道的长度方向滑动。

第一弹性件的一端与第一转轴固定连接，另一端与第二支臂3的第二端部固定连接。第一弹性件与第一转轴相互垂直设置。当足垫6与地面接触，受力后，第一弹性件被压缩，第一转轴在第一侧板7和第二侧板8的槽道内滑动，能够降低足部结构所受的冲击力。其中，第一弹性件可以是弹簧或弹性材质的弹性杆等具有弹性的结构，只要能够便于起到缓冲的作用即可。

在一个具体的实施例中，参见图2所示，垫脚包括第三侧板、第四侧板、滚轮5和第二转轴；第三侧板和第四侧板分别与第二支臂3的第二端部连接，且第三侧板和第四侧板相互平行设置，滚轮5套设于第二转轴上，第二转轴的一端与第三侧板连接，另一端与第四侧板连接。在上述各实施例的基础上，本实施例具体说明垫脚的另一种结构。

第二转轴上可套设滚轮5。滚轮5能够相对于第二转轴转动。第二转轴的两端分别与第三侧板和第四侧板连接，则足部结构也能够相对于地面滚轮5滚动的方式运动，使得足部结构能够实现行走和滚轮5滚动两种不同的运行方式。可以理解的是，槽道也可以是贯穿侧板的，使得第二转轴穿过相应的侧板，第二转轴的两端各设置一个滚轮5，两个侧板位于两个滚轮5之前。

在一个具体的实施例中，垫脚还包括第二弹性件；第三侧板和第四侧板上均设置有槽道，第二转轴的一端卡合于第三侧板的槽道内，第二转轴的另一端卡合于第四侧板的槽道内，第二弹性件的一端与第二转轴连接，另一端与第二支臂3的第二端部连接。

第三侧板和第四侧板上的槽道的方向可以是与第二支臂3的长度方向相同，也可以不相同。第三侧板上的槽道面向第四侧板，第四侧板上的槽道面向第三侧板；且第三侧板上的槽道和第四侧板上的槽道相互平行且位置相应，便于第二转轴的设置。第二转轴能够在第三侧板和第四侧板上的槽道内沿槽道的长度方向滑动。

第二弹性件的一端与第二转轴固定连接，另一端与第二支臂3的第二端部固定连接。第二弹性件与第二转轴相互垂直设置。当滚轮5与地面接触，受力后，第二弹性件被压缩，第二转轴在第三侧板和第四侧板的槽道内滑动，能够降低足部结构所受的冲击力。其中，第二弹性件可以是弹簧或弹性材质的弹性杆等具有弹性的结构，只要能够便于起到缓冲的作用即可。

在一个具体的实施例中，还提供一种机器人，该机器人包括上述足部结构。在上述各实施例的基础上，本实施例具体说明机器人的结构。该机器人至少包括两条上述足部结构；连接板上还可按照需求设置其他结构。

本实用新型的用于机器人的足部结构及机器人，通过设置相互转动连接的第一支臂和第二支臂，第一支臂与连接板连接，连接杆一端与第二支臂转动连接，连接杆另一端与连接板可伸缩地连接，通过连接杆的往复运动带动第二支臂，或带动第一支臂和第二支臂转动，从而实现走动的状态。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种用于机器人的足部结构，其特征在于，包括连接板、连接杆、第一支臂和第二支臂；所述第一支臂的第一端部与所述连接板连接，所述第一支臂的第二端部与所述第二支臂的第一端部转动连接；所述连接杆的第一端部可伸缩地连接于所述连接板上，所述连接杆的第二端部与所述第二支臂的第一端部转动连接。

2.根据权利要求1所述的足部结构，其特征在于，所述第一支臂的第一端部通过支杆与驱动机构的驱动轴连接，所述支杆与所述驱动轴相互垂直设置。

3.根据权利要求1所述的足部结构，其特征在于，所述第一支臂的第一端部与所述连接板固定连接或转动连接。

4.根据权利要求1所述的足部结构，其特征在于，所述第二支臂的第二端部连接有垫脚。

5.根据权利要求4所述的足部结构，其特征在于，所述垫脚包括第一侧板、第二侧板、足垫和第一转轴；所述第一侧板和所述第二侧板分别与所述第二支臂的第二端部连接，且所述第一侧板和所述第二侧板相互平行设置；所述足垫套设于第一转轴上，所述第一转轴的一端与所述第一侧板连接，另一端与所述第二侧板连接。

6.根据权利要求5所述的足部结构，其特征在于，所述垫脚还包括第一弹性件；所述第一侧板和所述第二侧板上均设置有槽道，所述第一转轴的一端卡合于所述第一侧板的槽道内，所述第一转轴的另一端卡合于所述第二侧板的槽道内；所述第一弹性件的一端与所述第一转轴连接，另一端与所述第二支臂的第二端部连接。

7.根据权利要求5所述的足部结构，其特征在于，所述足垫为弹性足垫。

8.根据权利要求4所述的足部结构，其特征在于，所述垫脚包括第三侧板、第四侧板、滚轮和第二转轴；所述第三侧板和所述第四侧板分别与所述第二支臂的第二端部连接，且所述第三侧板和所述第四侧板相互平行设置；所述滚轮套设于所述第二转轴上，所述第二转轴的一端与所述第三侧板连接，另一端与所述第四侧板连接。

9.根据权利要求8所述的足部结构，其特征在于，所述垫脚还包括第二弹性件；所述第三侧板和所述第四侧板上均设置有槽道，所述第二转轴的一端卡合于所述第三侧板的槽道内，所述第二转轴的另一端卡合于所述第四侧板的槽道内；所述第二弹性件的一端与所述第二转轴连接，另一端与所述第二支臂的第二端部连接。

10.一种机器人，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的足部结构。