CN220924342U - 一种机器人减震机械足 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械技术领域，特别涉及一种机器人减震机械足，包括连接座、股节和胫节，连接座的一侧固定连接有第一舵机，胫节包括并排设置的支撑腿板、角度传感器和连接架，连接架安装于支撑腿板之间的中部靠下位置，支撑腿板的顶端与第三舵机的输出端相连接，连接架的底端连接有球形座，活动球头的底端连接有缓冲板，竖杆的外部套接有弹簧，缓冲板的底端安装有弹簧阻尼器，弹簧阻尼器的底端安装有半球支撑足，通过在机械足的胫节下方设置弹簧阻尼器对半球支撑足受力进行缓冲，同时机器人在前行过程中，缓冲板带动活动球头在球形座内部进行一定范围的角度摆动，配合四周的弹簧进行减震，从而在前行过程中能够有效减震。

Description

一种机器人减震机械足

技术领域

本实用新型涉及机械技术领域，特别涉及一种机器人减震机械足。

背景技术

目前，现有的公告号为CN212047634U的中国专利公开了一种仿生四足机器人，包括机身支架、机械腿和摄像装置；摄像装置安装在机身支架上端面；机械腿安装在机身支架下端面；机械腿设有一个以上，机械腿关于摄像装置对称设置在机身支架两侧；机械腿包括移动装置、避震装置和足部；移动装置与避震装置连接，避震装置与足部连接，其装置通过设置机械腿，实现仿生四足机器人的移动；通过设置避震装置，这样机械腿与地面接触时先经过缓冲；避震装置能抵消地面对机械腿的反作用力；这样仿生四足机器人的减震效果好。

机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业、户外工作等；不同类型的机器人所需的要求也不尽相同，在户外工作中，例如能源开采地形勘探，由于户外地形的不平整，对机器人的稳定性的要求更高，所采用的机械足需要足够的减震性能来应对户外不平整的地形，以此来保证机器人在户外行动中受到磕碰而翻倒。为此，我们在此提供一种机器人减震机械足。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种机器人减震机械足，旨在解决机器人在户外行动中受到磕碰而翻倒的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种机器人减震机械足，包括连接座、股节和胫节，所述连接座的一侧固定连接有第一舵机，所述第一舵机的输出端连接有第一连接头，所述第一连接头的另一端固定连接有第二连接头，所述股节包括组装外框、第二舵机和第三舵机，所述组装外框与第二连接头之间铰接有伸缩节杆，所述胫节包括并排设置的支撑腿板、角度传感器、连接架和弧形板，所述连接架的底端连接有球形座，所述球形座的外周固定连接有固定板，且固定板固定在支撑腿板之间，所述球形座的内部嵌装有活动球头，所述活动球头的底端连接有缓冲板，所述缓冲板与固定板纵向同位置处均开有条形槽，所述条形槽的内部设置有竖杆，所述竖杆的外部套接有弹簧，所述缓冲板的底端安装有弹簧阻尼器，所述弹簧阻尼器的底端安装有半球支撑足。

根据本实用新型实施例的机器人减震机械足，通过确保机器人能够在户外的复杂地形下前行，降低机械足磕碰时产生的震动对机器人躯体的影响，能够在户外的复杂地形下前行，从而使机器人在户外勘探等工作中使用更加稳定。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述组装外框的表面开有多个散热槽，所述组装外框的内部两端分别安装有第二舵机和第三舵机，所述第二舵机的输出端与第二连接头相连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述连接架安装于支撑腿板之间的中部靠下位置，所述支撑腿板的顶端与第三舵机的输出端相连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述支撑腿板的表面开有多个通孔，所述支撑腿板为弧形折板，且支撑腿板的底端为弧形结构，所述连接架的顶端安装有角度传感器，所述支撑腿板的底端外侧连接有弧形板。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述竖杆的两端均设置防脱头，其竖杆为多根设置，所述弹簧位于缓冲板与固定板之间。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述连接座的内部两侧均安装有多个横向缓冲器，两侧的所述横向缓冲器之间固定安装第一舵机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型通过在机械足的胫节下方设置弹簧阻尼器对半球支撑足受力进行缓冲，同时机器人在前行过程中，缓冲板带动活动球头在球形座内部进行一定范围的角度摆动，配合四周的弹簧进行减震，从而在前行过程中能够有效减震，且支撑腿板外侧的弧形板能够半球支撑足踩到坑中时提供足够的支撑点，确保机器人能够在户外的复杂地形下前行，最后在前行时发生的碰撞能够由连接座内的横向缓冲器进行减震，降低机械足磕碰时对机器人躯体的影响。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构正视图；

图2是本发明的局部结构俯视图；

图3是本发明的胫节侧向截面图；

图4是本发明的球形座与缓冲板部分结构示意图；

图5是本发明的固定板与缓冲板表面条形槽的示意图；

图6是本发明的组装外框内部结构示意图；

图7是本发明的连接座内部结构示意图；

图中：1、连接座；2、股节；3、胫节；4、第一舵机；5、第一连接头；6、第二连接头；7、伸缩节杆；11、横向缓冲器；21、组装外框；22、第二舵机；23、第三舵机；31、支撑腿板；32、角度传感器；33、连接架；34、弧形板；35、球形座；36、固定板；37、活动球头；38、缓冲板；39、条形槽；310、竖杆；311、弹簧；312、弹簧阻尼器；313、半球支撑足。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

其中附图中相同的标号全部指的是相同的部件。

实施例1

如图1-7所示，本实用新型提供一种机器人减震机械足，包括连接座1、股节2和胫节3，连接座1的一侧固定连接有第一舵机4，第一舵机4的输出端连接有第一连接头5，第一连接头5的另一端固定连接有第二连接头6，股节2包括组装外框21、第二舵机22和第三舵机23，组装外框21与第二连接头6之间铰接有伸缩节杆7，胫节3包括并排设置的支撑腿板31、角度传感器32、连接架33和弧形板34，连接架33的底端连接有球形座35，球形座35的外周固定连接有固定板36，且固定板36固定在支撑腿板31之间，球形座35的内部嵌装有活动球头37，活动球头37的底端连接有缓冲板38，缓冲板38与固定板36纵向同位置处均开有条形槽39，条形槽39的内部设置有竖杆310，竖杆310的外部套接有弹簧311，缓冲板38的底端安装有弹簧阻尼器312，弹簧阻尼器312的底端安装有半球支撑足313。

组装外框21的表面开有多个散热槽，组装外框21的内部两端分别安装有第二舵机22和第三舵机23，第二舵机22的输出端与第二连接头6相连接。

连接架33安装于支撑腿板31之间的中部靠下位置，支撑腿板31的顶端与第三舵机23的输出端相连接。

支撑腿板31的表面开有多个通孔，支撑腿板31为弧形折板，且支撑腿板31的底端为弧形结构，连接架33的顶端安装有角度传感器32，支撑腿板31的底端外侧连接有弧形板34。

竖杆310的两端均设置防脱头，其竖杆310为多根设置，弹簧311位于缓冲板38与固定板36之间。

连接座1的内部两侧均安装有多个横向缓冲器11，两侧的横向缓冲器11之间固定安装第一舵机4。

具体的，其结构由连接座1、股节2、胫节3、第一舵机4、第一连接头5、第二连接头6、伸缩节杆7、横向缓冲器11、组装外框21、第二舵机22、第三舵机23、支撑腿板31、角度传感器32、连接架33、弧形板34、球形座35、固定板36、活动球头37、缓冲板38、条形槽39、竖杆310、弹簧311、弹簧阻尼器312、半球支撑组313形成机器人减震机械足，首先将连接座1与机器人躯干连接，可用于四足或六足仿生机器人，使用时，由第一舵机4控制股节2左右摆动，第二舵机22控制股节2的抬高角度，第三舵机23控制胫节3的抬高角度，胫节3在抬升过程中由角度传感器32检测机械足的状态，机器人的单片机接收角度传感器32的信号，经过计算对机器人的姿态进行控制，从而使第一舵机4、第二舵机22和第三舵机23驱动一定角度，多个机械足之间配合使机器人前行，前行过程中，胫节3下方的半球支撑足313先与地面接触，之后受力对弹簧阻尼器312进行挤压，弹簧阻尼器312发生形变并推动上方的缓冲板38，同时由于接触地面时是从后往前，受力点会逐渐移动，因此缓冲板38所受到的压力也是从一侧移动至另一侧，缓冲板38偏移则会带动活动球头37在球形座35内摆动一定角度，且由于缓冲板38发生偏移会对偏移一侧的弹簧311进行挤压，弹簧311则在竖杆310的限制下在条形槽39位置进行偏移挤压，满足不同角度下的挤压形变，从而对机械足纵向产生的碰撞进行缓冲起到减震作用，随着机械足迈步向前，被挤压的弹簧311位置也随之改变，在完成一次迈步动作之后弹簧311全部回弹复位，缓冲板39也带动弹簧阻尼器312复位至常规竖直状态，且在迈步过程中若地形较差导致半球支撑足313踩到坑离，支撑腿板31侧边的弧形板34也能够给予足够的支撑点，从而避免机器人失衡，若机械足迈步过程中发生碰撞，则连接座1内的横向缓冲器11进行缓冲，降低对机器人躯体的影响，从而使机器人在户外勘探等工作中使用更加稳定。

综上所述，本实用新型通过在机械足的胫节下方设置弹簧阻尼器对半球支撑足受力进行缓冲，同时机器人在前行过程中，缓冲板带动活动球头在球形座内部进行一定范围的角度摆动，配合四周的弹簧进行减震，从而在前行过程中能够有效减震，且支撑腿板外侧的弧形板能够半球支撑足踩到坑中时提供足够的支撑点，确保机器人能够在户外的复杂地形下前行，最后在前行时发生的碰撞能够由连接座内的横向缓冲器进行减震，降低机械足磕碰时对机器人躯体的影响。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种机器人减震机械足，包括连接座(1)、股节(2)和胫节(3)，其特征在于，所述连接座(1)的一侧固定连接有第一舵机(4)，所述第一舵机(4)的输出端连接有第一连接头(5)，所述第一连接头(5)的另一端固定连接有第二连接头(6)，所述股节(2)包括组装外框(21)、第二舵机(22)和第三舵机(23)，所述组装外框(21)与第二连接头(6)之间铰接有伸缩节杆(7)，所述胫节(3)包括并排设置的支撑腿板(31)、角度传感器(32)、连接架(33)和弧形板(34)，所述连接架(33)的底端连接有球形座(35)，所述球形座(35)的外周固定连接有固定板(36)，且固定板(36)固定在支撑腿板(31)之间，所述球形座(35)的内部嵌装有活动球头(37)，所述活动球头(37)的底端连接有缓冲板(38)，所述缓冲板(38)与固定板(36)纵向同位置处均开有条形槽(39)，所述条形槽(39)的内部设置有竖杆(310)，所述竖杆(310)的外部套接有弹簧(311)，所述缓冲板(38)的底端安装有弹簧阻尼器(312)，所述弹簧阻尼器(312)的底端安装有半球支撑足(313)。

2.根据权利要求1所述的一种机器人减震机械足，其特征在于，所述组装外框(21)的表面开有多个散热槽，所述组装外框(21)的内部两端分别安装有第二舵机(22)和第三舵机(23)，所述第二舵机(22)的输出端与第二连接头(6)相连接。

3.根据权利要求1所述的一种机器人减震机械足，其特征在于，所述连接架(33)安装于支撑腿板(31)之间的中部靠下位置，所述支撑腿板(31)的顶端与第三舵机(23)的输出端相连接。

4.根据权利要求1所述的一种机器人减震机械足，其特征在于，所述支撑腿板(31)的表面开有多个通孔，所述支撑腿板(31)为弧形折板，且支撑腿板(31)的底端为弧形结构，所述连接架(33)的顶端安装有角度传感器(32)，所述支撑腿板(31)的底端外侧连接有弧形板(34)。

5.根据权利要求1所述的一种机器人减震机械足，其特征在于，所述竖杆(310)的两端均设置防脱头，其竖杆(310)为多根设置，所述弹簧(311)位于缓冲板(38)与固定板(36)之间。

6.根据权利要求1所述的一种机器人减震机械足，其特征在于，所述连接座(1)的内部两侧均安装有多个横向缓冲器(11)，两侧的所述横向缓冲器(11)之间固定安装第一舵机(4)。