本實(shí)用新型公開了一種機(jī)器人運(yùn)動技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種步行機(jī)器人足部腳板安裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

移動機(jī)器人按其移動機(jī)構(gòu)可分為：足腿式運(yùn)動方式、輪式運(yùn)動方式、履帶式運(yùn)動方式、混合式移動方式，足腿式運(yùn)動方式是一種運(yùn)動仿生方式，其兩足(擬人)結(jié)構(gòu)形式是與人類最接近的一種機(jī)器人。兩足機(jī)器人的運(yùn)動方式是最適合人類居住的樓宇環(huán)境，但還存在許多技術(shù)問題，最大的問題是步態(tài)綜合問題還沒有得到徹底解決，尤其是在未知環(huán)境中的步態(tài)綜合，而步態(tài)綜合的目的是實(shí)現(xiàn)步行的穩(wěn)定性、高效率和地形條件的適應(yīng)性。穩(wěn)定性是步態(tài)綜合的基本要求，效率和適應(yīng)性是兩足機(jī)器人實(shí)用化的必要條件。

現(xiàn)有的兩足步行機(jī)器人其足部或?yàn)檎褰Y(jié)構(gòu)或?yàn)閱毋q鏈結(jié)構(gòu)，整板結(jié)構(gòu)的足部走路不穩(wěn)，不能跑步；單鉸鏈結(jié)構(gòu)的足部，鉸鏈設(shè)置的位置類似人類足部的腳趾后方，只是考慮到了腳趾與腳板運(yùn)動的靈活性，沒有考慮到腳板和腳后跟之間的運(yùn)動過程性，其在崎嶇不平的地形中、未知的地形中，能動性和穩(wěn)定性一樣較差。并且現(xiàn)有的足部腳板與腿部的安裝都側(cè)重在腳后跟處，使得機(jī)器人整體重心后移，貌似是可以使得機(jī)器人站立更加穩(wěn)定，但是忽略了運(yùn)動時，重心的前移，增加了運(yùn)動不穩(wěn)定因素。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種步行機(jī)器人足部腳板安裝結(jié)構(gòu)，該實(shí)用新型使得機(jī)器人站立、運(yùn)動時更加平穩(wěn)和靈活，且結(jié)構(gòu)簡單。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種步行機(jī)器人足部腳板安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該安裝結(jié)構(gòu)包括腳板和連接組件，所述腳板上設(shè)有腳部外殼、鉸鏈和傳感器，所述鉸鏈設(shè)有兩個，兩個鉸鏈將腳板分成三部分，分別是腳趾、腳心和腳后跟，所述腳趾和腳后跟與水平面平行，所述腳心為弧形板，所述弧形板下設(shè)有彈性結(jié)構(gòu)，所述傳感器設(shè)有兩個，分別位于腳趾和腳后跟處，所述腳后跟通過第一轉(zhuǎn)軸與連接組件軸連接，所述連接組件上設(shè)有支撐板，所述支撐板與連接組件通過支撐彈簧相連，所述支撐板上設(shè)有腿部，所述腿部通過第二轉(zhuǎn)軸與支撐板軸連接。

作為優(yōu)選的，所述彈性結(jié)構(gòu)為與弧形板相粘接的彈性材料，所述彈性材料下表面與水平面相平行，所述彈性材料為橡膠。

作為優(yōu)選的，所述彈性結(jié)構(gòu)包括平衡彈簧和平衡板，所述平衡板與弧形板固定連接，所述平衡彈簧位于平衡板和弧形板之間。

作為優(yōu)選的，所述支撐板與連接組件之間設(shè)有夾角，所述夾角在10°-20°之間。

作為優(yōu)選的，所述連接組件包括兩個對稱的擺動板和一個連接桿，所述擺動板下表面為弧形結(jié)構(gòu)，所述擺動板與腳后跟通過第一轉(zhuǎn)軸軸連接，所述連接桿將兩個擺動板固定連接，所述支撐彈簧有兩個，分別位于連接桿的兩端。

作為優(yōu)選的，所述連接桿設(shè)在擺動板上遠(yuǎn)離第一轉(zhuǎn)軸的一端。

作為優(yōu)選的，所述支撐板與水平面相平行設(shè)置。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、當(dāng)足部運(yùn)動時，后腳跟抬起，第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，帶動擺動板向前傾斜，接著第二轉(zhuǎn)軸帶動腿部彎曲，在第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸之間設(shè)有彈簧和夾角，為第一轉(zhuǎn)軸向第二轉(zhuǎn)軸傳動力提供了緩沖，大大提高了機(jī)器人行走的平穩(wěn)性。

2、考慮到人的腳板中，腳心不與腳趾和腳后跟在一個水平面上，且有一定的弧度，為了更好的模擬人的腳部，我們將腳心處設(shè)為弧形結(jié)構(gòu)，在腳心下面設(shè)有彈性材料，一是保證與水平面的接觸，保障了穩(wěn)定性，二是通過崎嶇不平的地方時，彈性材料保證了腳板具有良好的靈活性。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)圖。

圖2為實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)圖。

圖3為連接組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1、連接組件 2、腳部外殼 3、鉸鏈 4、傳感器

5、腳趾 6、腳心 7、腳后跟 8、第一轉(zhuǎn)軸

9、支撐板 10、夾角 11、支撐彈簧 12、腿部

13、第二轉(zhuǎn)軸 14、擺動板 15、連接桿 16、彈性材料

17、平衡彈簧 18、平衡板

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

實(shí)施例1

一種步行機(jī)器人足部腳板安裝結(jié)構(gòu)，該安裝結(jié)構(gòu)包括腳板和連接組件1，所述腳板上設(shè)有腳部外殼2、鉸鏈3和傳感器4，所述鉸鏈3設(shè)有兩個，兩個鉸鏈3將腳板分成三部分，分別是腳趾5、腳心6和腳后跟7，現(xiàn)有技術(shù)中多是設(shè)置一個鉸鏈，將腳板分成兩部分，本實(shí)用新型中設(shè)置了兩個鉸鏈，增強(qiáng)了運(yùn)動的靈活性。

所述腳趾5和腳后跟7與水平面平行，所述腳心6為弧形板，所述弧形板下設(shè)有彈性結(jié)構(gòu)，所述彈性結(jié)構(gòu)為與弧形板相粘接的彈性材料16，所述彈性材料16下表面與水平面相平行，所述彈性材料16為橡膠。考慮到人的腳板中，腳心不與腳趾和腳后跟在一個水平面上，且有一定的弧度，為了更好的模擬人的腳部，我們將腳心處設(shè)為弧形結(jié)構(gòu)，在腳心下面設(shè)有彈性材料，一是保證與水平面的接觸，保障了穩(wěn)定性，二是通過崎嶇不平的地方時，彈性材料保證了腳板具有良好的靈活性。

所述傳感器4設(shè)有兩個，分別位于腳趾5和腳后跟7處，所述腳后跟7通過第一轉(zhuǎn)軸8與連接組件1軸連接，所述連接組件1上設(shè)有支撐板9，所述支撐板9與連接組件1之間設(shè)有夾角10，所述夾角10在10°-20°之間，所述支撐板9與水平面相平行設(shè)置，所述支撐板9與連接組件1通過支撐彈簧11相連，所述支撐板9上設(shè)有腿部12，所述腿部12通過第二轉(zhuǎn)軸13與支撐板9軸連接，所述連接組件1包括兩個對稱的擺動板14和一個連接桿15，所述擺動板14下表面為弧形結(jié)構(gòu)，所述擺動板14與腳后跟7通過第一轉(zhuǎn)軸8軸連接，所述連接桿15將兩個擺動板14固定連接，所述支撐彈簧11有兩個，分別位于連接桿15的兩端，所述連接桿15設(shè)在擺動板14上遠(yuǎn)離第一轉(zhuǎn)軸8的一端。當(dāng)足部運(yùn)動時，后腳跟抬起，第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，帶動擺動板向前傾斜，接著第二轉(zhuǎn)軸帶動腿部彎曲，在第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸之間設(shè)有彈簧和夾角，為第一轉(zhuǎn)軸向第二轉(zhuǎn)軸傳動力提供了緩沖，大大提高了機(jī)器人行走的平穩(wěn)性。

實(shí)施例2

作為優(yōu)選的，所述彈性結(jié)構(gòu)包括平衡彈簧17和平衡板18，所述平衡板18與弧形板固定連接，所述平衡彈簧17位于平衡板18和弧形板之間。平衡板為可變形回彈材料，采用平衡板和平衡彈簧替代彈性材料，在通過崎嶇不平的地方時，同樣可以起到保證腳板具有良好的靈活性的作用。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。