[发明专利]一种行走机器人高适应性足端机构

说明书

本发明一种行走机器人高适应性足端机构属于机器人技术领域，涉及一种具有良好减震性能和自适应性的行走机器人足端结构。足端结构中，六个阻尼器呈并联结构，与小腿连接板采用十字万向节结构连接，与足端底部用球副结构进行连接；足底部分采用可复位防滑爪结构，抓取地面增加摩擦，半球形高弹性足底粘结在足端底部下板上，防止机器人行进中发生打滑现象。本发明实现了足端结构承载、减振、自复位、大附着力和高适应性的要求，足端机构在机器人运行中足端与地面接触面积增加、摩擦力增加，有效增加足端的附着力。可适应冰雪，泥泞和沙土等多种路况，增加机器人可环境适用性。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，涉及一种具有良好减震性能和自适应性的行走机器人足端机构。

背景技术

随着机器人技术的日益成熟，具有高自适应性、承受重载及代替人类在环境恶劣的工作成为机器人发展的重要趋势之一。基于对行走机器人的应用环境的考虑，对足端机构提出了苛刻的要求。行走机器人的足端结构不仅要求具有高的地形适应性，而且还应当具有一定缓冲减振的能力，以提高机器人的稳定性。一些发达国家在重载机器人研究方面已经取得了一定的成果，而国内在该方面的研究处于初级阶段。现有的发明专利，存在自由度少，自适应性差，或者不具备自复位性，减振功能较差，不利于足端机构的连续工作。专利公开号为CN104973157，发明人为王福吉等的发明专利“一种行走机器人足底快换机构”中公开了一种机器人足底快换机构，采用足底快换机构可以根据不同的路况更换不同的足底,但一些特殊工况下不适合临时换足底。专利公开号为CN201310029070.5，发明人高海波等的发明专利“重载多足机器人支撑腿足端机构”中公开了一种重载机器人的足部机构，可负重载，具有双重缓冲功能，能够解决崎岖地形下行走机器人行走中地面对支撑足的瞬间冲击，但是在足端自由度少。

发明内容

本发明要克服现有技术的不足，发明了一种行走机器人高适应性足端机构。在足端结构中，六个阻尼器呈并联结构，实现足端机构的多自由度、减振和自复位，与小腿连接板采用十字万向节结构连接，与足端底部用球副结构进行连接；足底部分采用可复位防滑爪结构，抓取地面增加摩擦；半球形高弹性足底粘结在足端底部下板上，增大附着力和摩擦，防止机器人行进中发生打滑现象。本发明实现了足端结构承载、减振、自复位、大附着力和高适应性的要求，可适用于多种路况。

本发明采取的技术方案是一种行走机器人高适应性足端机构，其特征是，足端结构中，六个阻尼器呈并联结构，与小腿连接板采用十字万向节结构连接，与足端底部用球副结构进行连接；足底部分采用可复位防滑爪结构，抓取地面增加摩擦；半球形高弹性足底粘结在足端底部下板上，防止机器人行进中发生打滑现象，增加足端机构的附着力；

所述足端机构由小腿连接板、阻尼器部件、足端底部上板、足端底部保护罩、特制连接螺母、防滑爪部件和半球形高弹性足底构成；小腿连接板上部分与行走机器人的小腿用螺栓连接方式连接，下部分与六个阻尼器部件采用十字万向节连接；装有弹簧和活塞的阻尼器部件的球头杆安装在球窝座中；阻尼器部件的球头与球窝座上的球窝两者构成球副结构，球副之间为间隙配合；球副挡圈和球窝座具有四个均布通孔，四个球副挡圈连接螺钉通过球副挡圈通孔和球窝座通孔将球副挡圈和球窝座固定在足端底部上板上；足端底部上板与足端机构上部分通过球副结构连接，足端底部上板下部分设计有一段连接螺纹穿过足端底部保护罩上的孔并且与特制连接螺母螺纹连接；足端底部弹簧固定在足端底部下板和特制连接螺母之间，存在预紧力；推杆圆形结构部分与特制连接螺母可接触，推杆平面结构部分与防滑爪接触；足端底部下板上均布有三个矩形槽孔，三个防滑爪的锯齿状平面一端分别安装在三个矩形槽孔中；