[发明专利]一种柔顺机械足

说明书

本发明公开了一种柔顺机械足，至少包括脚跟、足弓、前脚掌，脚跟、足弓、前脚掌三部分通过柔性件依次连接成齿状非对称梯形结构，足弓居中，脚跟和前脚掌分置在足弓两侧。本发明具有结构简单、零件数目少、造价低廉、使用可靠、易组装、易扩展、减振性好、抗冲击、运动过程无摩擦、运动稳定性强等特点。

技术领域

本发明属于柔顺机构领域，特别涉及一种柔顺机械足。

背景技术

随着柔性机构与刚性机构的发展，刚柔结合与变刚度机构越来越普遍，特别是在一些需要有极大灵活性的机构中得到广泛应用，将柔性机构的优势与传统刚性机构完美结合，达到一加一大于二的效果。将机构学推向一个新的高度。

随着机器人技术的发展，仿人型机器人、行走机器人等越来越普遍。其足部机构在一定程度上决定了该机器人的稳定性、适应范围等性能。传统机器人的足部大多采用在刚性机构外包络橡胶等弹性材料，这样会造成脚部易磨损、额外摩擦耗能多、结构复杂等弊端。此外，目前商品鞋都是全柔性设计，即使是有刚柔结合的鞋子，也是刚性结构与柔性结构的简单叠加，达到某些特殊用途。没有一款是真正实现刚柔结合并根据脚运动变形的需要及时实现变刚度的商品鞋。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柔顺机械足，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种柔顺机械足，包括脚跟、足弓和前脚掌；足弓居中，脚跟和前脚掌分置在足弓两侧；

脚跟包括若干刚性支撑件和脚跟柔性板；若干刚性支撑件均等间距垂直固定设置在脚跟柔性板表面，且在脚跟柔性板长度方向上若干个刚性支撑件的长度逐渐增加或减少；

前脚掌包括若干前脚刚性支撑件和前脚柔性板；若干前脚刚性支撑件均等间距垂直固定设置在前脚柔性板表面，且在前脚柔性板长度方向上若干个前脚刚性支撑件的长度逐渐增加或减少；

足弓包括足弓部和足弓柔性板；足弓部设置在足弓柔性板的上表面；脚跟柔性板、足弓柔性板和前脚柔性板依次固定连接形成柔性板，脚跟、足弓和前脚掌三部分通过柔性板依次连接成齿状非对称梯形结构。

进一步的，足弓部包括第一柔性杆、第二柔性杆和刚性板；刚性板平行于足弓柔性板设置在足弓柔性板的上方，第一柔性杆和第二柔性杆固定设置在刚性板和足弓柔性板之间，且第一柔性杆、第二柔性杆、刚性板和足弓柔性板形成等腰梯形结构。

进一步的，刚性板设置有小腿版。

进一步的，脚跟包括三个刚性支撑件，每个刚性支撑件均包括刚性杆和刚性接触块；刚性杆垂直固定在脚跟柔性板上，刚性接触块固定设置在刚性杆的顶端。

进一步的，三个刚性接触块在同一斜线上，且三个刚性杆倾斜时，三个刚性接触块能够互相接触；长度最大的刚性支撑件的刚性接触块在倾斜时能够与足弓部接触。

进一步的，前脚掌包括四个前脚刚性支撑件，每个前脚刚性支撑件均包括前脚刚性杆和前脚刚性接触块；前脚刚性杆垂直固定在前脚柔性板上，前脚刚性接触块固定设置在前脚刚性杆顶端。

进一步的，四个前脚刚性接触块在同一斜线上，且四个前脚刚性杆倾斜时，四个前脚刚性接触块能够互相接触；长度最大的前脚刚性支撑件的前脚刚性接触块在倾斜时能够与足弓部接触。

与现有技术相比，本发明有以下技术效果：