[发明专利]一种具有快速减震和路面适应能力的双足机器人足底结构

权利要求书

1.一种具有快速减震和路面适应能力的双足机器人足底结构，其特征在于，包括平板足(1)、保持架(8)、纵向足弓机构、横向足弓机构和四个足底模块；所述保持架(8)通过安装卡扣(2)与平板足(1)固定连接，所述足底模块由与地面接触的耐磨防滑层和与平板足(1)固定连接的缓冲减震层固定连接组成，四个足底模块固定在平板足(1)四个角上，足底模块之间通过足弓机构连接，所述足弓机构为弹性弓形减震元件，足弓机构的弓背与安装卡扣(2)固定连接。

2.根据权利要求1所述具有快速减震和路面适应能力的双足机器人足底结构，其特征在于，所述足底模块的一角为圆弧状，四个足底模块分别固定在平板足(1)四个角上，圆弧状分别与平板足(1)的四个角相对应，足底模块的厚度从中间向圆弧状角逐渐减小。

3.根据权利要求1所述具有快速减震和路面适应能力的双足机器人足底结构，其特征在于，所述保持架(8)的厚度大于足底模块缓冲减震层的厚度。

4.根据权利要求1所述具有快速减震和路面适应能力的双足机器人足底结构，其特征在于，还包括测力传感器(14)和用于采集数据的力传感器数据采集模块(15)，测力传感器(14)安装在足底模块与平板足(1)之间，力传感器数据采集模块固定在保持架(8)上。

5.根据权利要求1所述具有快速减震和路面适应能力的双足机器人足底结构，其特征在于，所述耐磨防滑层采用硬质耐磨防滑材料，所述缓冲减震层采用软质耐冲击减震材料。

6.根据权利要求1所述具有快速减震和路面适应能力的双足机器人足底结构，其特征在于，所述双足机器人足底结构的参数设计如下：

其中，F_T为足底所受地面总冲击力，n_T为机器人足部落地的缓冲周期内形成的地面冲击力系数，缓冲周期是指从双脚支撑足部落地变到一侧足部离地单脚支撑之间的过程，M_R为机器人重量，F_BT为单个足底模块所受地面冲击力，k_BT为足底模块受力系数，S_BT为单个足底模块接地面积，P_BT为单个足底模块所受压强，c_BT为缓冲减震层材料在受到单位压强时的形变系数，Δx_BT为足底结构在缓冲周期内缓冲减震的总体形变，η_BT为缓冲减震层材料效率系数，E_BT为缓冲减震层材料吸收的能量，h_BT为缓冲减震层材料厚度，μ_BT为缓冲减震层材料对地面冲击能量的吸收率；

相关参数的约束条件为：

其中，S_R为平板足(1)足底面积，Δx_BT的单位为mm。