仿人机器人两自由度并联低频机械足的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明主要涉及仿人机器人领域，特指一种仿人机器人两自由度并联低频机械足。
【背景技术】
[0002]随着科技的发展，仿人机器人的研究尤其受到普遍的关注。与传统的机器人相比，仿人机器人结构复杂，与人类最为接近。仿人机器人在行走过程中，当足部与地面接触时，会产生相应的运动，从而导致机器人失去平衡。因此，设计一种低频动态响应的机械足具有十分重要的意义。
【发明内容】
[0003]本发明需解决的技术问题是:针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、具有两个自由度、低频运动响应的并联模式的仿人机器人足。
[0004]为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为:一种仿人机器人两自由度并联低频机械足，它包括踝关节、趾关节、脚趾、跖骨板A和跖骨板B;所述跖骨板A与所述跖骨板B相互平行装设;所述脚趾通过所述趾关节与所述跖骨板A、所述跖骨板B相连，小腿杆通过所述踝关节与所述跖骨板A、所述跖骨板B相连。
[0005]本发明的趾关节包括趾关节本体，装设于所述趾关节本体上的大齿轮B，第二转轴，装设于所述第二转轴上与所述大齿轮B相啮合的小齿轮B，装设于所述跖骨板A上的第二电机;所述趾关节本体的两端分别通过两轴承装设于所述跖骨板A、所述跖骨板B上;所述第二转轴的两端分别装设于所述跖骨板A、所述跖骨板B上;所述第二电机的输出轴与所述第二转轴的一端相连。
[0006]本发明的踝关节包括两端分别装设于所述跖骨板A、所述跖骨板B上的踝关节本体，装设于所述踝关节本体上的大齿轮A，第一转轴，装设于所述第一转轴上与所述大齿轮A相啮合的小齿轮A，装设于所述跖骨板A上的第一电机;所述第一电机的输出轴与所述第一转轴的一端相连;所述脚趾装设于所述趾关节本体上，所述小腿杆装设于所述踝关节本体上。
[0007]本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果:
[0008](I)本发明的仿人机器人两自由度并联低频机械足，设有踝关节和趾关节，具有两个转动自由度，可以简单模仿人足行走时的脚趾运动和跖骨运动。
[0009](2)本发明的仿人机器人两自由度并联低频机械足，还设有大齿轮A、小齿轮A、大齿轮B和小齿轮B，通过齿轮减速实现跖骨与脚趾的低频响应特性；由此可知，本发明结构简单、借助两个转动自由度实现了人足的低频动作模拟，增加了运动稳定性。
【附图说明】
[0010]图1是本发明的仿人机器人两自由度并联低频机械足的运动原理图。
[0011]图2是本发明的仿人机器人两自由度并联低频机械足的结构剖面图。
[0012]图中，I一小腿杆;2—跖骨板A;3—脚趾;4一踝关节;40—踝关节本体;41一大齿轮A; 42—第一转轴;43—小齿轮A; 44—第一电机;5—趾关节;50—趾关节本体;51—大齿轮B;52—第二转轴;53—小齿轮B; 54—第二电机;6—妬骨板B; 7—轴承。
【具体实施方式】
[0013]以下将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0014]结合图1和图2，本发明的仿人机器人两自由度并联低频机械足，包括踝关节4、趾关节5、脚趾3、跖骨板A2和跖骨板B6;跖骨板A2与跖骨板B6相互平行装设;脚趾3通过趾关节5与跖骨板A2、跖骨板B6相连，小腿杆I通过踝关节4与跖骨板A2、跖骨板B6相连。
[0015]结合图1和图2，趾关节5包括趾关节本体50，装设于趾关节本体50上的大齿轮B51，第二转轴52，装设于第二转轴52上与大齿轮B51相啮合的小齿轮B53，装设于跖骨板A2上的第二电机54;趾关节本体50的两端分别通过两轴承7装设于跖骨板A2、跖骨板B6上；第二转轴52的两端分别装设于跖骨板A2、跖骨板B6上；第二电机54的输出轴与第二转轴52的一端相连。
[0016]结合图1和图2，踝关节4包括两端分别装设于跖骨板A2、跖骨板B6上的踝关节本体40，装设于踝关节本体40上的大齿轮A41，第一转轴42，装设于第一转轴42上与大齿轮A41相啮合的小齿轮A43，装设于跖骨板A2上的第一电机44;第一电机44的输出轴与第一转轴42的一端相连。
[0017]结合图1和图2，脚趾3装设于趾关节本体50上，小腿杆I装设于踝关节本体40上。
[0018]工作原理:第一电机44带动第一转轴42转动，进而通过小齿轮A43带动大齿轮A41减速转动，从而实现小腿杆I相对于跖骨板A2、跖骨板B6转动;第二电机54转动，带动第二转轴52和小齿轮B53转动，进而带动大齿轮B51和脚趾3绕两跖骨板转动。
【主权项】
1.仿人机器人两自由度并联低频机械足，其特征在于:包括踝关节(4)、趾关节(5)、脚趾(3)、跖骨板A(2)和跖骨板B(6);所述跖骨板A(2)与所述跖骨板B(6)相互平行装设;所述脚趾(3)通过所述趾关节(5)与所述跖骨板A (2)、所述跖骨板B (6)相连，小腿杆(I)通过所述踝关节(4)与所述跖骨板A(2 )、所述跖骨板B(6)相连;所述趾关节(5)包括趾关节本体(50)，装设于所述趾关节本体(50)上的大齿轮B(51)，第二转轴(52)，装设于所述第二转轴(52)上与所述大齿轮B(51)相啮合的小齿轮B(53)，装设于所述跖骨板A(2)上的第二电机(54);所述趾关节本体(50)的两端分别通过两轴承(7)装设于所述跖骨板A(2)、所述跖骨板B(6)上；所述第二转轴(52)的两端分别装设于所述跖骨板A(2)、所述跖骨板B(6)上;所述第二电机(54)的输出轴与所述第二转轴(52)的一端相连;所述踝关节(4)包括两端分别装设于所述跖骨板A(2)、所述跖骨板B(6)上的踝关节本体(40)，装设于所述踝关节本体(40)上的大齿轮A(41)，第一转轴(42)，装设于所述第一转轴(42)上与所述大齿轮A(41)相啮合的小齿轮A(43)，装设于所述跖骨板A(2)上的第一电机(44);所述第一电机(44)的输出轴与所述第一转轴(42)的一端相连;所述脚趾(3)装设于所述趾关节本体(50)上，所述小腿杆(I)装设于所述踝关节本体(40)上。
【专利摘要】本发明公开了一种仿人机器人两自由度并联低频机械足，属于仿人机器人领域。它包括踝关节、趾关节、脚趾、跖骨板A和跖骨板B；跖骨板A与跖骨板B相互平行装设；脚趾通过趾关节与跖骨板A、跖骨板B相连，小腿杆通过踝关节与跖骨板A、跖骨板B相连；趾关节包括趾关节本体、大齿轮B、第二转轴、小齿轮B和第二电机；趾关节本体的两端分别通过两轴承装设于跖骨板A、跖骨板B上；第二转轴的两端分别装设于跖骨板A、跖骨板B上；踝关节包括踝关节本体、大齿轮A、第一转轴、小齿轮A和第一电机。本发明是一种结构简单、具有两个自由度、低频运动响应的并联模式的仿人机器人足。
【IPC分类】B62D57/032
【公开号】CN105584552
【申请号】CN201510953509
【发明人】班书昊, 蒋学东, 李晓艳, 何云松, 席仁强, 徐然
【申请人】常州大学
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月17日