技术特征:
1.一种仿生被动增稳防滑足,其特征在于:包括安装孔(1)、连接头(2)、左侧第一轴承(3)、左侧第一连杆(4)、左侧第二轴承(5)、左侧第二连杆(6)、左侧蹄趾(7)、趾间韧带(8)、右侧第一轴承(9)、右侧第一连杆(10)、右侧第二轴承(11)、右侧第二连杆(12)、右侧蹄趾(13)、左侧柔性蹄底(14)、右侧柔性蹄底(15)、左侧前拉簧(16)、左侧后拉簧(17)、右侧前拉簧(18)、右侧后拉簧(19)、蹄趾安装轴(20)、复位扭簧21、蹄趾安装螺栓(22)、左侧前拉簧上安装孔(101)、左侧前拉簧下安装孔(102)、左侧后拉簧上安装孔(103)、左侧后拉簧下安装孔(104)、右侧前拉簧上安装孔(201)、右侧前拉簧下安装孔(202)、右侧后拉簧上安装孔(203)和右侧后拉簧下安装孔(204);带有安装孔(1)的连接头(2)用于将仿生足安装在四足机器人的腿部;左侧第一轴承(3)和右侧第一轴承(9)分别穿过左侧第一连杆(4)和右侧第一连杆(10)上端的预留孔,并与连接头(2)下端的预留孔进行连接,形成外展和内收的活动关节;左侧第二轴承(5)和右侧第二轴承(11)分别穿过左侧第二连杆(6)和右侧第二连杆(12)上端的预留孔,并与左侧第一连杆(4)和右侧第一连杆(10)下端的预留孔进行连接,形成前后屈伸的活动关节;左侧蹄趾(7)和右侧蹄趾(13)通过蹄趾安装轴(20)和蹄趾安装螺栓(22)分别与左侧第二连杆(6)和右侧第二连杆(12)连接,形成内外旋转的活动关节,蹄趾安装轴(20)安装在左侧蹄趾(7)和右侧蹄趾(13)后端的安装孔内,蹄趾安装螺栓(22)穿过蹄趾安装轴(20)的预留孔与左侧第二连杆(6)、右侧第二连杆(12)连接;左侧第一连杆(4)和右侧第一连杆(10)分别通过左侧第一轴承(3)和右侧第一轴承(9)与连接头(2)连接,形成外展和内收的活动关节;左侧第二连杆(6)和右侧第二连杆(12)分别通过左侧第二轴承(5)和右侧第二轴承(11)与左侧第一连杆(4)和右侧第一连杆(10)铰接形成前后屈伸的活动关节;复位扭簧21用来连接蹄趾安装轴(20)和左侧蹄趾(7)、右侧蹄趾(13)并提供向内的预加扭矩,实现蹄趾的复位和增加抓地力;左侧前拉簧(16)通过左侧前拉簧上安装孔(101)和左侧前拉簧下安装孔(102)、连接左侧蹄趾(7)和左侧第一连杆(4),左侧后拉簧(17)通过左侧后拉簧上安装孔(103)和左侧后拉簧下安装孔(104)连接左侧蹄趾(7)和左侧第一连杆(4),增加关节的稳定性;左侧前拉簧(18)通过右侧前拉簧上安装孔(201)和右侧前拉簧下安装孔(202)连接右侧蹄趾(13)和右侧第一连杆(10),左侧后拉簧(19)通过右侧后拉簧上安装孔(203)和右侧后拉簧下安装孔(204)连接右侧蹄趾(13)和右侧第一连杆(10);趾间韧带(8)安装在左侧蹄趾(7)和右侧蹄趾(13)的后端,通过提供向内的预紧力,在蹄趾左右摆动张开时提供抓地力,增加触地稳定性;左侧蹄趾(7)和右侧蹄趾(13)的底面为内凹结构,分别用于安装左侧柔性蹄底(14)和右侧柔性蹄底(15),左侧蹄趾(7)和右侧蹄趾(13)均为由外到内分布的第一刚柔耦合层(701)、第二刚柔耦合层(702)、第三刚柔耦合层(703)、第四刚柔耦合层(704)和第五刚柔耦合层(705)构成;左侧柔性蹄底(14)和右侧柔性蹄底(15)的底面具有环形凸起或者不同倾角的条形凸起。2.根据权利要求1所述的一种仿生被动增稳防滑足,其特征在于:所述的趾间韧带(8)
采用与韧带具有相同力学特性的复合材料加工而成。3.根据权利要求1所述的一种仿生被动增稳防滑足,其特征在于:所述的第一刚柔耦合层(701)弹性模量高,第二刚柔耦合层(702)弹性模量低,第三刚柔耦合层(703)弹性模量高,第四刚柔耦合层(704)弹性模量低,第五刚柔耦合层(705)的弹性模量高。4.根据权利要求1所述的一种仿生被动增稳防滑足,其特征在于:所述的左侧柔性蹄底(14)和右侧柔性蹄底(15)由邵氏硬度30ha-90ha之间的柔性材料打印而成。
技术总结
一种仿生被动增稳防滑足,包括连接头,左、右两侧第一轴承,左、右两侧第一连杆,左、右两侧第二轴承,左、右两侧第二连杆,左、右两侧梯度模量刚柔耦合蹄趾,左、右两侧柔性蹄底,趾间韧带,前、后拉簧,复位扭簧。蹄趾为由外到内弹性模量呈高-低-高-低-高的刚柔耦合结构,蹄趾底面为凹坑结构,在凹坑内部嵌有表面带有仿生凸起条纹的柔性蹄底,并与蹄趾形成带有凹坑的刚柔耦合蹄趾;趾间韧带为蹄趾提供向内的拉力,使蹄趾可以紧抓地面或凸起的岩石;蹄趾可绕第二连杆左右旋转以适应更加复杂的地面障碍物,提高蹄趾的路面通过性和稳定性;本发明可以有效提高仿生足的防滑抓地性能和触地缓冲性能,有效保证了仿生足的触地稳定性。有效保证了仿生足的触地稳定性。有效保证了仿生足的触地稳定性。
技术研发人员:刘翔宇 钱志辉 隗海林 任雷 宋广生 任露泉
受保护的技术使用者:吉林大学
技术研发日:2022.06.02
技术公布日:2022/7/29