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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105564532A(43)申请公布日2016.05.11(21)申请号201610094187.5(22)申请日2016.02.19(71)申请人常州大学地址213164江苏省常州市武进区滆湖路1号(72)发明人李晓艳班书昊蒋学东何云松席仁强徐然(51)Int.Cl.B62D57/032(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称混联低频仿人三自由度机械足(57)摘要本发明公开了混联低频仿人三自由度机械足,属于仿人机器人领域。它包括跗骨架、小腿杆、跖骨板、第一自锁装置、第二自锁装置、第三自锁装和脚趾;三个自锁装置结构完全相同,均包括蜗轮、蜗杆、蜗杆架A、蜗杆架B、U型架和电机;蜗轮与蜗杆相啮合传动,电机的输出轴与蜗杆的一端相连;小腿杆装设于蜗轮轴A上,蜗轮轴A的两端分别通过两轴承装设于跗骨架上;跖骨板的一端通过蜗轮轴B与跗骨架相连,其另一端通过蜗轮轴C与脚趾相连;第一自锁装置、第二自锁装置和第三自锁装置中的三个蜗轮分别装设于蜗轮轴A、蜗轮轴B和蜗轮轴C上。本发明是一种结构合理、具有三个运动自由度和低频运动响应特性、混联模式的仿人机器人足。CN105564532ACN105564532A权利要求书1/1页1.混联低频仿人三自由度机械足,其特征在于:包括跗骨架(2)、小腿杆(1)、跖骨板(3)、第一自锁装置(4)、第二自锁装置(5)、第三自锁装(6)和脚趾;所述第一自锁装置(4)与所述第二自锁装置(5)、所述第三自锁装置(6)结构完全相同,均包括蜗轮(41)、蜗杆(42)、蜗杆架A(43)、蜗杆架B(44)、装设于所述蜗杆架A(43)上的U型架(45)、装设于所述U型架(45)上的电机(46);所述蜗轮(41)与所述蜗杆(42)相啮合传动,所述电机(46)的输出轴与所述蜗杆(42)的一端相连;所述蜗杆(42)的两端分别通过两轴承装设于所述蜗杆架A(43)、所述蜗杆架B(44)上;所述小腿杆(1)装设于所述蜗轮轴A(40)上,所述蜗轮轴A(40)的两端分别通过两轴承装设于所述跗骨架(2)上;所述跖骨板(3)的一端通过蜗轮轴B(50)与所述跗骨架(2)相连,其另一端通过蜗轮轴C(60)与所述脚趾相连;所述第一自锁装置(4)、所述第二自锁装置(5)和所述第三自锁装置(6)中的三个蜗轮分别装设于所述蜗轮轴A(40)、所述蜗轮轴B(50)和所述蜗轮轴C(60)上;所述脚趾包括大拇趾(7)、二拇趾(8)、三拇趾(9)、四拇趾(10)和小拇趾(11)。2CN105564532A说明书1/2页混联低频仿人三自由度机械足技术领域[0001]本发明主要涉及仿人机器人领域,特指一种混联低频仿人三自由度机械足。背景技术[0002]机器人的研究与应用越来越广泛,作为一类特殊的机器人,仿人机器人因其能更好地模拟人类的许多动作,已经成为智能机器人领域中最为活跃的热点之一。机械足是仿人机器人的一个重要结构,它可以模拟人足行走时的动作,控制整个机器人的平衡性能,因而受到广泛的研究。现有的机械足结构过于简单、无法真实地模拟人足行走时的细微动作。因此,设计一种具有更多自由度的低频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合理、具有三个运动自由度和低频运动响应特性、混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:一种混联低频仿人三自由度机械足,它包括跗骨架、小腿杆、跖骨板、第一自锁装置、第二自锁装置、第三自锁装和脚趾。[0005]所述第一自锁装置与所述第二自锁装置、所述第三自锁装置结构完全相同,均包括蜗轮、蜗杆、蜗杆架A、蜗杆架B、装设于所述蜗杆架A上的U型架、装设于所述U型架上的电机;所述蜗轮与所述蜗杆相啮合传动,所述电机的输出轴与所述蜗杆的一端相连;所述蜗杆的两端分别通过两轴承装设于所述蜗杆架A、所述蜗杆架B上。[0006]所述小腿杆装设于所述蜗轮轴A上,所述蜗轮轴A的两端分别通过两轴承装设于所述跗骨架上;所述跖骨板的一端通过蜗轮轴B与所述跗骨架相连,其另一端通过蜗轮轴C与所述脚趾相连。[0007]所述第一自锁装置、所述第二自锁装置和所述第三自锁装置中的三个蜗轮分别装设于所述蜗轮轴A、所述蜗轮轴B和所述蜗轮轴C上;所述脚趾包括大拇趾、二拇趾、三拇趾、四拇趾和小拇趾。[0008]本发明与现有技术相比,具有如下优点和有益效果:[0009](1)本发明的混联低频仿人三自由度机械足,设有三个自锁装置,通过三个电机控制脚趾、跗骨架、跖骨板和小腿杆之间的相对运动,有效模拟人足的运动细节。[0010](2)本发明的自锁装置中包括蜗轮和蜗杆,通过蜗杆带动蜗轮运动,实现了运动的低