一种具有仿生跖趾关节的半被动双足步行机制造技术

本发明专利技术公开了一种具有仿生跖趾关节的半被动双足步行机，包括髋部总成、腿部总成、足部总成。第二机架、第三机架、一对第四机架、一对第五机架由内向外对称地布置在第一机架的两侧，构成步行机的机架主体部分。腿部结构左右一致，且在一定范围内可以自由调节腿部长度。足部结构左右对称，球铰可以模拟人类脚踝的功能，第一足趾连接件、扭簧、第二足趾连接件、构成了仿生跖趾关节的连接部分，仿生跖趾关节的运动旋转轴角度参考人类跖趾关节进行设计。本发明专利技术通过利用齿轮组，实现了步行机髋部时刻保持在左右两腿在矢状面的角平分线上，同时引入仿生跖趾关节提高了步行机地面适应能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机器人
，具体涉及一种具有仿生足趾关节的完全被动双足步行机。
技术介绍
由于双足步行机器人具有类人的行走特征，能够快速适应人类生存环境，从而更好地服务人类。因此，近年来，有关双足步行机器人的研究工作在世界范围内得到广泛开展。完全被动双足机器人是双足步行机器人的一种，其能够利用自身重力实现在斜坡上的稳定行走，与传统的主动步行机器人相比具有步态自然、结构简单、低能耗的优点。完全被动双足机器人虽然具有显著的节能效果(仅靠重力行走)，但其只能在斜面上行走，实用性欠佳，故研究人员开始着手半被动双足机器人的研发。美国康奈尔大学(CornellUniversity)、麻省理工学院(MassachusettsInstituteofTechnology)、荷兰戴尔福特理工大学(DelftUniversityofTechnology)等开发出系列半被动双足机器人，都达到了比较理想的能耗指标，十分节能，但所开发样机所采用的躯干等分机构结构较复杂，这增加了整机的能耗，加大了制作物理样机的难度。同时，现有的半被动双足机器人多使用弧型的整体足，弧型整体足虽然能够实现在水平路面上的行走，但其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有仿生跖趾关节的半被动双足步行机，其特征在于：包括髋部总成(1)、腿部总成(2)和足部总成(3)；所述的髋部总成(1)包含第一机架(11)、第二机架(12)、上肢(16)、第一轴(17)、第一齿轮(18)、髋腿连接件(121)和舵机(123)；第二机架(12)、第三机架(13)、一对第四机架(14)、一对第五机架(15)由内向外对称地布置在第一机架(11)的两侧，同时，第二机架(12)、第三机架(13)通过第一内六角螺钉与(127)与第六机架(124)固连；第一轴(17)布置在第三机架(13)、与第三机架(13)同侧的第四机架(14)之间，并与第三机架(13)、第四机架(14)构成转动副...

【技术特征摘要】
1.一种具有仿生跖趾关节的半被动双足步行机，其特征在于：包括髋部总成(1)、腿部总成(2)和足部总成(3)；所述的髋部总成(1)包含第一机架(11)、第二机架(12)、上肢(16)、第一轴(17)、第一齿轮(18)、髋腿连接件(121)和舵机(123)；第二机架(12)、第三机架(13)、一对第四机架(14)、一对第五机架(15)由内向外对称地布置在第一机架(11)的两侧，同时，第二机架(12)、第三机架(13)通过第一内六角螺钉与(127)与第六机架(124)固连；第一轴(17)布置在第三机架(13)、与第三机架(13)同侧的第四机架(14)之间，并与第三机架(13)、第四机架(14)构成转动副，第一齿轮(18)、第八齿轮(119)固连在第一轴(17)的两端；第二轴(110)布置在第二机架(12)和与第二机架(12)同侧的第四机架(14)之间，并与第二机架(12)、第四机架(14)构成转动副，第二齿轮(19)、第三齿轮(111)固连在第二轴(110)的两端；两个第三轴(112)分别布置在同侧的第四机架(14)、第五机架(15)之间，并与第四机架(14)、第五机架(15)构成转动副，第四齿轮(113)、第九齿轮(120)分别布置在两侧的第四机架(14)、第五机架(15)之间，并分别与对称分布的两个第三轴(112)固连，同样对称分布的上肢(16)分别固连在两侧的第三轴(112)的一端；第四轴(114)一端与第五齿轮(115)固连，另一端与第二机架(12)构成转动副；第五轴(117)布置在第二机架(12)、第三机架(13)之间并与第二机架(12)、第三机架(13)构成转动副，第六齿轮(116)、第七齿轮(118)分布在第二机架(12)、第三机架(13)之间并与第五轴(117)固连；这里，第一齿轮(18)与第七齿轮(118)啮合，第五齿轮(115)分别与两侧的第二齿轮(19)、第六齿轮(116)啮合，第三齿轮(111)与第四齿轮(113)啮合，第八齿轮(119)与第九齿轮(120)啮合；第三齿轮(111)、第四齿轮(113)、第八齿轮(119)和第九齿轮(120)的模数、齿数一致，第一齿轮(18)和第七齿轮(118)的模数、齿数一致，第五齿轮(115)、第二齿轮(19)和第六齿轮(116)的模数、齿数一致；对称分布的髋腿连接件(121)分别与第一轴(17)、第二轴(110)固连；最后，步行机的动力由舵机(123)通过第十齿轮(122)与第七齿轮(118)的啮合来传递，这里，舵机(123)通过对称分布的两对螺母(125)、内六角螺栓(126)固定在第六机架(124)上；所述的腿部总成(2)包含第一连杆(21)、第一圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱志辉，周亮，任雷，任露泉，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22