脚部结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种脚部结构，包括绑带鞋、前支撑、后支撑、连接块和底板。根据本实用新型专利技术所述的脚部结构，用于可穿戴机器人，结构简单，通过机械结构，结合人体运动学配合声光电效果，根据人的脚部运动状态，实现机器人运动声音的配合，达到一种人机交互的良好体验。

Foot structure

The utility model provides a foot structure, including shoes, front support, a back support, a connecting block and the bottom plate. According to the foot of the structure of the utility model, for wearable robot has the advantages of simple structure, the mechanical structure, combined with the kinematics of human body with sound and light effects, according to the state of human foot movement, with the robot voice, to achieve a good human-computer interaction experience.

【技术实现步骤摘要】
脚部结构
本技术涉及脚部结构，特别涉及一种用于可穿戴机器人的脚部结构。
技术介绍
随着穿戴机器人的日益广泛使用，对机器人的结构设计提出了新的要求。以往穿戴机器人的底部支撑结构仅仅采用简单的卡合方式或捆绑方式，穿戴不便，没有传感器反馈功能。有鉴于此，需要对现有技术进行改进，以满足机器人结构设计的需要。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种脚部结构，用于可穿戴机器人，结构简单，通过机械结构，结合人体运动学配合声光电效果，根据人的脚部运动状态，实现机器人运动声音的配合，达到一种人机交互的良好体验。为实现上述目的，技术提供如下技术方案：一种脚部结构，包括：绑带鞋、前支撑、后支撑、连接块和底板。进一步的，绑带鞋通过绑带将人的脚部固定能够实现人带动机器人脚部运动。进一步的，前支撑和后支撑前后平行设置，采用钢板结构件，可承受穿戴机器人整体重量，同时提高穿戴机器人高度。进一步的，底板具备较大的支撑面积，能够平稳的支持机器人行走，底板内嵌入橡胶，适应不平路面，起到减震作用。进一步的，连接块用于将前支撑和后支撑固定在底板上，同时起到加固作用。附图说明图1为本技术的脚部结构的正视图。图2为本技术的脚部结构的后视图。图3为本技术的脚部结构的俯视图。(注意：附图中的所示结构只是为了说明技术特征的示意，并非是要依据附图所示结构。具体实施方式如图1-3所示，根据本技术所述的脚部结构，整体结构包括：绑带鞋1、前支撑2、后支撑3、连接块4和底板5。其中，绑带鞋1通过绑带将人的脚部固定能够实现人带动机器人脚部运动。前支撑2和后支撑3前后平行设置，采用钢板结构件，具备一定的刚度，并且能够承受较大的重量，同时提高穿戴机器人高度。底板5具备较大的支撑面积，能够平稳的支持机器人行走，底板5内嵌入橡胶，能够适应不平路面，减震。连接块4用于将前支撑2和后支撑3固定在底板5上，同时起到加固作用。进一步的，绑带鞋1是由复合PC材料与铝合金制成，鞋底部有螺钉与支撑连接，与穿戴者鞋接触的部位均为软性材料，并且绑带可根据具体穿戴者鞋的大小调节。绑带鞋1内部均有加固材料，螺钉处均有铝合金垫板加固，拥有较长的使用寿命，按照相关测试，可连续穿戴超过300个自然日而不发生疲劳破损。软性材料与穿戴者完全接触，避免划伤穿戴者用鞋，对于穿戴者而言，不需要特殊的鞋子来迎合机器人脚部，只需要日常的运动鞋，舒适的休闲鞋即可。穿戴方便，简便的粘扣形式，可较快完成穿卸的过程。前支撑2和后支撑3是对脚掌处和脚跟处予以受力支撑，符合人体运动着力点，每一处左右各有两角筋给予支撑，下位置连接由铝合金7075支撑的钣金，钣金在合理去重的情况下保证刚度，下部与底板5连接的部件，结构也采用角筋形式，使得支撑力成为三角形支撑作用，能够承受较大重量。在满足刚度情况下，穿戴者带动的重量也是比较省力，铝合金7075这种材料具有相对较轻的质量，穿戴者不必费很大的力量就可以自如的带动机器脚行走。底板5同样采用7075铝合金材料，曲线是由椭圆形与圆形相切结合的曲线，该曲线能够占有较大的接触面积，同时该曲线特点脚尖接触面积相对小，而脚跟接触面积相对大，保证稳定性，同时便于前脚抬起做行走，曲线结合数学计算，利于力学校核给定参考。同时，力学结构足以支撑150KG的负重，而且机器人足部与地面接触面为400mm×200mm，有足够大的稳定性，而每只脚部的重量控制在2KG左右，这样人带动走路不会感到有很大的阻力。高度范围在400mm以下，绑带鞋(1)长宽高控制在320mm×120mm×90mm范围内。在具体应用于穿戴机器人时，在每个足部机构底板5中嵌入两个接近传感器，以及外壳呼吸灯，其中传感器可选用角度传感器与接触式传感器，程序设定是触发满足动作后，光影效果和声效同时作用以达到交互体验。使用时，机器人脚部跟随穿戴者行走，当底板5离开地面超过3mm，或者发生超过10°偏移量时，底板5的传感器会触发，只有同时触发两个不同位置的传感器，才会发出诸如机器运动声音及光电配合。传感器类型为接触式传感器以及角度传感器，尺寸控制在30mm×30mm范围内，光电效果为导光柱形式，声效为扬声器安装在机器人外壳。在发生小于上述的参数运动，或是仅仅触发底部一个传感器动作，均不会发出最终效果，此功能避免由于穿戴者原地小动作而发生的误判。穿戴者正常的行走会触发有规律的声光电效果，反之，声光电效果异常，则说明穿戴者行走动作出现问题，或是路面不规则，以此检测特殊地段，或者穿戴者身体状态等功能。以上所述，仅为技术的较佳实施例而已，并非用于限定技术的保护范围，凡在技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脚部结构，包括：绑带鞋(1)、前支撑(2)、后支撑(3)、连接块(4)和底板(5)，其特征在于：绑带鞋(1)通过绑带将人的脚部固定能够实现人带动机器人脚部运动；前支撑(2)和后支撑(3)前后平行设置，采用钢板结构件，可承受穿戴机器人整体重量，同时提高穿戴机器人高度；底板(5)具备较大的支撑面积，能够平稳的支持机器人行走，底板(5)内嵌入橡胶，适应不平路面，起到减震作用；连接块(4)用于将前支撑(2)和后支撑(3)固定在底板(5)上，同时起到加固作用。

【技术特征摘要】
1.一种脚部结构，包括：绑带鞋(1)、前支撑(2)、后支撑(3)、连接块(4)和底板(5)，其特征在于：绑带鞋(1)通过绑带将人的脚部固定能够实现人带动机器人脚部运动；前支撑(2)和后支撑(3)前后平行设置，采用钢板结构件，可承受穿戴机器人整体重量，同时提高穿戴机器人高度；底板(5)具备较大的支撑面积，能够平稳的支持机器人行走，底板(5)内嵌入橡胶，适应不平路面，起到减震作用；连接块(4)用于将前支撑(2)和后支撑(3)固定在底板(5)上，同时起到加固作用。2.根据权利要求1所述的脚部结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵鹏鹏，郭鑫，吴楠，刘超，李驰明，
申请(专利权)人：哈工大机器人集团哈尔滨资产经营管理有限公司，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23