一种具有仿生跖趾关节的半被动双足步行机制造技术

本实用新型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。本实用新型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。

Semi passive biped walking machine with bionic metatarsophalangeal joint

The utility model discloses a semi passive biped walking machine with a bionic metatarsophalangeal joint, which comprises a hip assembly, a leg assembly and a foot assembly. The second frame, the third frame, a pair of fourth racks, and a pair of fifth racks are symmetrically arranged from the inside to the outside of the first frame, forming the main body part of the frame of the walking machine. The leg structure is consistent, and within a certain range, the leg length can be adjusted freely. The foot structure is symmetrical, spherical hinge can simulate human ankle function, the first toe connecting piece, a torsion spring, second toe joints, constitute the connecting part of the metatarsophalangeal joint of the bionic, bionic motion of metatarsophalangeal joint rotation axis angle reference human metatarsophalangeal joint design. By using the gear set, the utility model realizes that the hip of the walking machine is kept at the right bisector line of the left and the right legs at the sagittal plane at the same time, and the bionic metatarsophalangeal joint is introduced at the same time, and the ground adaptability of the walking machine is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种具有仿生跖趾关节的半被动双足步行机
本技术属于机器人
，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：新型
国别省市：吉林,22