一种具有起跳缓冲功能的仿人机器小腿制造技术

本发明专利技术公开了一种具有起跳缓冲功能的仿人机器小腿，属于仿人机器人领域与冲击隔振领域。它包括胫骨缸体、上端盖、下端盖、腓骨多孔活塞模块和抗压弹簧；腓骨的一端固定于多孔模式模块上；多孔活塞模块将胫骨缸体内部分割为缸体A区和缸体B区；缸体A区和缸体B区内部充满粘性流体；多孔活塞模块包括活塞本体、多道等截面单向孔、单向流动盖A、多道渐变截面单向孔、单向流动盖B、锁紧弹簧A和锁紧弹簧B；抗压弹簧的下端与下端盖相连，其上端自由；多道渐变截面单向孔与多道等截面单向孔间隔排列。本发明专利技术是一种可以伸缩小腿、能够吸收冲击能量、具有跳跃功能的小腿缓冲器。

A humanoid leg with a takeoff and buffering function

The invention discloses a kind of humanoid robot calf with take-off and buffering function, which belongs to the field of humanoid robot and the field of shock and vibration isolation. It includes a tibial cylinder, upper end cover, a lower end cover, piston compression module and fibula porous spring; fibular end is fixed on the porous model module; porous cylinder piston module will be cut as part of tibial A area and B area of the cylinder cylinder cylinder cylinder; internal A area and B area filled with a viscous fluid; porous piston module includes a piston body, multi hole, uniform one-way one-way flow cover A, multi-channel tapered hole, one-way one-way flow cover B, locking spring and locking spring A B; lower and lower compressive spring cover, the upper end of freedom; arrangement of multichannel tapered hole and multi section one-way one-way hole interval. The present invention is a small leg buffer that can stretch the leg, absorb the impact energy and have the jumping function.

【技术实现步骤摘要】
一种具有起跳缓冲功能的仿人机器小腿
本专利技术主要涉及仿人机器人领域与冲击隔振领域，特指一种具有起跳缓冲功能的仿人机器小腿。
技术介绍
随着现代工业化的发展，仿人机器人的研究掀起了一股科技热潮，受到了广泛的关注。仿人机器人包括机械手、机械足、头部和躯干的设计，其中机械腿的设计尤为重要，这是因为仿人机器人在行走过程中难以模仿人类跳跃的姿态，难以实现较大冲击能量的吸收。现有技术仿人机械人吸收冲击能量主要依靠脚部的减振，这种减振效果有限。因此，设计一种能够通过腿部伸缩运动吸收冲击能量的仿人机械腿具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术需解决的技术问题是：针对现有技术存在的机械小腿无法吸收冲击能量的技术问题，本专利技术提供一种可以伸缩小腿、能够吸收冲击能量、具有跳跃功能的小腿缓冲器。为了解决上述问题，本专利技术提出的解决方案为：一种具有起跳缓冲功能的仿人机器小腿，包括胫骨缸体，分别装设于所述胫骨缸体上、下两端的上端盖、下端盖，可穿过所述上端盖自由运动的腓骨，装设于所述胫骨缸体内部的多孔活塞模块和抗压弹簧；所述腓骨的一端固定于所述多孔模式模块上；所述多孔活塞模块将所述胫骨缸体内部分割为缸体A区和缸体B区；所述缸体A区和缸体B区内部充满粘性流体；所述多孔活塞模块包括活塞本体、开设于所述活塞本体上的多道等截面单向孔、装设于所述多道等截面单向孔上端的单向流动盖A、开设于所述活塞本体上的多道渐变截面单向孔、装设于所述多道渐变截面单向孔下端的单向流动盖B、连接所述单向流动盖A与所述等截面单向孔上部的锁紧弹簧A、连接所述单向流动盖B与所述渐变截面单向孔下部的锁紧弹簧B；所述抗压弹簧的下端与所述下端盖相连，其上端自由；所述多道渐变截面单向孔与所述多道等截面单向孔间隔排列，且中心线相互平行；所述活塞本体静止或向上运动时，所述单向流动盖A在所述锁紧弹簧A的作用下关闭所述多道等截面单向孔；所述活塞本体向下运动时，所述单向流动盖A在粘性流体作用下打开所述多道等截面单向孔，允许所述胫骨缸体内部的流体由缸体B区流向缸体A区；所述活塞本体静止或向下运动时，所述单向流动盖B在所述锁紧弹簧B的作用下关闭所述渐变截面单向孔；所述活塞本体向上运动时，所述单向流动盖B在粘性流体作用下打开所述渐变截面单向孔，允许所述胫骨缸体内部的流体由缸体A区流向缸体B区。所述活塞本体向下运动时当所述抗压弹簧小于其初始长度后将压缩所述抗压弹簧；所述活塞本体向上运动时当所述抗压弹簧恢复到期初始长度后将脱离所述抗压弹簧；所述渐变截面单向孔为内径线性变化的圆形通孔，其上端孔径是下端孔径的倍；所述等截面单向孔为内径恒定的圆形通孔，其内径等于所述渐变截面单向孔最大内径的5倍。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：(1)本专利技术的仿人机械小腿缩短时，即腓骨向下运动，活塞本体逐渐压缩抗压弹簧，由于等截面单向孔的内径较大，粘性流体的阻尼力与弹簧力相比可以忽略，弹簧吸收来自地面巨大的冲击力，抗压弹簧能够立即吸收外界的冲击力。(2)本专利技术的仿人机械小腿伸出时，即腓骨向上运动，抗压弹簧上端与活塞本体脱离，粘性流体在渐变截面单向孔内流动产生相对较小的流体阻尼力，抗压弹簧因压缩存储的能量逐渐转变为粘性流体的阻尼力，从而方便机械小腿起跳。附图说明图1是本专利技术的一种具有起跳缓冲功能的仿人机器小腿的结构原理图。图中，1—腓骨；2—上端盖；3—胫骨缸体；31—缸体A区；32—缸体B区；40—活塞本体；41—等截面单向孔；411—单向流动盖A；412—锁紧弹簧A；42—渐变截面单向孔；421—单向流动盖B；422—锁紧弹簧B；5—抗压弹簧；6—下端盖。具体实施方式以下将结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。参见图1所示，本专利技术的一种具有起跳缓冲功能的仿人机器小腿，包括胫骨缸体3，分别装设于胫骨缸体3上、下两端的上端盖2、下端盖6，可穿过上端盖2自由运动的腓骨1，装设于胫骨缸体内部的多孔活塞模块和抗压弹簧5；腓骨1的一端固定于多孔模式模块上；多孔活塞模块将胫骨缸体3内部分割为缸体A区31和缸体B区32；缸体A区31和缸体B区32内部充满粘性流体；参见图1所示，多孔活塞模块包括活塞本体40、开设于活塞本体40上的多道等截面单向孔41、装设于多道等截面单向孔41上端的单向流动盖A411、开设于活塞本体40上的多道渐变截面单向孔42、装设于多道渐变截面单向孔42下端的单向流动盖B421、连接单向流动盖A411与等截面单向孔41上部的锁紧弹簧A412、连接单向流动盖B421与渐变截面单向孔42下部的锁紧弹簧B422；抗压弹簧5的下端与下端盖6相连，其上端自由；多道渐变截面单向孔42与多道等截面单向孔41间隔排列，且中心线相互平行；参见图1所示，活塞本体40静止或向上运动时，单向流动盖A411在锁紧弹簧A412的作用下关闭多道等截面单向孔41；活塞本体40向下运动时，单向流动盖A411在粘性流体作用下打开多道等截面单向孔41，允许胫骨缸体3内部的流体由缸体B区32流向缸体A区31；参见图1所示，活塞本体40静止或向下运动时，单向流动盖B421在锁紧弹簧B422的作用下关闭渐变截面单向孔42；活塞本体40向上运动时，单向流动盖B421在粘性流体作用下打开渐变截面单向孔42，允许胫骨缸体3内部的流体由缸体A区31流向缸体B区32。参见图1所示，活塞本体40向下运动时当抗压弹簧5小于其初始长度后将压缩抗压弹簧5；活塞本体40向上运动时当抗压弹簧5恢复到期初始长度后将脱离抗压弹簧5；参见图1所示，渐变截面单向孔42为内径线性变化的圆形通孔，其上端孔径是下端孔径的3倍；等截面单向孔41为内径恒定的圆形通孔，其内径等于渐变截面单向孔42最大内径5倍。工作原理：本专利技术的腓骨1靠近胫骨缸体3运动时，等截面单向孔41在粘性流体作用下打开单向流动盖A411，同时单向流动盖B421切断渐变截面单向孔通道42，胫骨缸体3内部流体从缸体B区32流向缸体A区31，活塞本体40压缩抗压弹簧5，铅垂方向上的冲击力被抗压弹簧5吸收，暂时储存起来，此时由于等截面单向孔41内径较大，内部流体阻尼力相对于弹簧力可以忽略；当腓骨1远离胫骨缸体3运动时，单向流动盖A411关闭等截面单向孔41，单向流动盖B421在渐变截面单向孔42内的流体作用下打开，胫骨缸体3内部流体从缸体A区31流向缸体B区32，此时抗压弹簧5与活塞本体40脱离，粘性流体由大口经过渐变截面单向孔42再由小口流出，粘性流体产生阻尼力，吸收腓骨向上运动时的能量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有起跳缓冲功能的仿人机器小腿，包括胫骨缸体(3)，分别装设于所述胫骨缸体(3)上、下两端的上端盖(2)、下端盖(6)，可穿过所述上端盖(2)自由运动的腓骨(1)，装设于所述胫骨缸体内部的多孔活塞模块和抗压弹簧(5)；所述腓骨(1)的一端固定于所述多孔模式模块上；所述多孔活塞模块将所述胫骨缸体(3)内部分割为缸体A区(31)和缸体B区(32)；所述缸体A区(31)和缸体B区(32)内部充满粘性流体；其特征在于：所述多孔活塞模块包括活塞本体(40)、开设于所述活塞本体(40)上的多道等截面单向孔(41)、装设于所述多道等截面单向孔(41)上端的单向流动盖A(411)、开设于所述活塞本体(40)上的多道渐变截面单向孔(42)、装设于所述多道渐变截面单向孔(42)下端的单向流动盖B(421)、连接所述单向流动盖A(411)与所述等截面单向孔(41)上部的锁紧弹簧A(412)、连接所述单向流动盖B(421)与所述渐变截面单向孔(42)下部的锁紧弹簧B(422)；所述抗压弹簧(5)的下端与所述下端盖(6)相连，其上端自由；所述多道渐变截面单向孔(42)与所述多道等截面单向孔(41)间隔排列，且中心线相互平行；所述活塞本体(40)静止或向上运动时，所述单向流动盖A(411)在所述锁紧弹簧A(412)的作用下关闭所述多道等截面单向孔(41)；所述活塞本体(40)向下运动时，所述单向流动盖A(411)在粘性流体作用下打开所述多道等截面单向孔(41)，允许所述胫骨缸体(3)内部的流体由缸体B区(32)流向缸体A区(31)；所述活塞本体(40)静止或向下运动时，所述单向流动盖B(421)在所述锁紧弹簧B(422)的作用下关闭所述渐变截面单向孔(42)；所述活塞本体(40)向上运动时，所述单向流动盖B(421)在粘性流体作用下打开所述渐变截面单向孔(42)，允许所述胫骨缸体(3)内部的流体由缸体A区(31)流向缸体B区(32)。...

【技术特征摘要】
1.一种具有起跳缓冲功能的仿人机器小腿，包括胫骨缸体(3)，分别装设于所述胫骨缸体(3)上、下两端的上端盖(2)、下端盖(6)，可穿过所述上端盖(2)自由运动的腓骨(1)，装设于所述胫骨缸体内部的多孔活塞模块和抗压弹簧(5)；所述腓骨(1)的一端固定于所述多孔模式模块上；所述多孔活塞模块将所述胫骨缸体(3)内部分割为缸体A区(31)和缸体B区(32)；所述缸体A区(31)和缸体B区(32)内部充满粘性流体；其特征在于：所述多孔活塞模块包括活塞本体(40)、开设于所述活塞本体(40)上的多道等截面单向孔(41)、装设于所述多道等截面单向孔(41)上端的单向流动盖A(411)、开设于所述活塞本体(40)上的多道渐变截面单向孔(42)、装设于所述多道渐变截面单向孔(42)下端的单向流动盖B(421)、连接所述单向流动盖A(411)与所述等截面单向孔(41)上部的锁紧弹簧A(412)、连接所述单向流动盖B(421)与所述渐变截面单向孔(42)下部的锁紧弹簧B(422)；所述抗压弹簧(5)的下端与所述下端盖(6)相连，其上端自由；所述多道渐变截面单向孔(42)与所述多道等截面单向孔(41)间隔排列，且中心线相互平行；所述活塞本体(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：班书昊，李晓艳，蒋学东，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32