具有变刚度脚趾脚跟关节的仿生足制造技术

本发明专利技术提供了一种具有变刚度脚趾脚跟关节的仿生足，包括：结构主体，包括脚掌、脚趾和脚跟，所述脚趾和脚跟能够相对所述脚掌枢转；第一连接机构，连接在所述脚掌与所述脚趾之间，和/或所述脚掌与所述脚跟之间；所述第一连接机构包括一弹性部件，所述弹性部件能够随所述脚趾和/或所述脚跟的转动发生弹性弯曲，从而提供对所述转动的反力矩；第二连接机构，连接在所述脚掌与所述仿人机器人的腿部之间。其中弹性部件的刚度随弯折角度呈非线性变化。本发明专利技术利用连杆机构将脚趾和/或脚跟关节的旋转转化成玻璃纤维板的弯曲，弯折刚度随着脚趾和/或脚跟的翻折角度增加而增大，不容易出现塑性形变。

Bionic foot with variable stiffness toe-heel joint

The invention provides a bionic foot with variable stiffness toe-heel joint, including: a structural body, including the sole, toe and heel, the toe and heel can pivot relative to the sole; a first connecting mechanism is connected between the sole and the toe, and/or between the sole and the heel; and a first connecting mechanism includes an elastic component, the projectile. The sexual component can elastically bend with the rotation of the toe and/or the heel, thereby providing a reaction moment to the rotation; a second connecting mechanism is connected between the toe and the leg of the humanoid robot. The stiffness of elastic components varies nonlinearly with bending angle. The invention utilizes a connecting rod mechanism to convert the rotation of toe and/or heel joint into the bending of fiberglass board, and the bending stiffness increases with the increase of the folding angle of toe and/or heel, so plastic deformation is not easy to occur.

【技术实现步骤摘要】
具有变刚度脚趾脚跟关节的仿生足
本专利技术涉及一种仿生足，属于仿人机器人

技术介绍
当前仿人机器人主要依靠脚掌与地面进行接触，是一种浮动基机器人。仿人机器人的稳定性与脚掌和地面的相互作用有很大联系。人类在行走或奔跑动作时，通常脚跟先触地，脚尖离地。这是为了利用重力，被动地产生向前的运动，更省力。脚跟在接触地面时，由于人体组织的弹性，可以很好地吸收冲击，减少不稳定的因素。脚尖在离地时，会提供一个较大的向后的推力，使人实现快速的行走。而推力的来源，一部分是脚趾在被压迫的过程中肌腱储存的能量释放。在机器人领域，需要更多地参考人类的运动方式，实现能量效率更高，更稳定的运动。实时的检测脚掌与地面接触受力情况，例如受力点和力的大小，方向等。并将反馈信息输入到闭环的控制系统中，用来产生稳定的仿人机器人动作。中国专利技术专利201110102356.2公开了一种带有柔性脚趾脚跟关节的仿生足。该专利技术的特点有：脚趾关节采用两个弯成矩形的带局部较薄的部分的弹簧钢板构成一个柔性铰链，矩形两侧分别与脚趾和脚掌固连。柔性铰链同时起到提供刚度和弯曲自由度的作用；脚跟利用单片柔性铰链将脚跟与脚掌连接起本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仿人机器人的仿生足，包括：脚掌、脚趾和脚跟，所述脚趾和脚跟能够相对所述脚掌枢转；第一连接机构，连接在所述脚掌与所述脚趾之间，和/或所述脚掌与所述脚跟之间；所述第一连接机构包括一弹性部件，所述弹性部件能够随所述脚趾和/或所述脚跟的转动发生弹性弯曲，从而提供对所述转动的反力矩；第二连接机构，连接在所述脚掌与所述仿人机器人的腿部之间。

【技术特征摘要】
1.一种仿人机器人的仿生足，包括：脚掌、脚趾和脚跟，所述脚趾和脚跟能够相对所述脚掌枢转；第一连接机构，连接在所述脚掌与所述脚趾之间，和/或所述脚掌与所述脚跟之间；所述第一连接机构包括一弹性部件，所述弹性部件能够随所述脚趾和/或所述脚跟的转动发生弹性弯曲，从而提供对所述转动的反力矩；第二连接机构，连接在所述脚掌与所述仿人机器人的腿部之间。2.根据权利要求1所述的仿生足，其特征在于，所述脚掌呈向上凸起的弧形；所述脚掌与所述脚趾之间通过第一铰链连接，所述脚掌与所述脚跟之间通过第二铰链连接。3.根据权利要求2所述的仿生足，其特征在于，所述第一铰链的轴与所述脚趾固连，所述第二铰链的轴与所述脚跟固连。4.根据权利要求1所述的仿生足，其特征在于，所述仿生足还包括加强筋，其可拆卸地安装在所述脚掌上。5.根据权利要求1所述的仿生足，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄强，张润明，刘华欣，余张国，陈学超，孟非，康儒，何泽文，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11