本发明专利技术公布了一种四足机器人棘轮足装置，所述棘轮足装置安装在四足机器人腿部，所述棘轮足装置包括足部托盘、连接平板、大空心销轴、小空心销轴、棘轮和棘轮垫块，足部托盘与四足机器人小腿连接，连接平板通过螺钉与足部托盘固连，通过螺钉将棘轮和棘轮垫块固定在连接平板上，再通过大空心销轴和小空心销轴固定棘轮和棘轮垫块使两者不发生相对滑移。基于独特的棘轮的设计，可以使四足机器人在与地面接触时产生良好的摩擦力和抓地力。本发明专利技术四足机器人棘轮足装置，具有结构简单，重量轻，拆装方便，抓地力强，运动能力突出等特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种棘轮足装置，特别涉及一种四足机器人棘轮足装置。
技术介绍
机器人最大的特点在于其能够代替人类完成相关任务，随着人类对自身安全要求 的提高，在复杂和危险的环境中就更加需要机器人来代替人类开展工作。就地面机器人而 言，目前主要运动方式是依靠轮子或履带，而在坑洼不平的地面或者更加复杂的环境下，这 种类型的机器人是无法正常运动的。足式机器人就具有更广泛的地形适应性，其可以在危 险环境下进行检测、反恐、侦查、攻击、排爆等任务，具有重要的实用意义。其中研究最广泛 的足式机器人是四足机器人。四足机器人的足部结构设计对于四足机器人的运动能力起着重要的作用。由于体 积的限制，四足机器人的足部不可能设计的很大，更小的触地面积将产生更大的触地压强， 从而在快速运动的过程中容易因摩擦力和抓地力不够而产生打滑的现象。目前常见的四足机器人的足部装置的触地部件为半圆柱状聚氨酯块。要想增加触 地摩擦力和抓地力，只能通过增大聚氨酯块的尺寸来获得，而过大的聚氨酯块将会对四足 机器人的步态规划产生不利影响，并且有可能会产生运动干涉的问题。同时，该足部装置在 冰面或者其他光滑地面上无法产生足够的摩擦力和抓地力，产生打滑的现象。如何提高四足机器人足部装置与接触面的摩擦力和抓地力以使其能够适应各种 复杂地形成为四足机器人研究中的一大热点和难点问题。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供了一种可以为四足机器人 提供更大摩擦力和抓地力的棘轮足装置。为了实现上述目的本专利技术采取的技术方案是一种四足机器人棘轮足装置，包括 足部托盘、连接平板、大空心销轴、小空心销轴、棘轮和棘轮垫块。所述足部托盘与四足机器 人小腿连接，所述连接平板通过螺钉与所述足部托盘固连，通过螺钉将所述棘轮和所述棘 轮垫块固定在连接平板上，再通过所述大空心销轴和所述小空心销轴固定所述棘轮和所述 棘轮垫块使两者不发生相对滑移。所述棘轮为变齿棘轮，中间部位齿尺寸大，齿尺寸向两端依次减小。所述小空心销轴两端加工有外螺纹。所述小空心销轴穿过所述大空心销轴，再穿 过所述棘轮和所述棘轮垫块，通过螺母与所述小空心销轴的两端外螺纹的配合将所述棘轮 和所述棘轮垫块连接在一起。所述棘轮垫块有两个,左右对称分布在所述棘轮的两端。所述连接平板加工有止动槽，用于与所述棘轮的连接。所述棘轮顶部设有凸台，所述凸台与所述连接平板的止动槽相配合，防止所述棘 轮与所述连接平板发生松动。所述棘轮垫块材料为聚氨酯。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是相比现有技术，本棘轮足装置所设计的独特的变齿棘轮棘轮，能够在与地面接触 的瞬间产生足够的摩擦力和抓地力，并且能够在后续动作中持续产生摩擦力和抓地力，从 而不会因摩擦力不够而产生打滑的现象，运动能力突出，环境适应性强，并且结构简单，重 量轻，易拆装。附图说明图1是本专利技术实施例提供的四足机器人棘轮足装置的等轴测视图2是本专利技术实施例提供的四足机器人棘轮足装置的爆炸视图3是本专利技术实施例提供的四足机器人棘轮足装置的主视图4是图3中A向剖视图5是棘轮零件的等轴测图中1足部托盘，2连接平板，3大空心销轴，4小空心销轴，5棘轮，6棘轮垫块。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方 式作进一步地详细描述。参见图1及图2，一种四足机器人棘轮足装置，包括足部托盘1、连接平板2、大空心 销轴3、小空心销轴4、棘轮5和棘轮垫块6。足部托盘I与四足机器人小腿连接，连接平板 2通过螺钉与足部托盘I固连，通过螺钉将棘轮5和棘轮垫块6固定在连接平板上，再通过 大空心销轴3和小空心销轴4固定棘轮5和棘轮垫块6使两者不发生相对滑移。参见图5，棘轮5为变齿棘轮，中间部位齿尺寸大，齿尺寸向两端依次减小。由于四足机器人足部着地时，一般情况下，足部中间位置首先触地，然后两侧着 地，所以棘轮5的中间部位齿的尺寸必须足够大才能承受地面的冲击力，同时也能提供更 大的抓地力，随着四足机器人的运动，足部与地面的触点会向侧面移动，此时所需要承受的 冲击力大幅减小，所需要的抓地力也小，小尺寸的轮齿已经能够满足要求，此时若轮齿的尺 寸过大反而会造成足部不稳的情况出现。特别的，作为优选，棘轮5的两个端面在不影响零件之间的配合的前提下，镜像加 工出多个槽，在保证强度的同时大幅度的减轻了重量。参见图2、图3及图4，小空心销轴4两端加工有外螺纹。小空心销轴4穿过大空 心销轴3，再穿过棘轮5和棘轮垫块6，通过螺母与小空心销轴4的两端外螺纹的配合将棘 轮5和棘轮垫块6连接在一起。特别的，大空心销轴3和小空心销轴4加工成空心是为了减轻重量，同时两者均采 用高强度的合金钢制作，在起到固定作用的同时，还能够承受由棘轮垫块6传递过来的地 面反作用力，起到加强筋的作用。作为优选，棘轮垫块6有两个，左右对称分布在棘轮5的两端。进一步的，参见图2，作为优选，连接平板2加工有止动槽，用于与棘轮5的连接。 参见图5，棘轮5顶部设有凸台，所述凸台与连接平板2的止动槽相配合，防止棘轮5与连接平板2发生松动。具体的，作为优选，棘轮垫块6材料为聚氨酯。聚氨酯材料具有很好的强度、弹性 和耐磨性，当棘轮足装置与地面接触时，棘轮5提供摩擦力和抓地力，两侧的棘轮垫块6能 提供额外的摩擦力，并且作为主要支撑面起到支撑的作用，同时由于聚氨酯材料的弹性，棘 轮垫块6还能够缓冲地面的反作用力，使运动更加平稳。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和 原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种四足机器人棘轮足装置，其特征在于，包括足部托盘、连接平板、大空心销轴、小空心销轴、棘轮和棘轮垫块。所述足部托盘与四足机器人小腿连接，所述连接平板通过螺钉与所述足部托盘固连，通过螺钉将所述棘轮和所述棘轮垫块固定在连接平板上，再通过所述大空心销轴和所述小空心销轴固定所述棘轮和所述棘轮垫块使两者不发生相对滑移。
【技术特征摘要】
1.一种四足机器人棘轮足装置，其特征在于，包括足部托盘、连接平板、大空心销轴、小空心销轴、棘轮和棘轮垫块。所述足部托盘与四足机器人小腿连接，所述连接平板通过螺钉与所述足部托盘固连，通过螺钉将所述棘轮和所述棘轮垫块固定在连接平板上，再通过所述大空心销轴和所述小空心销轴固定所述棘轮和所述棘轮垫块使两者不发生相对滑移。2.根据权利要求1所述的四足机器人棘轮足装置，其特征在于，所述棘轮为变齿棘轮，中间部位齿尺寸大，齿尺寸向两端依次减小。3.根据权利要求1所述的四足机器人棘轮足装置，其特征在于，所述小空心销轴两端加工有外螺纹。所述小空心销轴穿过所述大空心销轴，再穿...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘华欣，黄强，高峻峣，段星光，黄承祖，李鑫，刘轶，徐喆，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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