能彈跳且足端可吸附的機(jī)器人腿的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于氣動人工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種能彈跳且足端可吸附的機(jī)器人腿；本發(fā)明包括小腿、活塞、主導(dǎo)彈簧、磁性金屬塊、錐形吸氣閥塊、預(yù)緊彈簧、電磁鐵、大腿、第一腔體、雙腔缸體、氣孔、雙腔隔離層、通孔、第二腔體、吸盤、髖關(guān)節(jié)；能彈跳且足端可吸附的機(jī)器人腿能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器腿平面吸附是功能；通過控制電磁鐵對錐形吸氣閥塊的快速釋放釋放，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人腿的彈跳功能；腿部結(jié)構(gòu)具有緩沖功能，能夠適應(yīng)崎嶇路面的行走；本發(fā)明在改進(jìn)傳統(tǒng)機(jī)器人腿擺動、支撐、行走功能的同時，具有功能上的創(chuàng)新和擴(kuò)展，值得應(yīng)用。
【專利說明】
能彈跳且足端可吸附的機(jī)器人腿
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于足式機(jī)器人領(lǐng)域，特別涉及一種能彈跳且足端可吸附的機(jī)器人腿。【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的進(jìn)步，機(jī)器人越來越廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療保健、國防太空、月艮務(wù)業(yè)等領(lǐng)域，足式行走機(jī)器人具有行動靈活、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，能在人類不能涉足的極端環(huán)境下工作，而被應(yīng)用于野外作業(yè)、減災(zāi)救援、軍事偵察、太空探索、極地科考等領(lǐng)域，成為人類不可缺少的重要工具。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，足式機(jī)器人通常具有3個旋轉(zhuǎn)自由度的腿部結(jié)構(gòu)。而這種旋轉(zhuǎn)自由度很難滿足機(jī)器人行走時做到適應(yīng)復(fù)雜地形，比如，在行走過程中，足式機(jī)器人會遇到普通地面、凹凸不平的地面或光滑壁面，對于這些地形，現(xiàn)有的機(jī)器人無法在不同地形里切換行走。
[0004]經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利文獻(xiàn)[申請?zhí)?CN 105216903 A]公開了一種腿式機(jī)器人腿部結(jié)構(gòu)。整條腿的動力來自髖關(guān)節(jié)，使用連桿結(jié)構(gòu)進(jìn)行動力傳動。但此結(jié)構(gòu)的腿部運(yùn)動范圍有限，且不具備緩沖和吸附功能。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提出了一種雙管套裝型氣動人工肌肉。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:它包括小腿、活塞、主導(dǎo)彈簧、磁性金屬塊、錐形吸氣閥塊、預(yù)緊彈簧、電磁鐵、大腿、第一腔體、雙腔缸體、氣孔、雙腔隔離層、通孔、第二腔體、吸盤、髖關(guān)節(jié);所述雙腔缸體、雙腔隔離層與活塞形成第二腔體，第二腔體內(nèi)設(shè)有活塞;雙腔隔離層上設(shè)有通孔，通孔連接第一腔體與第二腔體，雙腔缸體、雙腔隔離層與電磁鐵形成第一腔體，且第一腔體與大氣相通;雙腔隔離層上設(shè)有錐形吸氣閥塊，所述錐形吸氣閥塊為橡膠材料;錐形吸氣閥塊的上端用于通孔的通斷，下端固定有磁性金屬塊，上端與電磁鐵之間設(shè)置有預(yù)緊彈簧;第二腔體內(nèi)部的活塞安裝在小腿的一端，真空吸盤安裝在小腿另一端，活塞與雙腔隔離層之間設(shè)有主導(dǎo)彈簧。
[0007]能彈跳且足端可吸附的機(jī)器人腿能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器腿平面吸附的功能;通過控制電磁鐵對錐形吸氣閥塊的快速釋放釋放，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人腿的彈跳功能;腿部結(jié)構(gòu)具有緩沖功能，能夠適應(yīng)崎嶇路面的行走;本發(fā)明在改進(jìn)傳統(tǒng)機(jī)器人腿擺動、支撐、行走功能的同時，具有功能上的創(chuàng)新和擴(kuò)展，值得應(yīng)用?！靖綀D說明】
[0008]圖1是能彈跳且足端可吸附的機(jī)器人腿總體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是圖1的結(jié)構(gòu)A-A剖視圖圖；
[0010]圖3是能彈跳且足端可吸附的機(jī)器人腿運(yùn)動示意圖。
[0011]圖中，1、小腿，2、活塞，3主導(dǎo)彈簧，4、磁性金屬塊，5、錐形吸氣閥塊，6、預(yù)緊彈簧， 7、電磁鐵，8、大腿，9、第一腔體，10、雙腔缸體，10-a、氣孔，10-b、雙腔隔離層，10-c、通孔， 11、第二腔體，12、吸盤，13、髖關(guān)節(jié)?！揪唧w實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0013]如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括小腿1、活塞2、主導(dǎo)彈簧3、磁性金屬塊4、錐形吸氣閥塊5、預(yù)緊彈簧6、電磁鐵7、大腿8、第一腔體9、雙腔缸體10、氣孔10-a、雙腔隔離層10-b、通孔 10-c、第二腔體11、吸盤12、髖關(guān)節(jié)13;所述雙腔缸體10、雙腔隔離層10-b與活塞3形成第二腔體11，第二腔體11內(nèi)設(shè)有活塞1;雙腔隔離層10-b上設(shè)有通孔10-c，通孔10-c連接第一腔體9與第二腔體11，雙腔缸體10、雙腔隔離層10-b與電磁鐵6形成第一腔體9,且第一腔體9與大氣相通;雙腔隔離層l〇-b上設(shè)有錐形吸氣閥塊5,所述錐形吸氣閥塊5為橡膠材料;錐形吸氣閥塊5的上端用于通孔10-c的通斷，下端固定有磁性金屬塊4,錐形吸氣閥塊5上端與電磁鐵7之間設(shè)置有預(yù)緊彈簧6;第二腔體11內(nèi)部的活塞2安裝在小腿1的一端，吸盤12安裝在小腿1另一端，活塞2與雙腔隔離層10-b之間設(shè)有主導(dǎo)彈簧3。[〇〇14] 能彈跳且足端可吸附的機(jī)器人腿工作時，有三種運(yùn)動形式:吸附、彈跳、緩沖。機(jī)器人腿接觸平面時，小腿1受到壓力，小腿1及活塞2從初始位置上升，錐形吸氣閥塊5受氣壓迫使上升，吸盤中的氣體從通孔l〇-c進(jìn)入第一腔體9,控制電磁鐵7使得錐形吸氣閥塊5往下端運(yùn)動，第二腔體11形成的密閉空間中，吸盤12吸附，機(jī)器人腿表現(xiàn)出吸附功能；當(dāng)小腿1受到壓力時，小腿1及活塞2從初始位置上升，錐形吸氣閥塊5受氣壓迫使上升，氣體從通孔進(jìn)入第一腔體9,控制電磁鐵7使得錐形吸氣閥塊5下降，可變腔11形成的密閉空間中，主導(dǎo)彈簧3 處于壓縮狀態(tài)，此時，控制電磁鐵7磁場方向，使得錐形吸氣閥塊5快速向上運(yùn)動，主導(dǎo)彈簧3 由壓縮狀態(tài)快速釋放，小腿1產(chǎn)生向下的速度，此時機(jī)器人腿表現(xiàn)出彈跳的功能;控制控制電磁鐵7始終吸附錐形吸氣閥塊5,第一腔體9、第二腔體11連通且與大氣連通，小腿1在主導(dǎo)彈簧3的作用下表現(xiàn)出自適應(yīng)調(diào)節(jié)的特性，表現(xiàn)出崎嶇路面的緩沖功能。
[0015]以上所述僅是本發(fā)明的一個較佳實施例，凡是在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下對本發(fā)明所做的各種改變和改進(jìn)，都不會超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【主權(quán)項】
1.能彈跳且足端可吸附的機(jī)器人腿，其特征在于，包括小腿1、活塞2、主導(dǎo)彈簧3、磁性 金屬塊4、錐形吸氣閥塊5、預(yù)緊彈簧6、電磁鐵7、大腿8、第一腔體9、雙腔缸體10、氣孔10-a、 雙腔隔離層l〇-b、通孔10-c、第二腔體11、吸盤12、髖關(guān)節(jié)13;所述雙腔缸體10、雙腔隔離層 l〇-b與活塞3形成第二腔體11，第二腔體11內(nèi)設(shè)有活塞1;雙腔隔離層10-b上設(shè)有通孔10-c， 通孔10-c連接第一腔體9與第二腔體11，雙腔缸體10、雙腔隔離層10-b與電磁鐵6形成第一 腔體9,且第一腔體9與大氣相通;雙腔隔離層10-b上設(shè)有錐形吸氣閥塊5,所述錐形吸氣閥 塊5為橡膠材料;錐形吸氣閥塊5的上端用于通孔10-c的通斷，下端固定有磁性金屬塊4,錐 形吸氣閥塊5上端與電磁鐵7之間設(shè)置有預(yù)緊彈簧6。2.所述第二腔體11內(nèi)部的活塞2安裝在小腿1的一端，吸盤12安裝在小腿1另一端，活塞 2與雙腔隔離層10-b之間設(shè)有主導(dǎo)彈簧3。
【文檔編號】B62D57/032GK105966489SQ201610406850
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月3日
【發(fā)明人】代青浩, 張斌, 朱國杰, 王斌銳
【申請人】中國計量大學(xué)