申请/专利权人：长春工业大学

申请日：2021-11-29

公开（公告）日：2023-06-09

公开（公告）号：CN114104141B

主分类号：B62D57/032

分类号：B62D57/032

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.06.09#授权;2022.03.18#实质审查的生效;2022.03.01#公开

摘要：本发明涉及一种基于张拉整体结构的仿生足跖趾关节机构及装置，机构包括：仿生足前掌，张拉单元，仿生足后掌及弹簧套件，改变了传统仿生足体积大，重量沉、灵活性差及控制系统复杂等不足，具有张拉整体结构带来的柔顺性及弹簧刚度匹配带来的稳定性，灵活性好，保证制造成本低廉的同时使结构搭建更为简单快捷，充分发挥跖趾关节在仿人步行机器人行走过程中的流畅性，保证机器人的稳定行走；结构简单，机构的运动过程模拟人足在行走过程中第一至第五跖趾关节处发生的协同转动，能够在冠状面方向实现内屈、外伸动作，有助于提高野外勘探机器人、软体机器人和体育研究机器人等新兴领域的性能优化和设计水平，具有广阔的应用前景。

主权项：1.一种基于张拉整体结构的仿生足跖趾关节机构，其特征在于，包括：仿生足前掌1，所述仿生足前掌1顶部设置有滑轨支撑座13，所述滑轨支撑座13上设置有滑轨15；所述仿生足前掌1前端对称设置有两个张拉单元前支撑杆11，所述滑轨支撑座13两侧对称设置有两组张拉单元后支撑杆12；两个张拉单元前支撑杆11顶部支撑一水平布置的张拉单元前杆14，两组张拉单元后支撑杆12顶部支撑一水平布置的张拉单元后杆16；张拉单元2，所述张拉单元2包括滑块21、上连杆23、下连杆22及连接杆24；所述滑块21滑动于所述滑轨15上，所述滑块21两侧一一对应转动连接两组所述上连杆23、所述下连杆22，每一组所述上连杆23、所述下连杆22均通过一所述连接杆24连接至滑块21对应的侧面；仿生足后掌3，所述仿生足后掌3前端两侧对称布置有两组后掌连接杆31，两组所述后掌连接杆31一一对应连接两组张拉单元后支撑杆12；以及弹簧套件，所述上连杆23、所述下连杆22通过所述弹簧套件对应连接所述张拉单元前杆14、所述张拉单元后杆16，用于模拟第一至第五跖趾关节之间协同运动的生物力学特性；滑块21沿滑轨15移动且带动所述上连杆23、所述下连杆22绕轴孔转动，所述后掌连接杆31跟随所述下连杆22运动并带动所述仿生足后掌3与非结构化地形抵接或分离实现跖行状态与趾行状态的切换；所述弹簧套件为对称布置的两组，每一组均包括：第一弹簧41、第二弹簧42、第三弹簧43、第四弹簧44、第五弹簧45及第六弹簧46；所述第二弹簧42与所述第五弹簧45劲度系数相同，用于提供所述滑块21在所述滑轨15上的稳定滑动；所述第一弹簧41与所述第三弹簧43劲度系数大于所述第四弹簧44和所述第六弹簧46，且所述第一弹簧41与所述第三弹簧43原长小于所述第四弹簧44及所述第六弹簧46；所述第一弹簧41至第六弹簧46共同作用下组成张拉整体单元，通过弹簧刚度匹配实现仿生足跖行状态下的灵活及趾行状态下的稳定；其中，所述上连杆23顶部与张拉单元前杆14通过所述第一弹簧41连接，其顶部还与张拉单元后杆16通过第四弹簧44连接；每一组所述下连杆22底部与张拉单元前杆14通过第三弹簧43连接，其底部还与张拉单元后杆16通过第六弹簧46连接；所述第二弹簧42一端安装于所述滑块21一侧，其另一端与所述张拉单元前杆14相连；所述第五弹簧45一端安装于所述滑块21另一侧，其另一端与所述张拉单元后杆16相连。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 长春工业大学 一种基于张拉整体结构的仿生足跖趾关节机构及装置

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD