一种四足机器人的足部结构的制作方法

1.本发明涉及仿生机器人技术领域，尤其是涉及一种四足机器人的足部结构。


背景技术：

2.公知的，四足机器人是一种仿生机器人，对行走路面的要求很低，可以跨越障碍物，在各种崎岖不平的复杂路面上行进，常运用于物资运输、抢险救援、野外勘测等方面，具有广阔前景，要使仿人机器人更好地服务于人类，就必须设计好足部结构，使其可以适应复杂的路面状况；但目前四足机器人足部结构对地面适应性较差，对足部压力的感知不够灵敏，此种现象是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种四足机器人的足部结构。
4.为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
5.一种四足机器人的足部结构，包含上地脚、下地脚、关节轴承和压力传感器；所述上地脚顶部设有倾斜的连接部，上地脚下方设有下地脚，该下地脚底部的两端均设有沉头通孔，两个沉头通孔内均安装有关节轴承，对应关节轴承位置安装有使下地脚与上地脚对应连接的螺栓，且沉头通孔的小孔孔径大于螺栓螺杆的杆径；所述上地脚底部安装有压力传感器，所述下地脚顶部对应压力传感器的位置设有用于使上地脚底部与下地脚顶部之间留有1～1.5mm间隙的弹性元件。
6.优选的，所述螺栓对应螺栓大头端与关节轴承外环之间的杆身套设有压簧。
7.优选的，所述下地脚底部两端设有圆角过度结构，下地脚底部及两端设有连通的开槽，该开槽内设有橡胶垫，且橡胶垫的底部面与开槽的槽缘对应平齐。
8.优选的，所述橡胶垫对应沉头通孔的位置均设有与相应沉头通孔对应过盈配合的凸台，且凸台顶部与相应螺栓之间留有间隔。
9.优选的，所述弹性元件为橡胶板或簧板。
10.优选的，所述下地脚顶部以及上地脚底部分别设有用于对应嵌设弹性元件和压力传感器的凹槽。
11.优选的，所述上地脚顶部对应连接部与上地脚呈锐角的一侧设有用于使压力传感器连接导线穿出的穿线孔。
12.优选的，所述连接部背离上地脚的一端设有凸字形的对接槽。
13.由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：
14.本发明公开的一种四足机器人的足部结构，结构简单，易于装配，将压力传感器加装在足部结构内，以此提升机器人运动的反馈能力，有效提高机器人的稳定性和环境适应性；所述下地脚底部的两端均设有沉头通孔，两个沉头通孔内均安装有关节轴承，对应关节轴承位置安装有使下地脚与上地脚对应连接的螺栓，且沉头通孔的小孔孔径大于螺栓螺杆的杆径，下地脚接触地面后能够沿螺栓的轴向移动挤压弹性元件，弹性元件顶压压力传感
器使压力传感器产生压力信号，同时下地脚能够带动关节轴承的外环沿关节轴承的内环周向摆动，以灵活应对复杂的路面状况，同时提高了感知的灵敏度；
15.此外，所述下地脚底部两端设有圆角过度结构，下地脚底部及两端设有连通的开槽，该开槽内设有橡胶垫，橡胶垫能够与下地脚底部对应胶接，且橡胶垫的底部面与开槽的槽缘对应平齐，即能够通过橡胶垫提高下地脚底部与路面之间的摩擦力，从而有效提高四足机器人行走的稳定性，该橡胶垫的厚度能够为1～2mm，能够避免降低压力传感器的灵敏度。
附图说明
16.图1为本发明的结构示意图；
17.图2为上地脚的仰视图；
18.图3为下地脚的俯视图；
19.图4为下地脚的立体结构示意图；
20.图5为本发明的立体结构示意图。
21.图中：1、上地脚；2、下地脚；3、关节轴承；4、压力传感器；5、连接部；6、沉头通孔；7、螺栓；8、弹性元件；9、压簧；10、橡胶垫；11、凸台；12、穿线孔；13、对接槽。
具体实施方式
22.通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进，在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系，仅是与本技术的附图对应，为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位。
23.结合附图1～5，一种四足机器人的足部结构，包含上地脚1、下地脚2、关节轴承3和压力传感器4；所述上地脚1顶部设有倾斜的连接部5，保证连接部5的倾斜角度满足仿生需求，上地脚1下方设有下地脚2，该下地脚2底部的两端均设有沉头通孔6，两个沉头通孔6内均安装有关节轴承3，对应关节轴承3位置安装有使下地脚2与上地脚1对应连接的螺栓7，且沉头通孔6的小孔孔径大于螺栓7螺杆的杆径，即下地脚2能够沿螺栓7的轴向移动，同时下地脚2能够带动关节轴承3的外环沿关节轴承3的内环周向摆动，以灵活应对复杂的路面状况；根据需要，所述螺栓7对应螺栓7大头端与关节轴承3外环之间的杆身套设有压簧9，即能够通过压簧9产生预紧力，避免关节轴承3沿螺栓7轴向随意移动；
24.所述上地脚1底部安装有压力传感器4，所述下地脚2顶部对应压力传感器4的位置设有用于使上地脚1底部与下地脚2顶部之间留有1～1.5mm间隙的弹性元件8，即下地脚2接触地面后能够挤压弹性元件8，顶压压力传感器4使压力传感器4产生压力信号，在上地脚1与下地脚2装配后弹性元件8与压力传感器4抵触，校准压力传感器4的压力值，并将压力值归零；根据需要，所述弹性元件8为橡胶板或簧板，簧板能够为弧形结构或球面结构；所述下地脚2顶部以及上地脚1底部分别设有用于对应嵌设弹性元件8和压力传感器4的凹槽，能够有效防止弹性元件8或压力传感器4意外脱落；
25.此外，所述下地脚2底部两端设有圆角过度结构，下地脚2底部及两端设有连通的开槽，该开槽内设有橡胶垫10，橡胶垫10能够与下地脚2底部对应胶接，且橡胶垫10的底部
面与开槽的槽缘对应平齐，即能够通过橡胶垫10提高下地脚2底部与路面之间的摩擦力，从而有效提高四足机器人行走的稳定性，该橡胶垫10的厚度能够为1～2mm，能够避免降低压力传感器4的灵敏度；所述橡胶垫10对应沉头通孔6的位置均设有与相应沉头通孔6对应过盈配合的凸台11，且凸台11顶部与相应螺栓7之间留有间隔，避免路面尖凸物意外刺破橡胶垫10，同时若路面尖凸物与凸台11对应时能够通过凸台11将力传递给下地脚2，且凸台11顶部与相应螺栓7之间留有间隔，避免对下地脚2的活动造成干涉影响；所述上地脚1顶部对应连接部5与上地脚1呈锐角的一侧设有用于使压力传感器4连接导线穿出的穿线孔12，即压力传感器4的连接导线能够从连接部5内侧穿出，避免外物磕碰压力传感器4的连接导线；所述连接部5背离上地脚1的一端设有凸字形的对接槽13，对接方便快捷，同时能够保证装配精度，提升整体稳定性。
26.实施本发明所述的四足机器人的足部结构，使用时使上地脚1与下地脚2对应装配，并使连接部5与四足机器人的小腿对应紧固连接；四足机器人行走过程中，下地脚2接触地面后能够沿螺栓7的轴向移动挤压弹性元件8，弹性元件8顶压压力传感器4使压力传感器4产生压力信号，同时下地脚2能够带动关节轴承3的外环沿关节轴承3的内环周向摆动，以灵活应对复杂的路面状况，同时提高了感知的灵敏度。
27.本发明未详述部分为现有技术，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。