本发明涉及机器人,具体为一种足部稳定结构及四足机器人。
背景技术:
1、现有的移动机器人主要分为轮式、履带式和足式等几种类型。其中,轮式机器人在运动过程中对地面平整度要求较高,需行走的地面连续平整,因而难以适应未知的复杂路面;履带式机器人在运动过程中由于转弯半径较大,因而灵活度很低;而足式机器人是通过“腿”与地面间断接触,因而,可以灵活地跨过崎岖程度较高的障碍,具备较高的越障能力,满足在复杂非结构地形环境下运动的。
2、现有的四足机器人,为了在机器人行走的时降低地面凹凸对机器人的影响,机器人的足部一般会设置成圆弧状,以使得机器人的足部与地面接触的面积小,从而降低机器人因地面不平对机器人足部的影响。然而,足部与地面接触的面积小,在爬坡或地面湿滑时,不利于机器人的行走。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题,而提出的一种足部稳定结构及四足机器人,在遇到倾斜角度过大或光滑的地面时,可以增加机器人足部与地面之间的面积,以便于机器人在倾斜角度过大或光滑的地面行走。
2、为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
3、一种足部稳定结构及,包括机器腿,所述机器腿的下方设置有韧性板,且韧性板的两端均转动连接有齿杆,齿杆的一端贯穿机器腿并延伸至机器腿内部设置,位于机器腿内部的齿杆外壁啮合有第一齿轮,且第一齿轮的一侧侧壁啮合有第二齿轮,第一齿轮与第二齿轮均与机器腿内壁转动连接,机器腿的内壁固定连接有气缸,且气缸的一端固定连接有连接杆,连接杆的一端固定连接有竖杆,且竖杆的两侧侧壁均固定连接有多个齿牙,齿牙与第二齿轮啮合,竖杆的一端贯穿机器腿并与延伸至机器腿外部设置,位于机器腿外部的竖杆一端开设有腔体,且腔体内设置有缓冲支撑组件。
4、优选地,所述缓冲支撑组件包括与腔体内壁滑动连接的第一活塞,且第一活塞的一端固定连接有顶杆,顶杆的一端贯穿竖杆并与韧性板相抵,竖杆的一端固定连接的套管,且套管与机器腿内壁滑动连接,竖杆内部开设有与套管连通的连接孔,套管的一端固定连接有封板,套管的内壁滑动连接有第二活塞与滑块,第二活塞与滑块之间设置有弹簧,所述滑块的一端固定连接有调节机构。
5、优选地,所述调节组件包括与滑块转动连接的螺纹杆,且螺纹杆的外壁螺纹套设有螺纹环,螺纹环与封板转动连接,且螺纹环的外壁固定套设有第三齿轮,封板的一侧侧壁固定连接有电机,且电机的驱动端固定连接有第四齿轮,第四齿轮与第三齿轮啮合。
6、优选地,所述齿杆的内壁滑动连接有支撑杆,且支撑杆的一端与机器腿内壁固定连接。
7、优选地,所述韧性板的外壁套设有弹性套,且弹性套的一端固定套设在机器腿外壁。
8、优选地,所述弹性套的外壁固定套设有橡胶垫,且橡胶垫的下表面开设有防滑纹。
9、本发明还提供一种四足机器人,包括机器人主体,机器人主体包括上述任一项所述的足部稳定结构。
10、与现有技术对比,本发明具备以下有益效果:
11、1、通过设置韧性板、齿杆与气缸等配合使用,在遇到倾斜角度过大或光滑的地面时,气缸启动,启动的气缸带动连接杆与竖杆上移,上移的竖杆通过齿牙带动第二齿轮转动,转动的第二齿轮带动第一齿轮转动,转动的第一齿轮带动齿杆移动,使得齿杆撑开韧性板,这样把弧形的韧性板撑开成条形,使得韧性板与地面的接触增加,以在机器人主体行走的时候,增加机器人主体足部的稳定性,便于机器人主体在倾斜角度过大或光滑的地面行走;
12、2、通过设置第一活塞、顶杆、套管与弹簧等配合使用,在机器人主体行走的时候,顶杆的一端与韧性板接触,使得顶杆可以对韧性板进行支撑,这样韧性板与顶杆等共同支撑机器人主体,避免韧性板损坏,且当韧性板与地面接触的时候,使得韧性板发生形变的时候,韧性板可以压动顶杆,使得顶杆带动第一活塞移动,移动的第一活塞可以把腔体内的介质压入套管内,使得第二活塞移动,移动的第二活塞压缩弹簧,为第二弹簧蓄力,蓄力的第二弹簧可以抬足时,为抬足提供弹性,便于抬足行走;
13、3、通过设置螺纹杆、螺纹环与电机等配合使用,在该机器人负重时,可以启动电机,启动的电机驱动第四齿轮,使得第四齿轮带动第三齿轮转动,转动的第三齿轮带动螺纹环转动,转动的螺纹环带动螺纹杆移动,移动的螺纹杆可以带动滑块移动,移动的滑块可以调节弹簧的压缩状态,调节弹簧的压缩状态,可以改变弹簧的强度,进而在机器人负重后,使得弹簧等结构,还可以稳定支撑紧韧性板,保证韧性板等有足够的回弹性。
1.一种足部稳定结构,包括机器腿(1),其特征在于,所述机器腿(1)的下方设置有韧性板(2),且韧性板(2)的两端均转动连接有齿杆(3),齿杆(3)的一端贯穿机器腿(1)并延伸至机器腿(1)内部设置,位于机器腿(1)内部的齿杆(3)外壁啮合有第一齿轮(4),且第一齿轮(4)的一侧侧壁啮合有第二齿轮(5),第一齿轮(4)与第二齿轮(5)均与机器腿(1)内壁转动连接,机器腿(1)的内壁固定连接有气缸(6),且气缸(6)的一端固定连接有连接杆(7),连接杆(7)的一端固定连接有竖杆(8),且竖杆(8)的两侧侧壁均固定连接有多个齿牙(9),齿牙(9)与第二齿轮(5)啮合,竖杆(8)的一端贯穿机器腿(1)并与延伸至机器腿(1)外部设置,位于机器腿(1)外部的竖杆(8)一端开设有腔体(10),且腔体(10)内设置有缓冲支撑组件。
2.根据权利要求1所述的一种足部稳定结构,其特征在于,所述缓冲支撑组件包括与腔体(10)内壁滑动连接的第一活塞(11),且第一活塞(11)的一端固定连接有顶杆(12),顶杆(12)的一端贯穿竖杆(8)并与韧性板(2)相抵,竖杆(8)的一端固定连接的套管(13),且套管(13)与机器腿(1)内壁滑动连接,竖杆(8)内部开设有与套管(13)连通的连接孔(14),套管(13)的一端固定连接有封板(15),套管(13)的内壁滑动连接有第二活塞(16)与滑块(17),第二活塞(16)与滑块(17)之间设置有弹簧(18),所述滑块(17)的一端固定连接有调节机构。
3.根据权利要求2所述的一种足部稳定结构,其特征在于,所述调节组件包括与滑块(17)转动连接的螺纹杆(19),且螺纹杆(19)的外壁螺纹套设有螺纹环(20),螺纹环(20)与封板(15)转动连接,且螺纹环(20)的外壁固定套设有第三齿轮(21),封板(15)的一侧侧壁固定连接有电机(22),且电机(22)的驱动端固定连接有第四齿轮(23),第四齿轮(23)与第三齿轮(21)啮合。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种足部稳定结构,其特征在于,所述齿杆(3)的内壁滑动连接有支撑杆(24),且支撑杆(24)的一端与机器腿(1)内壁固定连接。
5.根据权利要求1、2或3所述的一种足部稳定结构,其特征在于,所述韧性板(2)的外壁套设有弹性套(25),且弹性套(25)的一端固定套设在机器腿(1)外壁。
6.根据权利要求4所述的一种足部稳定结构,其特征在于,所述韧性板(2)的外壁套设有弹性套(25),且弹性套(25)的一端固定套设在机器腿(1)外壁。
7.根据权利要求5所述的一种足部稳定结构,其特征在于,所述弹性套(25)的外壁固定套设有橡胶垫(26),且橡胶垫(26)的下表面开设有防滑纹。
8.根据权利要求6所述的一种足部稳定结构,其特征在于,所述弹性套(25)的外壁固定套设有橡胶垫(26),且橡胶垫(26)的下表面开设有防滑纹。
9.一种四足机器人,包括机器人主体(27),其特征在于,所述机器人主体(27)包括上述任一项所述的足部稳定结构。