本發明專利技術公布了一種四足機器人棘輪足裝置，所述棘輪足裝置安裝在四足機器人腿部，所述棘輪足裝置包括足部托盤、連接平板、大空心銷軸、小空心銷軸、棘輪和棘輪墊塊，足部托盤與四足機器人小腿連接，連接平板通過螺釘與足部托盤固連，通過螺釘將棘輪和棘輪墊塊固定在連接平板上，再通過大空心銷軸和小空心銷軸固定棘輪和棘輪墊塊使兩者不發生相對滑移。基于獨特的棘輪的設計，可以使四足機器人在與地面接觸時產生良好的摩擦力和抓地力。本發明專利技術四足機器人棘輪足裝置，具有結構簡單，重量輕，拆裝方便，抓地力強，運動能力突出等特點。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種棘輪足裝置，特別涉及一種四足機器人棘輪足裝置。
技術介紹
機器人最大的特點在于其能夠代替人類完成相關任務，隨著人類對自身安全要求 的提高，在復雜和危險的環境中就更加需要機器人來代替人類開展工作。就地面機器人而 言，目前主要運動方式是依靠輪子或履帶，而在坑洼不平的地面或者更加復雜的環境下，這 種類型的機器人是無法正常運動的。足式機器人就具有更廣泛的地形適應性，其可以在危 險環境下進行檢測、反恐、偵查、攻擊、排爆等任務，具有重要的實用意義。其中研究最廣泛 的足式機器人是四足機器人。四足機器人的足部結構設計對于四足機器人的運動能力起著重要的作用。由于體 積的限制，四足機器人的足部不可能設計的很大，更小的觸地面積將產生更大的觸地壓強， 從而在快速運動的過程中容易因摩擦力和抓地力不夠而產生打滑的現象。目前常見的四足機器人的足部裝置的觸地部件為半圓柱狀聚氨酯塊。要想增加觸 地摩擦力和抓地力，只能通過增大聚氨酯塊的尺寸來獲得，而過大的聚氨酯塊將會對四足 機器人的步態規劃產生不利影響，并且有可能會產生運動干涉的問題。同時，該足部裝置在 冰面或者其他光滑地面上無法產生足夠的摩擦力和抓地力，產生打滑的現象。如何提高四足機器人足部裝置與接觸面的摩擦力和抓地力以使其能夠適應各種 復雜地形成為四足機器人研究中的一大熱點和難點問題。
技術實現思路
本專利技術實施例的目的是針對上述現有技術的缺陷，提供了一種可以為四足機器人 提供更大摩擦力和抓地力的棘輪足裝置。為了實現上述目的本專利技術采取的技術方案是一種四足機器人棘輪足裝置，包括 足部托盤、連接平板、大空心銷軸、小空心銷軸、棘輪和棘輪墊塊。所述足部托盤與四足機器 人小腿連接，所述連接平板通過螺釘與所述足部托盤固連，通過螺釘將所述棘輪和所述棘 輪墊塊固定在連接平板上，再通過所述大空心銷軸和所述小空心銷軸固定所述棘輪和所述 棘輪墊塊使兩者不發生相對滑移。所述棘輪為變齒棘輪，中間部位齒尺寸大，齒尺寸向兩端依次減小。所述小空心銷軸兩端加工有外螺紋。所述小空心銷軸穿過所述大空心銷軸，再穿 過所述棘輪和所述棘輪墊塊，通過螺母與所述小空心銷軸的兩端外螺紋的配合將所述棘輪 和所述棘輪墊塊連接在一起。所述棘輪墊塊有兩個,左右對稱分布在所述棘輪的兩端。所述連接平板加工有止動槽，用于與所述棘輪的連接。所述棘輪頂部設有凸臺，所述凸臺與所述連接平板的止動槽相配合，防止所述棘 輪與所述連接平板發生松動。所述棘輪墊塊材料為聚氨酯。本專利技術實施例提供的技術方案帶來的有益效果是相比現有技術，本棘輪足裝置所設計的獨特的變齒棘輪棘輪，能夠在與地面接觸 的瞬間產生足夠的摩擦力和抓地力，并且能夠在后續動作中持續產生摩擦力和抓地力，從 而不會因摩擦力不夠而產生打滑的現象，運動能力突出，環境適應性強，并且結構簡單，重 量輕，易拆裝。附圖說明圖1是本專利技術實施例提供的四足機器人棘輪足裝置的等軸測視圖2是本專利技術實施例提供的四足機器人棘輪足裝置的爆炸視圖3是本專利技術實施例提供的四足機器人棘輪足裝置的主視圖4是圖3中A向剖視圖5是棘輪零件的等軸測圖中1足部托盤，2連接平板，3大空心銷軸，4小空心銷軸，5棘輪，6棘輪墊塊。具體實施方式為使本專利技術的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本專利技術實施方 式作進一步地詳細描述。參見圖1及圖2，一種四足機器人棘輪足裝置，包括足部托盤1、連接平板2、大空心 銷軸3、小空心銷軸4、棘輪5和棘輪墊塊6。足部托盤I與四足機器人小腿連接，連接平板 2通過螺釘與足部托盤I固連，通過螺釘將棘輪5和棘輪墊塊6固定在連接平板上，再通過 大空心銷軸3和小空心銷軸4固定棘輪5和棘輪墊塊6使兩者不發生相對滑移。參見圖5，棘輪5為變齒棘輪，中間部位齒尺寸大，齒尺寸向兩端依次減小。由于四足機器人足部著地時，一般情況下，足部中間位置首先觸地，然后兩側著 地，所以棘輪5的中間部位齒的尺寸必須足夠大才能承受地面的沖擊力，同時也能提供更 大的抓地力，隨著四足機器人的運動，足部與地面的觸點會向側面移動，此時所需要承受的 沖擊力大幅減小，所需要的抓地力也小，小尺寸的輪齒已經能夠滿足要求，此時若輪齒的尺 寸過大反而會造成足部不穩的情況出現。特別的，作為優選，棘輪5的兩個端面在不影響零件之間的配合的前提下，鏡像加 工出多個槽，在保證強度的同時大幅度的減輕了重量。參見圖2、圖3及圖4，小空心銷軸4兩端加工有外螺紋。小空心銷軸4穿過大空 心銷軸3，再穿過棘輪5和棘輪墊塊6，通過螺母與小空心銷軸4的兩端外螺紋的配合將棘 輪5和棘輪墊塊6連接在一起。特別的，大空心銷軸3和小空心銷軸4加工成空心是為了減輕重量，同時兩者均采 用高強度的合金鋼制作，在起到固定作用的同時，還能夠承受由棘輪墊塊6傳遞過來的地 面反作用力，起到加強筋的作用。作為優選，棘輪墊塊6有兩個，左右對稱分布在棘輪5的兩端。進一步的，參見圖2，作為優選，連接平板2加工有止動槽，用于與棘輪5的連接。 參見圖5，棘輪5頂部設有凸臺，所述凸臺與連接平板2的止動槽相配合，防止棘輪5與連接平板2發生松動。具體的，作為優選，棘輪墊塊6材料為聚氨酯。聚氨酯材料具有很好的強度、彈性 和耐磨性，當棘輪足裝置與地面接觸時，棘輪5提供摩擦力和抓地力，兩側的棘輪墊塊6能 提供額外的摩擦力，并且作為主要支撐面起到支撐的作用，同時由于聚氨酯材料的彈性，棘 輪墊塊6還能夠緩沖地面的反作用力，使運動更加平穩。以上所述僅為本專利技術的較佳實施例，并不用以限制本專利技術，凡在本專利技術的精神和 原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本專利技術的保護范圍之內。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種四足機器人棘輪足裝置，其特征在于，包括足部托盤、連接平板、大空心銷軸、小空心銷軸、棘輪和棘輪墊塊。所述足部托盤與四足機器人小腿連接，所述連接平板通過螺釘與所述足部托盤固連，通過螺釘將所述棘輪和所述棘輪墊塊固定在連接平板上，再通過所述大空心銷軸和所述小空心銷軸固定所述棘輪和所述棘輪墊塊使兩者不發生相對滑移。
【技術特征摘要】
1.一種四足機器人棘輪足裝置，其特征在于，包括足部托盤、連接平板、大空心銷軸、小空心銷軸、棘輪和棘輪墊塊。所述足部托盤與四足機器人小腿連接，所述連接平板通過螺釘與所述足部托盤固連，通過螺釘將所述棘輪和所述棘輪墊塊固定在連接平板上，再通過所述大空心銷軸和所述小空心銷軸固定所述棘輪和所述棘輪墊塊使兩者不發生相對滑移。2.根據權利要求1所述的四足機器人棘輪足裝置，其特征在于，所述棘輪為變齒棘輪，中間部位齒尺寸大，齒尺寸向兩端依次減小。3.根據權利要求1所述的四足機器人棘輪足裝置，其特征在于，所述小空心銷軸兩端加工有外螺紋。所述小空心銷軸穿過所述大空心銷軸，再穿...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉華欣，黃強，高峻峣，段星光，黃承祖，李鑫，劉軼，徐喆，
申請(專利權)人：北京理工大學，
類型：發明
國別省市：
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