足底机构和机器人的制作方法

本实用新型涉及足式机器人结构设计领域，具体而言，涉及一种足底机构和机器人。

背景技术：

在足式机器人的设计过程中，足式机器人的足底机构设计直接影响到足式机器人行走的稳定性。

现有的足式机器人的足底机构通常使用弹簧装置以减小机器人在行走时产生的振动，由于弹簧装置的结构复杂，因此，提高了机器人的制造成本，而且造成了对机器人的维修不方便的弊端，而且弹簧装置在运动时会产生较大的噪音，从而影响了机器人的运行可靠性。

不仅如此，现有的足式机器人在湿滑的地面行走或转弯时，由于地面不能为机器人提供有效地摩擦力，机器人的足底机构与地面之间很容易发生打滑现象从而导致机器人的重心不稳而跌倒，造成机器人的零部件损坏，影响了机器人工作的可靠性。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种足底机构和机器人，以解决现有技术中的足式机器人在行走或转弯时产生的噪音过大和容易滑倒的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种足底机构，包括：减振部；设置在减振部的底部的防滑部，防滑部具有背离减振部向外伸出的防滑凸起结构。

进一步地，减振部由EVA材料制成。

进一步地，EVA材料的发泡倍数大于等于7N且小于等于11N，EVA材料的邵氏硬度大于等于40A且小于等于60A，EVA材料的原胶密度大于等于0.796g/cm3且小于等于1.194g/cm³。

进一步地，防滑部还具有背离减振部向外伸出的吸附结构。

进一步地，吸附结构为吸盘。

进一步地，吸附结构为多个，多个吸附结构绕防滑部的周向边缘间隔设置。

进一步地，防滑部由硅胶、橡胶或粗糙皮革中的一种材料制成。

进一步地，防滑凸起结构为多个，多个防滑凸起结构彼此间隔设置。

进一步地，防滑凸起结构在减振部上的正投影呈条状或环状。

进一步地，防滑凸起结构在减振部上的正投影呈直线形，且正投影呈直线形的防滑凸起结构与足底机构的尾端向前端的延伸方向不平行。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种机器人，包括本体和足底机构，足底机构设置在本体的底部，足底机构是上述的足底机构。

应用本实用新型的技术方案，机器人在行走的过程中，足底机构与地面接触时会发生弹性碰撞，足底机构每次与地面发生弹性碰撞的过程中所受到的冲量不变，正是由于机器人的足底机构包括了减振部，减振部本身具有柔性而能够通过自身发生形变而延长了足底机构与地面之间发生弹性碰撞时的弹性接触的时间，从而有效地减小了足底机构受到地面的冲击力，减小了对机器人的振动，起到了对机器人的有效保护作用，而且减振部自身具有柔性的特点，在其发生形变和恢复原始形状的过程中不会产生过大的噪音，从而提高了用户对机器人的体验满意度。

不仅如此，由于设置在减振部的底部的防滑部具有背离减振部向外伸出的防滑凸起结构。这样，防滑凸起结构在足底机构的底面上形成了纹路，使足底机构的底面更为粗糙，有效地增大了足底机构与地面之间接触位置的摩擦系数，从而当机器人在行走的过程中或转弯时，机器人能够受到地面为其提供的很大的行走摩擦力，避免了机器人的足底机构与地面之间发生打滑现象，保证了机器人稳定地行走或转弯，进而提高了机器人工作的可靠性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的一种可选实施例的机器人的足底机构的主视图；以及

图2示出了图1中的机器人的足底机构的仰视图；

图3示出了根据本实用新型的另一种可选实施例的机器人的足底机构的仰视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、足底机构；11、减振部；12、防滑部；121、凸起结构；122、吸附结构。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。

为了解决现有技术中的足式机器人在行走或转弯时产生的噪音过大和容易滑倒的问题，本实用新型提供了一种足底机构和机器人，机器人包括本体和足底机构10，足底机构10设置在本体的底部，足底机构10是下述的足底机构10。

如图1至图3所示，足底机构10包括减振部11和设置在减振部11的底部的防滑部12，防滑部12具有背离减振部11向外伸出的防滑凸起结构121(图2和图3中的阴影部分示意防滑凸起结构121)。

机器人在行走的过程中，足底机构10与地面接触时会发生弹性碰撞，足底机构10每次与地面发生弹性碰撞的过程中所受到的冲量不变，正是由于机器人的足底机构10包括了减振部11，减振部11本身具有柔性而能够通过自身发生形变而延长了足底机构10与地面之间发生弹性碰撞时的弹性接触的时间，从而有效地减小了足底机构10受到地面的冲击力，减小了对机器人的振动，起到了对机器人的有效保护作用，而且减振部11自身具有柔性的特点，在其发生形变和恢复原始形状的过程中不会产生过大的噪音，从而提高了用户对机器人的体验满意度。

不仅如此，由于设置在减振部11的底部的防滑部12具有背离减振部11向外伸出的防滑凸起结构121。这样，防滑凸起结构121在足底机构10的底面上形成了纹路，使足底机构10的底面更为粗糙，有效地增大了足底机构10与地面之间接触位置的摩擦系数，从而当机器人在行走的过程中或转弯时，机器人能够受到地面为其提供的很大的行走摩擦力，避免了机器人的足底机构10与地面之间发生打滑现象，保证了机器人稳定地行走或转弯，进而提高了机器人工作的可靠性。

可选地，防滑凸起结构121为多个，多个防滑凸起结构121彼此间隔设置。这样，增加了机器人的足底机构10的底面的纹路面积，从而当足底机构10与地面接触时，使地面为足底机构10提供稳定地支撑，以及足够的行走摩擦力，保证了机器人行走或转弯的稳定性。

可选地，防滑凸起结构121在减振部11上的正投影呈条状或环状。这样，通过设置不同投影形状的防滑凸起结构121，以使足底机构10与地面接触时，能够保证地面为足底机构10提供多种方向的行走摩擦力，从而使机器人向不同方向行走时均能够与地面之间产生行走摩擦力，进而保证了机器人行走的稳定性。

如图2所示，防滑凸起结构121在减振部11上的正投影呈直线形，且正投影呈直线形的防滑凸起结构121与足底机构10的尾端向前端的延伸方向不平行。这样，当机器人转弯时，防滑凸起结构121为机器人提供的最大行走摩擦力的方向与机器人转向方向一致，从而保证了机器人转弯的可靠性。

当然，在本实用新型的一个未图示的可选实施例中，滑凸起结构121在减振部11上的正投影呈波纹形，这样，可以保证了机器人在行走和向多个方向转弯时，均能与地面之间产生多方向的行走摩擦力。

可选地，减振部11由EVA材料制成。EVA材料是乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，其本身具有很强的柔韧性能和抗冲击性能，应用在机器人的足底机构10上，能够有效地减小地面对机器人的冲击，提高机器人的减振性能。EVA材料还具有很强的隔热性能和防潮性能，这样，通过设置在机器人的本体的底部的减振部11，能够避免水蒸气通过机器人的足底机构10而进入机器人的内部而对机器人内部的结构以及电路产生影响，从而减振部11还起到了对机器人的内部结构以及电路结构有效的保护作用，提高了机器人工作的可靠性。

不仅如此，EVA材料的成本低廉，使用在机器人的足底机构10上有效地降低了机器人的加工制造成本，提高了机器人的经济性。

可选地，EVA材料的发泡倍数大于等于7N且小于等于11N，EVA材料的邵氏硬度大于等于40A且小于等于60A，EVA材料的原胶密度大于等于0.796g/cm³且小于等于1.194g/cm³。

进一步可选地，减振部11由发泡倍数为9N的EVA材料制成。

进一步可选地，减振部11由邵氏硬度为50A的EVA材料制成。

进一步可选地，减振部11由原胶密度为0.995g/cm³的EVA材料制成。

通过多次的实验证明，在机器人的足底机构10设置由EVA材料制成的减振部11，当采用发泡倍数为9N、邵氏硬度为50A和密度为0.995g/cm³的EVA材料制成减振部11时，机器人具有最佳的减振性能。而且，此时的减振部11在自身发生形变和恢复原始形状的过程中所产生的噪音最小，机器人的足底机构10具有最佳的使用效果，能够为机器人的行走提供有效地缓冲作用的同时，降低机器人在运动过程中所产生的噪音，使用户在体验机器人工作时，具有舒适、心怡的感受。

如图2所示，防滑部12还具有背离减振部11向外伸出的吸附结构122，吸附结构122与防滑凸起结构121间隔设置。这样，当机器人的足底机构10与地面发生接触时，吸附结构122通过能够与地面之间发生吸附作用，从而使地面为足底机构10提供吸附力的作用，增强了机器人的抓地力，保证了机器人在站立、行走或转弯的过程中均能够受到地面的支持力作用，进而确保了机器人工作的稳定性。

可选地，吸附结构122为吸盘。由于吸盘的制造成本较低，因此，使用吸盘作为吸附结构122能够有效地降低足底机构10的整体加工制造成本并且便于对吸附结构122进行更换。而且吸盘设置在足底机构10的底部，当机器人在行走时，足底机构10的底部与地面接触，吸盘会在机器人的重力作用下自然发生形变而挤压出其内部的空气而使其与地面之间的腔体形成真空，在大气压的作用下使机器人与地面之间产生了吸附作用。不仅如此，由于吸附结构122与地面之间产生的吸附力不强，机器人在抬起足底机构10时足以克服吸附力的作用而顺利地运动，因此，使用吸盘作为吸附结构122具有很好的实用性。

在本实用新型的另一种可选的实施例中，如图3所示，吸附结构122为多个，多个吸附结构122绕防滑部12的周向边缘间隔设置。这样，机器人的足底机构10与地面接触时，足底机构10与地面之间产生的吸附力绕足底机构10的外周侧分布，从而进一步提高了机器人的抓地力，增加了机器人在站立、行走或转弯等运动过程中的平稳性，进而保证了机器人运动的稳定性。

进一步可选地，吸附结构122的远离减振部11的一端与减振部11之间的距离大于防滑凸起结构121的远离减振部11的一端与减振部11之间的距离。

可选地，防滑部12由硅胶、橡胶或粗糙皮革中的一种材料制成。这样，防滑部12具有柔韧性，机器人的足底机构10与地面接触的过程中，防滑部12发生形变从而增大了防滑部12与地面之间的接触面积，从而有效地改善了地面作用在足底机构10上的行走摩擦力的作用范围，保证了机器人稳定可靠地行走或转弯，提高了机器人工作的可靠性。

可选地，减振部11和防滑部12粘接。这样，降低了减振部11和防滑部12之间的装配难度，提高了足底机构10加工和生产的便捷性和高效性。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。