脚底含气囊的机器人脚掌结构的制作方法

本实用新型涉及一种脚底含气囊的机器人脚掌结构，属于机器人技术领域。

背景技术：

松软地面通常通气透水性强、承压能力差、抗剪强度低，地面机械在松软地面上通过时容易发生严重下陷，触土部件出现较大的土壤粘附，工作阻力增加，甚至无法行驶。我国沙漠地区的石油开采，沿海滩涂地区风力、潮汐能的开发，沼泽湿地资源的开发与保护等领域迫切需要解决地面机械在松软地面的防陷技术。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种脚底含气囊的机器人脚掌结构，它能够在沼泽，淤泥等复杂野外作业环境稳定高效的行走，提高机器人对地形的适应能力较强。

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案是：

一种脚底含气囊的机器人脚掌结构，用于连接在机器人腿上，包括：活动基座、限位基座、弹簧、橡胶堆叠模块、支撑板、环形气囊、橡胶块；所述活动基座与机器人腿部固定连接，其下端套在限位基座内；所述橡胶堆叠模块的顶面和底面分别与限位基座和支撑板螺栓固定连接；所述环形气囊通过胶层与支撑板底面相接。

上述活动基座中心截面呈倒“工”字形。

上述的限位基座顶部设有开孔，其直径小于活动基座底部直径，活动基座底部与限位基座内侧壁存在间隙；限位基座内放置一弹簧，所述弹簧的上端面与活动基座底部接触，下端面固定在限位基座上。

上述的橡胶堆叠模块由若干块大小相等的橡胶片叠在一起构成，每个橡胶片依次错开。

上述的橡胶堆叠模块沿圆周方向均匀分布于限位基座和支撑板之间，橡胶堆叠模块的个数可以为2~6个。

上述的支撑板底面开有若干环形凹槽，其边缘向下倾斜。

上述的环形气囊中间设有橡胶块，内部设有若干垂直于底面的金属导管，所述金属导管贯穿于支撑板和橡胶块。

采用了上述技术方案后，通过上述机构形成一种脚底含气囊的机器人脚掌结构，当其与软土接触时，限位基座内的弹簧发生压缩变形，将机器人机身载荷平稳的传到脚底；与土壤接触的环形气囊发生压缩变形，进一步吸收冲击和振动，气囊与地面的接触面积增加，脚底土壤被压实挤密，同时土壤中的水经橡胶块中的金属导管排出，增强机器人脚掌的防沉陷能力；当在凹凸不平路面行走时，由于橡胶堆叠模块能够发生弹性变形，可使支撑板发生自适应倾斜，提高机器人脚掌行走的平稳性。

附图说明

图1为本实用新型的机器人脚掌的中心截面示意图；

图2为本实用新型的橡胶堆叠模块与支撑板的俯视图；

图3为本实用新型的机器人脚掌的底部示意图；

其中，1-活动基座，2-限位基座，3-弹簧，4-橡胶堆叠模块，5-支撑板，6-环形气囊，7-橡胶块，101-凹槽，102-金属导管。

具体实施方式

为了使实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，一种脚底含气囊的机器人脚掌结构，用于连接在机器人腿上，包括：活动基座1、限位基座2、弹簧3、橡胶堆叠模块4、支撑板5、环形气囊6、橡胶块7；所述活动基座1与机器人腿部固定连接，其下端套在限位基座2内；所述橡胶堆叠模块4的顶面和底面分别与限位基座2和支撑板5螺栓固定连接；所述环形气囊6通过胶层粘连与支撑板5底面相接。

如图1所示，上述活动基座1中心截面呈倒“工”字形。

如图1所示，上述的限位基座2顶部设有开孔，其直径小于活动基座1底部直径，活动基座1底部与限位基座2内侧壁存在间隙；限位基座2内放置一弹簧3，所述弹簧3的上端面与活动基座1底部接触，下端面固定在限位基座2上。

如图1所示，上述的橡胶堆叠模块4由若干块大小相等的橡胶片叠在一起构成，每个橡胶片依次错开。

如图2所示，上述的橡胶堆叠模块4沿圆周方向均匀分布于限位基座2和支撑板5之间。

如图1所示，上述的支撑板5底面开有若干环形凹槽101，其边缘向下倾斜。

如图3所示，上述的环形气囊6中间设有橡胶块7，橡胶块7内部设有若干垂直于底面的金属导管102，金属导管102贯穿于支撑板5和橡胶块7。

本实用新型的工作原理如下：

如图1所示，环形气囊6与地面接触时，活动基座1压缩弹簧3，环形气囊6同时受到来自土壤和机身的载荷，环形气囊6接地面积增大，同时环形气囊6也起到减震缓冲的作用；随着沉陷量的增大，土壤中的水经橡胶块7中的金属导管102被挤出，此外，当在凹凸不平路面行走时，由于橡胶堆叠模块4能够发生弹性变形，可使支撑板5发生自适应倾斜，提高机器人脚掌行走的平稳性。

以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。