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申请/专利权人：北京航空航天大学

摘要：本发明公开了一种用于人形机器人的仿人足机械足，包括连接人形机器人小腿和其他足部部件的足部框架、分体式足弓、与足弓组成三连杆的弹性缓冲组件、足跟、与足跟组成三连杆的弹性缓冲组件、具备自动复位功能的两自由度脚趾、触地检测传感器。本发明通过设计具有pitch自由度的脚趾，使机器人前脚掌相对足部整体旋转，从而能够实现仿人步态；通过设计具有roll自由度的脚趾、足弓弹性缓冲组件、足跟弹性缓冲组件，增强了机器人足部适应不同地形的能力；通过在足部设计接触传感器，增加了机器人足地感知能力，从而具备实现静态步态的能力。本发明可使机器人实现更加节能、噪音更少、更加仿人的直膝、跟趾步态；具备缓冲足地冲击、适应非结构化地面的能力。

主权项：1.一种用于人形机器人的仿人足机械足，其特征在于：包括足部框架、足跟弹性缓冲组件、足跟组件、足弓弹性缓冲组件、足弓组件与脚趾组件；所述足部框架前部与后部分别安装足弓组件与足跟组件；同时足部框架中部及后端分别设计有轴承孔与通孔，分别用于连接机器人小腿和踝关节驱动组件；所述足弓组件为两套，分别布置于足部框架1左右两侧；两套足弓组件中部与足部框架间相连形成转动副；足弓组件顶部与足部框架间通过足弓弹性缓冲组件相连，足弓组件底部用于连接脚趾组件；所述脚趾组件包括脚趾主体与十字轴；其中，脚趾主体底面为平面，十字轴前后相对连接轴分别与脚趾主体上前后位置固定安装的支撑座连接形成转动副；在脚趾组件受到来自地面正压力时，足弓弹性缓冲组件受压缩；通过压缩弹簧吸收冲击与振动的能量；上述结构的两个脚趾组件通过十字轴左右相对连接轴与足弓组件底部连接形成转动副；通过十字轴为脚趾组件提供roll、pitch自由度转动；且通过两个roll自由度扭簧与一个pitch自由度扭簧分别实现roll自由度及pitch自由度转动的复位；其中，两个roll自由度扭簧均套于十字轴前后方向的转轴上，两个roll自由度扭簧旋向相反；在未受外力的情况下，通过两个roll自由度扭簧作用，使脚趾主体底面处于水平，并为脚趾组件的roll自由度转动的复位提供扭矩；一个pitch自由度扭簧套于十字轴左右方向转轴上；在未受外力的情况下，通过pitch自由度扭簧作用，使脚趾组件处于pitch自由度的前向极限转动位置，并为脚趾组件的pitch自由度转动的复位提供扭矩；所述足根组件底部为平面顶部前后设计有接头，前部接头与足部框架相连形成转动副，后部接头通过足跟弹性缓冲组件与足部框架相连；当足跟组件受到来自地面的压力时，足跟组件绕其于足部框架相连的转轴转动，使两个足跟弹性缓冲组件受压，产生弹性力，起到缓冲的作用。

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