一种仿人机器人足部的控制方法

摘要

本发明公开了一种仿人机器人足部的控制方法，其特征是设置一上盘体作为距骨，距骨的后端面为平面，距骨的前端面俯视呈“V”形，“V”形前端面上具有对称的外侧前端面和内侧前端面，三根杆件在距骨后端面和前端面上对距骨形成三个力点的支撑；三根杆件分别是跟骨、内跖骨和外跖骨，形成一个以跟骨的下端为后顶点、尖头朝后的后足底受力三角形，距骨的上端面通过踝关节与机器人下肢连接，形成仿人机器人足部，其控制方法是在机器人下肢上设置直线驱动装置，利用柔索按设定的动作驱动各构件，实现机器人足部关节转动的驱动和控制。本发明可实现人足触地行为模式和性能仿生。

主权项

一种仿人机器人足部的控制方法，其特征是：所述仿人机器人足部的结构形式是：设置一上盘体作为距骨(5)，距骨(5)的后端面为平面，距骨(5)的前端面俯视呈“V”形，“V”形前端面上具有对称的外侧前端面和内侧前端面，三根杆件在距骨(5)后端面和前端面上对距骨(5)形成三个力点的支撑；三根杆件分别是：跟骨(3)，其上端通过后跟关节(4)支撑在距骨(5)的后端面；内跖骨(10)，其上端通过内跖骨关节(1)支撑在距骨(5)的内侧前端面；外跖骨(8)，其上端通过外跖骨关节(6)支撑在距骨(5)的外侧前端面；形成一个以跟骨(3)的下端为后顶点、尖头朝后的后足底受力三角形；内跖骨(10)和外跖骨(8)的下端分别为后足底受力三角形的内侧顶点和外侧顶点；距骨(5)的上端面通过踝关节与机器人下肢连接；所述后足底受力三角形的每两个支撑点之间通过弹性受拉元件相连接，形成以距骨(5)为弓顶的三个空间并联足弓，分别是：以跟骨(3)、内跖骨(10)、距骨(5)，以及连接在跟骨(3)和内跖骨(10)之间的第一弹性受拉元件(2)构成的内侧纵弓；以跟骨(3)、外跖骨(8)、距骨(5)，以及连接在跟骨(3)和外跖骨(8)之间的第二弹性受拉元件(7)构成的外侧纵弓；以内跖骨(10)、距骨(5)、外跖骨(8)，以及连接在内跖骨(10)和距骨(5)之间的第三弹性受拉元件9构成的横弓；设置一大拇趾(12)，大拇趾(12)的近端通过大拇趾关节(11)柔性连接在内跖骨(10)的下端，大拇趾(12)向前延伸的远端向下凸起作为前顶点；以前顶点与内侧顶点和外侧顶点形成尖头朝前的前足底受力三角形，前足底受力三角形与后足底受力三角形共边并处在相同或不同的平面中；所述仿人机器人足部的控制方法是：在机器人下肢上设置直线驱动装置，并有柔索分别连接在直线驱动装置与跟骨(3)、内跖骨(10)、外跖骨(8)以及大拇趾(12)之间，通过直线驱动装置并利用柔索按设定的动作拉动跟骨(3)、内跖骨(10)、外跖骨(8)和大拇趾(12)，实现机器人足部关节转动的驱动和控制。