[0003] 本发明的目的在于提供一种柔性机器人足部及其使用方法。
[0004] 本发明一种柔性机器人足部，包括足部主体、自适应地形模块和主动对正模块。自适应地形模块包括后侧支架、前侧支架、连接架、转动连接件和多条自适应弹性链。两个后侧支架的顶端与足部主体的两侧分别固连；两个前侧支架的顶端与两个后侧支架的顶端分别通过铰接轴铰接；前侧支架与后侧支架之间设置有弹性件。两个前侧支架的底端之间，以及两个后侧支架的底端之间各自通过一个连接架连接。并排设置的多条自适应弹性链的顶部均与两个连接架连接。自适应弹性链包括依次串联的多个自适应单元块组成。任意两个相邻的自适应单元块均通过一条或多条弹性绳连接。
[0005] 自动对正模块包括第一电机、第二电机、测距传感器组和U型支架；所述第一电机的主轴与足部主体的顶部固定；第二电机固定在第一电机上，且主轴与U型支架固定。U型支架用于与多足机器人的足部连接。所述的测距传感器组包括三个测距传感器。三个测距传感器分别固定在两个后侧支架和其中一个前侧支架的底部，或分别固定在两个前侧支架和其中一个前侧支架后侧支架的底部。
[0006] 作为优选，所述的足部主体包括足板、侧围板和弹性扎带；所述的足板水平设置。侧围板固连在足板的后部。弹性扎带的两端与足板前部的两侧分别固连。
[0007] 作为优选，所述的自适应弹性链与连接架之间设置有转动连接件。转动连接件包括第一铰接座和第二铰接座。第一铰接座与连接架的底部连接。第一铰接座的底部与第二铰接座的顶部铰接。第二铰接座与自适应弹性链的其中一个自适应单元块固定。
[0008] 作为优选，所述连接架的底部开设有T型滑槽。第一铰接座上设置有T型凸块。第一铰接座上的T型凸块与对应的连接架上的T型滑槽滑动连接。
[0009] 作为优选，所述的第二铰接座设置有连接凹槽。各自适应单元块的顶部均设置有连接凸块。自适应弹性链上的任意两个自适应单元块的连接凸块与对应的两个转动连接件的连接凹槽通过螺栓螺母或销轴连接。
[0010] 作为优选，所述的第一电机和第二电机均为双出轴电机。
[0011] 作为优选，所述第一电机的主轴轴线与第二电机的主轴轴线相互垂直。
[0012] 作为优选，所述第一电机的主轴两端与侧围板通过卯榫机构连接。所述的卯榫机构包括榫头、卯眼和固定销；所述的榫头固定在第一电机的主轴上，所述的卯眼固定在侧围板的内壁；所述的榫头与卯眼卡接。所述的榫头和卯眼中部的对应位置均开设有销孔，所述固定销插在销孔中。
[0013] 作为优选，所述的弹性件采用扭簧。扭簧套置在铰接轴上，两端分别卡住后侧支架的内侧和前侧支架的内侧。
[0014] 该柔性机器人足部的使用方法如下：
[0015] 步骤一、在多足机器人的每个机械足的末端均安装柔性机器人足部。
[0016] 步骤二、多足机器人的足部带动柔性机器人足部运动，实现多足机器人的行走。当柔性机器人足部踩到地面上凹凸不平处时，各自适应弹性链自适应地移动位置或发生变形，使得足部主体与地面保持平行。
[0017] 在多足机器人行走过程中，当三个测距传感器检测到的距离值不相同时，第一电机或第二电机转动，调节足部主体和自适应地形模块的姿态，使得三个测距传感器检测到的距离值趋于一致。此时，在多足机器人的足部姿态不变的情况下，各自适应弹性链均正对地面。
[0018] 本发明具有的有益效果是：
[0019] 1、本发明具有自适应单元块，当柔性机器人足部在具有沿左右方向的条状障碍物的路面行走时，柔性机器人足部的中部和柔性机器人足部的前端踩在条状障碍物上时，由于自适应单元块之间通过弹性绳连接，自适应单元块能够相互脱臼，使前侧支架下端的自适应单元块和后侧支架下端的自适应单元块依然能够与地面接触，从而使足板继续保持水平，增加了柔性机器人足部的在具有沿左右方向的条状障碍物的路面行走的环境适应能力。柔性机器人足部能够被动适应不平整的路面，从而保证柔性机器人足部的上方始终保持水平，提高了机器人通过不平整路面的能力。
[0020] 2、本发明阵列分布的自适应单元块增大了柔性机器人足部与地面的接触面积，减小了柔性机器人足部对地面的压强，使柔性机器人足部不易陷入沙地和沼泽，从而增大了柔性机器人足部对沙地沼泽的环境适应能力，增大了柔性机器人足部在沙地、沼泽的机动能力。
[0021] 3、本发明的自动对正模块还包括卯榫机构，卯榫机构包括榫头、卯眼和固定销；第一电机通过卯榫机构与侧围板连接，简化了第一电机的拆装步骤；当具有扁平足的仿人型机器人需要在凹凸不平的路面行走时，拆开卯榫机构，将仿人型机器人的扁平足装配在足板和侧围板之间，并用弹性扎带固定扁平足，使平底仿人型机器人更容易在凹凸不平的路面行走；当无扁平足的仿人型机器人需要在凹凸不平的地面行走时，将该仿人型机器人的机械足末端与U型支架固连，第一电机通过卯榫机构与侧围板连接，从而使得无扁平足的仿人型机器人机器人更容易在凹凸不平的路面行走。
[0022] 4、本发明设置有测距传感器组，当柔性机器人足部利用各测距传感器的距离差实现坡面地形的自动识别，进而实现柔性机器人足部姿态的自动调节，使自适应单元块始终正对地面，柔性机器人足部能够在各种类型的斜坡上运动，提高了柔性机器人足部的环境适应能力。
[0023] 5、本发明的连接架下侧设有横向T型滑槽，第一铰接座在的上端为T型滑块，第一铰接座通过T型滑块与横向T型滑槽的配合，使自适应单元块能够沿T型滑槽方向滑动。在前后方向有条状障碍物的情况下，允许第一铰接座通过T型滑块在横向T型滑槽中滑动，从而带动适应性单元块向远离条状障碍物的方向移动，这样，当柔性机器人足部踏向地面时，自适应单元块之间就会有一个空隙，可以容纳条状障碍物。
