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申请/专利权人：吉林大学

摘要：本发明公开一种主动式两自由度的仿生足装置，各卷线轮沿其轴向上的两侧边缘均设有绳索固定块，两绳索固定块沿卷线轮周向间隔设置；脚板配套有两对分别设置在驱动组件前侧和后侧的连接绳索，位于前侧的两连接绳索平行且间隔设置，其一端连接在脚板的边缘位置处，另一端绕过与其同侧的导向轮后，分别固定在两卷线轮上远离驱动轴侧的绳索固定块上，通过摆动电机的驱动轴使绳索固定块拉动相应的绳索移动，带动脚板上相应位置移动，实现在矢状面和冠状面进行两自由度的转动，驱动组件的四个串联弹性驱动器和踝关节组件中四个并联弹性驱动器组成四个串并联弹性驱动器，在提高仿生足适应多种路况的同时提高仿生足从高处着地时的缓冲减震性能。

主权项：1.一种主动式两自由度的仿生足装置，其特征在于，包括足组件、连接在所述足组件上的踝关节组件、安装在所述踝关节组件上的驱动组件；所述驱动组件包括电机固定架、两沿竖直方向排列设置在所述电机固定架上的摆动电机，所述摆动电机的驱动轴均沿水平方向延伸，且所述驱动轴均连接有卷线轮，两所述卷线轮沿所述驱动轴的轴线方向错位设置，各所述卷线轮沿其轴向上的两侧边缘均设有绳索固定块，两所述绳索固定块沿所述卷线轮周向间隔设置；所述电机固定架上设有两对导向轮，每对所述导向轮沿所述卷线轮径向且水平间隔设置在所述卷线轮的两侧；所述足组件包括脚板，所述脚板的宽度方向与所述驱动轴的轴线方向同向设置，所述脚板配套有两对分别设置在所述驱动组件前侧和后侧的连接绳索，位于前侧的两所述连接绳索平行且间隔设置，其一端连接在所述脚板的边缘位置处，另一端绕过与其同侧的所述导向轮后，分别固定在两所述卷线轮上远离所述驱动轴侧的所述绳索固定块上，位于后侧的两所述连接绳索交叉设置，其一端连接在所述脚板的边缘位置处，另一端绕过与其同侧的所述导向轮后，分别固定在两所述卷线轮上靠近所述驱动轴侧的所述绳索固定块上；所述踝关节组件包括位于两对所述连接绳索之间的支撑部，所述支撑部的一端固定在所述电机固定架的底部，另一端万向连接在所述脚板上，所述支撑部与所述脚板之间间隔设有两均为伸缩结构的避震连接杆，两所述避震连接杆沿所述驱动轴的轴向平行，所述避震连接杆的两端分别铰接在所述支撑部和所述脚板上；所述电机固定架的顶部和底部分别对应两所述卷线轮的位置处设有U形框，所述U形框横跨设置在所述卷线轮的两侧，所述U形框上设有两对称分布在所述卷线轮两侧的所述导向轮；所述避震连接杆靠近所述支撑部的端部设有转动块，所述转动块转动连接在所述支撑部上，且所述转动块的转动轴线与所述脚板的宽度方向同向设置，所述转动块与所述支撑部之间还连接有用于驱动其复位的拉簧组件；所述支撑部设有内腔，且所述支撑部靠近所述避震连接杆的一侧设有与所述内腔相连通的开口，所述转动块扣合在所述开口处，所述拉簧组件包括拉簧，所述拉簧的一端连接在所述转动块上，另一端穿过所述开口并连接在所述内腔远离所述所述避震连接杆的侧壁上；所述避震连接杆包括套管、同轴滑动连接在所述套管内的内杆，所述内杆和所述套管未互相连接的端部分别铰接在所述转动块和所述脚板上，所述内杆上套设有缓冲弹簧，所述内杆靠近所述转动块的位置处设有凸起结构，所述缓冲弹簧卡接在所述凸起结构与所述套管之间；所述连接绳索包括两分别与所述脚板和所述绳索固定块相连接的分绳索，两所述分绳索之间连接有施力弹簧；所述卷线轮包括与所述驱动轴同轴设置的缠绕筒，所述缠绕筒上设有用于沿其轴向缠绕所述分绳索的螺纹槽，所述缠绕筒沿其轴向上的两端均设有挡板，同一所述卷线轮上的两所述绳索固定块分别安装在各所述挡板上，并位于所述挡板靠近所述缠绕筒的一侧；所述支撑部的顶部开设有竖直延伸的第一连接盲孔，所述电机固定架的底部开设有与所述第一连接盲孔同轴的第二连接盲孔，所述第一连接盲孔和所述第二连接盲孔之间连接有碳纤维管，所述第一连接盲孔和所述第二连接盲孔上均设有用于套紧所述碳纤维管的预紧机构。

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