公开(公告)号：CN108583726A

公开(公告)日：2018-09-28

申请号：CN201810786878.0

申请日：2018-07-18

Applicant: 吉林大学

Inventor： 张锐 ,  万海金 ,  李栋 ,  何远 ,  庞浩 ,  凌雷 ,  李建桥

IPC: B62D57/032

Abstract: 本发明公开了一种仿生腱骨协同刚柔耦合越沙机械足，包括足体机构、缓冲减震机构、柔性被动控制机构、主要趾、辅助趾；本发明借鉴了鸵鸟足部肌腱-骨骼的生物结构与组装以及肌腱-骨骼协同工作原理，缓冲减震机构能够降低足部落地时的速度，减少对地面的冲击；主要趾和辅助趾在柔性被动控制系统的作用下，落地时两趾张开，扭簧压缩储能；离地时两趾闭合，扭簧弹开释放能量，该仿生腱骨协同刚柔耦合越沙机械足通过被动的方式控制两趾的张开、闭合，主要趾的蹬地动作，减少了动力源数量，降低能量损耗，增大足部与地面支撑面积，提高足式机器人行走时的稳定性；利用杠杆把缓冲减震机构和柔性被动控制机构结合，有效降低地面对足部的冲击。

公开(公告)号：CN107128122A

公开(公告)日：2017-09-05

申请号：CN201710354431.1

申请日：2017-05-19

Applicant: 吉林大学

Inventor： 张锐 ,  吉巧丽 ,  韩佃雷 ,  乔钰 ,  何远 ,  李建桥

IPC: B60B19/00 ,  B62D57/028

CPC classification number: B60B19/00 ,  B62D57/028

Abstract: 本发明公开了一种多姿态轮脚仿生越沙步行轮，是由一体化的轮面轮毂、多姿态轮脚和螺栓螺母构成。轮面上分布8列斜一字形的螺栓孔，与水平面呈23°夹角，相邻列之间呈45°夹角，同一列中相邻螺栓孔之间呈8°夹角。多姿态轮脚分别由0姿态轮脚、25姿态轮脚、50姿态轮脚、75姿态轮脚和100姿态轮脚构成。其中，轮脚姿态包含趾甲、3段趾骨、跗跖骨以及用于固定在轮面上的基座，各趾骨间关节角度由α、β、γ和ω个参数确定。相邻两列轮脚排布顺序相反。本发明提高了松散沙土路面上行驶车轮的牵引通过性，适用于沙漠、月球和火星等松软介质环境运行，具有良好的沙地通过性、结构简单且稳定性高的特点。

公开(公告)号：CN105201998B

公开(公告)日：2017-03-22

申请号：CN201510749891.5

申请日：2015-11-09

Applicant: 吉林大学

Inventor： 张锐 ,  韩佃雷 ,  何远 ,  马松松 ,  吉巧丽 ,  李建桥

IPC: F16B43/02

Abstract: 本发明公开了一种仿生垫片，包括垫片本体和仿生缓冲单体，垫片本体的内圆和外圆共轴线，垫片本体上均匀分布花键通槽；仿生缓冲单体是由缓冲体和花键轴构成一体式结构，仿生缓冲单体以花键轴插在垫片本体的花键通槽中；仿生缓冲单体在垫片本体的上、下面成圆形均匀阵列分布，垫片本体上、下面对应的仿生缓冲单体是关于垫片本体厚度中心横截面对称，垫片本体的上、下面各有九个仿生缓冲单体。本发明是对平时常用普通垫片和弹簧垫圈结合使用的一种优化，避开了弹性垫圈使用时涨圈、氢脆等问题；在垫片本体双面均匀分布仿生缓冲单体，提高了垫片受压后的复原速度，保证了弹力的均匀性、连续性。

公开(公告)号：CN106347519A

公开(公告)日：2017-01-25

申请号：CN201610996333.3

申请日：2016-11-13

Applicant: 吉林大学

Inventor： 张锐 ,  万海金 ,  韩佃雷 ,  何远 ,  凌雷 ,  李国玉 ,  李建桥

IPC: B62D57/032

CPC classification number: B62D57/032

Abstract: 本发明公开了一种自适应沙地仿生机械足，主要应用在沙地上行走的足式机器人，由支架、直线电机、连接件、第一足趾、第二足趾、弹性面料和缓冲机构等组成；连接件由第一连接件、第二连接件、销轴和螺柱组成，缓冲机构由支架、足底、弹簧和连接柱组成，模拟鸵鸟跗跖关节，起到缓冲减震的作用。本发明可以实现机器人在沙地行走时足部落地两趾分开，弹性面料舒张，增大了接地面积，提高了机器人稳定性；抬起时，两趾闭合且重合一定的面积，弹性面料收缩，减小运动过程中受力面积。同时，第一足趾、第二足趾底部设计有凹槽结构，与弹性面料配合，能够实现固沙、限流的功能，能提高足式机器人步态稳定性和牵引性能。

公开(公告)号：CN106625590B

公开(公告)日：2018-10-23

申请号：CN201611113724.2

申请日：2016-12-07

Applicant: 吉林大学

Inventor： 张锐 ,  韩佃雷 ,  何远 ,  万海金 ,  李国玉 ,  凌雷 ,  李建桥

IPC: B25J9/00

Abstract: 本发明公开了一种缓冲节能与主动抗沉陷仿生机械足，由跗跖骨、跖趾关节、第二趾骨、第三趾骨、舵机和趾垫组成，跖趾关节由底座、支座、连杆、弹簧、水平滑块、第一趾骨、垂直滑块、销轴等组成。本发明以鸵鸟足为仿生原型。一方面，从鸵鸟足在沙地高速奔跑时触沙、越沙的运动形态考虑，设计了永久离地的跖趾关节，起到了储能、缓冲、节能的作用；另一方面，从材料组装方面考虑，趾骨选取刚性材料，趾垫选取橡胶材料，刚柔耦合对骨架起到了保护作用。另外，从鸵鸟足离沙姿态主动抗沉陷特性考虑，设计了舵机驱动趾骨依次离地，起到了主动抗沉陷的作用。本发明结构简单，且实现多重功能，有利于提高机器人在沙地等松软地面的行走能力。

公开(公告)号：CN106347519B

公开(公告)日：2018-07-27

申请号：CN201610996333.3

申请日：2016-11-13

Applicant: 吉林大学

Inventor： 张锐 ,  万海金 ,  韩佃雷 ,  何远 ,  凌雷 ,  李国玉 ,  李建桥

IPC: B62D57/032

Abstract: 本发明公开了种自适应沙地仿生机械足,主要应用在沙地上行走的足式机器人,由支架、直线电机、连接件、第足趾、第二足趾、弹性面料和缓冲机构等组成;连接件由第连接件、第二连接件、销轴和螺柱组成,缓冲机构由支架、足底、弹簧和连接柱组成,模拟鸵鸟跗跖关节,起到缓冲减震的作用。本发明可以实现机器人在沙地行走时足部落地两趾分开,弹性面料舒张,增大了接地面积,提高了机器人稳定性;抬起时,两趾闭合且重合定的面积,弹性面料收缩,减小运动过程中受力面积。同时,第足趾、第二足趾底部设计有凹槽结构,与弹性面料配合,能够实现固沙、限流的功能,能提高足式机器人步态稳定性和牵引性能。

公开(公告)号：CN106428289B

公开(公告)日：2018-07-13

申请号：CN201611119136.X

申请日：2016-12-08

Applicant: 吉林大学

Inventor： 张锐 ,  何远 ,  韩佃雷 ,  万海金 ,  李建桥

IPC: B62D57/032

Abstract: 本发明公开了一种仿生被动回弹机械腿，包括机身、曲柄连杆机构、被动回弹机构和足端；曲柄连杆机构包括曲柄、股骨以及摇杆；被动回弹机构包括定滑块、胫骨、上外弹簧、滑轮、动滑块、腓骨、下外弹簧、挡块、跖骨、销轴和内弹簧机构，其中内弹簧机构包括底座、内轴、压簧板、压簧板基座、挡板、小弹簧、小弹簧导杆、闸线；足端包括扭簧和足趾，足趾由柔性储能材料制作而成；本发明基于鸵鸟后肢的尺寸参数以及鸵鸟跗骨间关节的被动回弹特性，利用被动回弹机构实现仿生鸵鸟后肢跗骨间关节的被动回弹功能，既能降低能耗，又能在触地期利用弹性元件吸收地面的冲击力，达到缓冲减振的效果。

公开(公告)号：CN105346620B

公开(公告)日：2017-11-07

申请号：CN201510917098.1

申请日：2015-12-11

Applicant: 吉林大学

Inventor： 张锐 ,  何远 ,  马松松 ,  韩佃雷 ,  江磊 ,  苏波 ,  李建桥

IPC: B62D57/032

Abstract: 本发明公开了一种仿鸵鸟后肢运动功能特性的节能步行腿机构，由机架、曲柄连杆机构、回弹机构和足趾组成，曲柄连杆机构包括曲柄、大腿以及摇杆，回弹机构包括定滑块、小腿、动滑块、连杆、弹簧、挡块、棘轮机构、闸线、角度限制器和跖骨；本发明设计基于鸵鸟后肢的尺寸参数以及鸵鸟跗骨间关节的回弹特性，通过模仿鸵鸟后肢运动设计一种节能、高效的步行腿。利用弹簧压缩时产生的回弹力，来实现跖骨的自动伸展，减少能量损耗。通过模仿鸵鸟后肢运动功能特性的节能步行腿能够实现节能、高效的目标。

公开(公告)号：CN106625590A

公开(公告)日：2017-05-10

申请号：CN201611113724.2

申请日：2016-12-07

Applicant: 吉林大学

Inventor： 张锐 ,  韩佃雷 ,  何远 ,  万海金 ,  李国玉 ,  凌雷 ,  李建桥

IPC: B25J9/00

CPC classification number: B25J9/00 ,  B25J9/0009

Abstract: 本发明公开了一种缓冲节能与主动抗沉陷仿生机械足，由跗跖骨、跖趾关节、第二趾骨、第三趾骨、舵机和趾垫组成，跖趾关节由底座、支座、连杆、弹簧、水平滑块、第一趾骨、垂直滑块、销轴等组成。本发明以鸵鸟足为仿生原型。一方面，从鸵鸟足在沙地高速奔跑时触沙、越沙的运动形态考虑，设计了永久离地的跖趾关节，起到了储能、缓冲、节能的作用；另一方面，从材料组装方面考虑，趾骨选取刚性材料，趾垫选取橡胶材料，刚柔耦合对骨架起到了保护作用。另外，从鸵鸟足离沙姿态主动抗沉陷特性考虑，设计了舵机驱动趾骨依次离地，起到了主动抗沉陷的作用。本发明结构简单，且实现多重功能，有利于提高机器人在沙地等松软地面的行走能力。

公开(公告)号：CN106428289A

公开(公告)日：2017-02-22

申请号：CN201611119136.X

申请日：2016-12-08

Applicant: 吉林大学

Inventor： 张锐 ,  何远 ,  韩佃雷 ,  万海金 ,  李建桥

IPC: B62D57/032

CPC classification number: B62D57/032

Abstract: 本发明公开了一种仿生被动回弹机械腿，包括机身、曲柄连杆机构、被动回弹机构和足端；曲柄连杆机构包括曲柄、股骨以及摇杆；被动回弹机构包括定滑块、胫骨、上外弹簧、滑轮、动滑块、腓骨、下外弹簧、挡块、跖骨、销轴和内弹簧机构，其中内弹簧机构包括底座、内轴、压簧板、压簧板基座、挡板、小弹簧、小弹簧导杆、闸线；足端包括扭簧和足趾，足趾由柔性储能材料制作而成；本发明基于鸵鸟后肢的尺寸参数以及鸵鸟跗骨间关节的被动回弹特性，利用被动回弹机构实现仿生鸵鸟后肢跗骨间关节的被动回弹功能，既能降低能耗，又能在触地期利用弹性元件吸收地面的冲击力，达到缓冲减振的效果。