【技术实现步骤摘要】
一种机器人弹跳机构及弹跳方法
[0001]本专利技术涉及机器人
,具体为一种机器人弹跳机构及弹跳方法。
技术介绍
[0002]弹跳机构是利用弹性材料或电磁原理制成弹跳的技术,在社会中有广泛应用。例如在移动机器人领域,弹跳结构可以让机器人通过弹跳的方式完成一些越障、躲避危险的动作,与行进运动相互配合,能够增强机器人的环境适应能力,克服地面崎岖和障碍物阻挡带来的困难。
[0003]如专利CN201810862180.2、CN201620111723.3此类由不完全齿轮机构或凸轮机构与弹簧、扭簧等蓄能机构结合而设计的弹跳机器人,这类弹跳结构随着不完全齿轮机构或凸轮机构转动至一定角度,将弹簧、扭簧等蓄能机构通过形变的方式进行蓄能,当不完全齿轮机构或凸轮机构转动至一定位置时,由于不完全齿轮和凸轮的结构特征,使弹簧、扭簧等蓄能机构脱离限制状态,瞬间释放动能,从而带动相应的弹跳腿与底面迅速接触,利用反作用力使机器人完成弹跳动作。但是这类弹跳机构在接受弹跳指令后或者完成一个弹跳动作准备下一个弹跳动作的过程中,蓄能的时间较长,弹跳响应的速度较慢。另外弹跳腿与地面发生有效接触的过程中,经过的路径过长,不能有效利用蓄能机构瞬间释放的动能。另外此类依靠电机驱动不完全齿轮机构或凸轮机构旋转至特定位置完成蓄能和释放动能的方式,存在不便控制,可操作性差的缺陷。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种机器人弹跳机构,它具有弹跳响应速度快、操作性好的特点,还能够在弹跳完成后,弹跳主体机构迅速回位、重新蓄能。 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种机器人弹跳机构,其特征在于,包括底盘(1)、外壳(2)、预调机构(3)、蓄能机构(4)和弹跳主体机构(5);弹跳主体机构(5)包括主体受力机构(7)、弹跳触发机构(8)和回位机构(9);主体受力机构(7)包括受力板(710)、连杆机构(730)、主弹簧(740)和弹跳支撑件(750);回位机构(9)包括回位弹簧(910)、受力板卡位机构、蓄能卡位机构(930)和外壳卡位机构(940);预调机构(3)控制外壳(2)在底盘(1)上上下移动;外壳(2)通过外壳卡位机构(940)限位于底盘(1)上;受力板(710)与弹跳支撑件(750)之间通过套筒结构连接,主弹簧(740)套装在套筒结构外侧;受力板(710)的一侧转动设置在外壳(2)内,相对一侧通过受力板卡位机构与外壳(2)卡接;连杆机构(730)的一自由端与受力板(710)转动连接,另一自由端与弹跳支撑件(750)转动连接;连杆机构(730)能够在受力板(710)与弹跳支撑件(750)压缩主弹簧(740)时逐渐收叠,弹跳触发机构(8)能够卡住处于收叠状态下的连杆机构(730);弹跳触发机构(8)解锁连杆机构(730)时,连杆机构(730)能够在主弹簧(740)的弹性应力下瞬间展开;在受力板(710)转动方向上,回位弹簧(910)从上方斜拉弹跳支撑件(750)的底部;受力板(710)上设有压缩触发件,蓄能卡位机构(930)设置在外壳(2)的两侧内壁,用于限位压缩触发件;蓄能机构(4)通过联动装置收缩套筒结构和主弹簧(740);还设有与外壳卡位机构(940)配合的第一解锁装置,与预调机构(3)配合的调位重启键(627),与压缩触发件配合的蓄能启动键(628),与蓄能卡位机构(930)配合的第二解锁装置,与受力板卡位机构配合的第三解锁装置。2.如权利要求1所述的机器人弹跳机构,其特征在于,连杆机构(730)包括第一连杆(731)和第二连杆(735);第一连杆(731)的一端转动设置在弹跳支撑件(750)上,另一端与第二连杆(735)的一端转动连接,第二连杆(735)的另一端转动设置在受力板(710)上。3.如权利要求1或2所述的机器人弹跳机构,其特征在于,预调机构(3)包括预调电机(605)以及位于底盘(1)的两侧翻板(310)、预调连杆(320)、预调齿轮(330)和下拉弹簧(601);翻板(310)位于外壳(2)的下部,翻板(310)的底部转动设置在底盘(1)上,翻板(310)上部的一端与预调连杆(320)的一端转动连接;预调连杆(320)的另一端转动设置在预调齿轮(330)的偏心孔上,位于两侧的预调齿轮(330)啮合传动,预调电机(605)的输出轴与预调齿轮(330)传动连接;下拉弹簧(601)的一端与外壳(2)连接,另一端与底盘(1)连接。4.如权利要求1或2所述的机器人弹跳机构,其特征在于,蓄能机构(4)包括蓄能电机(410)、离合机构(420)和蓄能旋转轮(430);离合机构(420)包括第一齿轮(421)、第二齿轮(422)和第三齿轮(423);蓄能电机(410)与第一齿轮(421)传动连接;蓄能旋转轮(430)与第三齿轮(423)传动连接,第一齿轮(421)和第三齿轮(423)之间设有第二齿轮限位台(425),第二齿轮(422)位于第二齿轮限位台(425)的一侧;联动装置为第一拉绳(625),第一拉绳(625)的一端绕结在蓄能旋转轮(430)上,另一端固定在弹跳支撑件(750)上。
5.如权利要求1或2所述的机器人弹跳机构,其特征在于,外壳卡位机构(940)包括位于外壳(2)内侧两侧的第一主卡扣(212)、第一卡扣弹簧(941)、第一副卡扣(942)以及位于底盘(1)两侧的外壳限位卡扣安装台(109),外壳限位卡扣安装台(109)上设有外壳限位卡扣安装槽(620),第一卡扣弹簧(941)和第一副卡扣(942)依次安装在外壳限位卡扣安装槽(620)内,第一卡扣弹簧(941)在第一副卡扣(942)的后端。6.如权利要求5所述的机器人弹跳机构,其特征在于,弹跳支撑件(750)包括支撑板(761)以及位于支撑板(761)两侧的支撑件竖直板(754);第一解锁装置包括触发翻折板(945)以及设置在支撑件竖直板(754)一侧的翻板回位触发杆(756),外壳限位卡扣安装台(109)的内侧设有安装条孔(622),触发翻折板(945)的一边伸入安装条孔(622)内并与第一副卡扣(942)连接。7.如权利要求6所述的机器人弹跳机构,其特征在于,弹跳触发机构(8)包括弹跳触发旋转板(810)、第二拉绳(615)、限位弹跳触发旋转...
【专利技术属性】
技术研发人员:魏一鸣,吕艳军,石磊,张银量,
申请(专利权)人:北京理工大学,
类型:发明
国别省市:
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