一种跳跃度可调节的电机驱动式单腿跳跃机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108791557A(43)申请公布日2018.11.13(21)申请号201810608967.6(22)申请日2018.06.13(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号(72)发明人郝丽娜殷鹏孙尧赵智睿张振亮谷红生(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限公司21109代理人梁焱(51)Int.Cl.B62D57/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种跳跃度可调节的电机驱动式单腿跳跃机构(57)摘要一种跳跃度可调节的电机驱动式单腿跳跃机构，包括驱动电机、减速器、主动齿轮、从动齿轮、第一传动轴、第二传动轴、电磁离合器、绞盘、提拉绳、平行四边形机构、支撑架、平衡配重块、支脚、支撑铲、同步齿轮组及蓄力弹簧；驱动电机与减速器固连，主动齿轮安装在减速器上，从动齿轮固装在第一传动轴上，两齿轮啮合；第一传动轴通过电磁离合器与第二传动轴相连，绞盘固装在第二传动轴上；平行四边形机构的上角点通过同步齿轮组与支撑架相连，下角点与支脚相连；提拉绳一端与绞盘相连，另一端与支脚相连；蓄力弹簧连接在平行四边形机构的左右角点之间；驱动电机、减速器、平衡配重块及支撑铲均连接在支撑架上，通过平衡配重块调整跳跃机构的重心。CN108791557ACN108791557A权利要求书1/1页1.一种跳跃度可调节的电机驱动式单腿跳跃机构，其特征在于：包括驱动电机、减速器、主动齿轮、从动齿轮、第一传动轴、第二传动轴、电磁离合器、绞盘、提拉绳、平行四边形机构、支撑架、平衡配重块、支脚、支撑铲、同步齿轮组及蓄力弹簧；所述驱动电机的电机轴与减速器的动力输入轴相固连，所述主动齿轮固装在减速器的动力输出轴上，所述从动齿轮固装在第一传动轴一端，从动齿轮与主动齿轮相啮合，第一传动轴另一端通过电磁离合器与第二传动轴一端相连，所述绞盘固装在第二传动轴另一端；所述平行四边形机构的一个角点通过同步齿轮组与支撑架相连，同步齿轮组对侧的平行四边形机构的另一个角点与支脚相连，在支脚底部安装有缓冲垫；所述提拉绳一端与绞盘相连，提拉绳另一端与支脚相连；所述蓄力弹簧连接在平行四边形机构的另外两个角点之间；所述驱动电机、减速器、平衡配重块及支撑铲均连接在支撑架上，通过平衡配重块调整跳跃机构的重心，使跳跃机构的重心位于平行四边形机构的上角点与下角点的连线上。2.根据权利要求1所述的一种跳跃度可调节的电机驱动式单腿跳跃机构，其特征在于：所述支撑架包括转接板、箱式支撑体及盘式支撑体，所述减速器与箱式支撑体之间通过转接板相固连，所述第一传动轴、电磁离合器及第二传动轴位于箱式支撑体内，第一传动轴通过第一轴承与箱式支撑体相连，第二传动轴通过第二轴承与箱式支撑体相连；在所述箱式支撑体内部安装有电流传感器。3.根据权利要求2所述的一种跳跃度可调节的电机驱动式单腿跳跃机构，其特征在于：所述同步齿轮组内的两个同步齿轮分别为第一同步齿轮和第二同步齿轮，在第一同步齿轮的中心固定安装有第一销轴，在第二同步齿轮的中心固定安装有第二销轴，第一销轴及第二销轴均与盘式支撑体相铰接。4.根据权利要求3所述的一种跳跃度可调节的电机驱动式单腿跳跃机构，其特征在于：所述平行四边形机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆及第四连杆，所述第一连杆一端固定在第一销轴上，第一连杆另一端与第三连杆一端通过第一铰轴相连接；所述第二连杆一端固定在第二销轴上，第二连杆另一端与第四连杆一端通过第二铰轴相连接；所述第三连杆另一端通过第三铰轴与第四连杆另一端相连接，且第四连杆具有延长段，第四连杆的延长段端部通过第四铰轴与支脚相连接，在第四铰轴上安装有连杆复位扭簧；所述蓄力弹簧固连在第一铰轴与第二铰轴之间。5.根据权利要求2所述的一种跳跃度可调节的电机驱动式单腿跳跃机构，其特征在于：在所述盘式支撑体上安装有舵机，在舵机的动力输出轴上固装有舵臂，在舵机的动力输出轴端部安装有编码器，所述支撑铲的铲柄固连在舵臂上，且支撑铲的铲柄在舵臂上的位置可调。2CN108791557A说明书1/4页一种跳跃度可调节的电机驱动式单腿跳跃机构技术领域[0001]本发明属于仿生跳跃机器人技术领域，特别是涉及一种跳跃度可调节的电机驱动式单腿跳跃机构。背景技术[0002]由于跳跃运动在落地点上具有离散性，且在发力上具有突发性与爆发性的特点，因此在自然界中，许多生物都把跳跃运动作为运动模式，用于逃避敌害或捕食。[0003]为了模仿自然界中以跳跃运动为运动模式的生物，科研人员研发了多种类型的仿生跳跃机器人，根据结构形式的不同，可分为伸缩式、关节腿式、轮滚式及弹性变形式。[0004]伸缩式跳跃机器人也称为弹簧振子倒立摆模型，重量集中在机器人身体的上部，机器