一种弹簧储能式跳跃机构.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CN110126933A(43)申请公布日2019.08.16(21)申请号201910284200.7(22)申请日2019.04.10(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人张子建曹童波韩少杰迟伟健董洋洋(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人贺翔(51)Int.Cl.B62D57/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称一种弹簧储能式跳跃机构(57)摘要本发明属于机器人技术领域，公开了一种弹簧储能式跳跃机构，包括：轨道转盘（1）、拉杆（4）、弹簧储能装置（15），所述拉杆（4）的前端与轨道转盘（1）的轨道连接且可在轨道上运动，拉杆（4）的后端与弹簧储能装置（15）相连，所述轨道转盘（1）的轨道是阿基米德螺线型，所述轨道转盘（1）为蜗轮结构，所述跳跃机构还包括蜗杆，蜗杆与蜗轮啮合，通过转动蜗杆驱动蜗轮转动，本发明实现弹簧压缩速度匀速，提高了压缩的稳定性，增大了轨道转盘的驱动扭矩，实现压缩弹力更大的弹簧，使跳跃机构的跳跃高度更高，其跳跃机构可广泛运用于小型跳跃机器人上。CN110126933ACN110126933A权利要求书1/1页1.一种弹簧储能式跳跃机构，包括：轨道转盘（1）、拉杆（4）、弹簧储能装置（15），所述拉杆（4）的前端与轨道转盘（1）的轨道连接且可在轨道上运动，拉杆（4）的后端与弹簧储能装置（15）相连，其特征在于，所述轨道转盘（1）的轨道是阿基米德螺线型。2.根据权利要求1所述的一种弹簧储能式跳跃机构，其特征在于，所述轨道转盘（1）为蜗轮结构，所述跳跃机构还包括蜗杆，蜗杆与蜗轮啮合，通过转动蜗杆驱动蜗轮转动。3.根据权利要求2所述的一种弹簧储能式跳跃机构，其特征在于，所述蜗轮蜗杆传动采用自锁结构。4.根据权利要求2所述的一种弹簧储能式跳跃机构，其特征在于，所述跳跃机构还包括蜗轮滑轨（2），所述蜗轮结构的轨道转盘（1）在蜗轮滑轨（2）中转动。5.根据权利要求4所述的一种弹簧储能式跳跃机构，其特征在于，所述蜗轮滑轨（2）包括一个半圆形外壳，外壳截面成槽状，在外壳内部两侧面按半圆形排列多根套有滑轨滑环（9）的管状物，由所述管状物形成滑轨（14），所述蜗轮结构的轨道转盘（1）靠近外缘两侧设有凸起的圆环状光滑轨道（11），并嵌在滑轨（14）中滑动。6.根据权利要求4所述的一种弹簧储能式跳跃机构，其特征在于，所述蜗轮滑轨（2）上设有拉杆（4）的限位凹槽（12），拉杆（4）穿过涡轮滑轨（2）内的限位凹槽（12），所述限位凹槽（12）开口尺寸略大于拉杆（4）在限位凹槽（12）处的横截面尺寸，使拉杆（4）可绕铰接处中心轴小角度转动。7.根据权利要求1所述的一种弹簧储能式跳跃机构，其特征在于，所述拉杆（4）为叉状结构，在拉杆（4）前端横向安装拉杆滑环（8），拉杆滑环（8）沿蜗轮结构的轨道转盘（1）轨道上滑动，拉杆（4）从蜗轮结构的轨道转盘（1）轨道的两侧拉住拉杆滑环（8）。8.根据权利要求7所述的一种弹簧储能式跳跃机构，其特征在于，所述蜗轮结构的轨道转盘（1）轨道（LJ）段为阿基米德螺线型，轨道（JK）段为直径略大于拉杆滑环（8）外径的近半圆形,使拉杆滑环（8）停留在轨道（JK）段内，将弹簧弹力维持。9.根据权利要求4-8任一项所述的一种弹簧储能式跳跃机构，其特征在于，所述弹簧储能装置（15）包括弹簧轴（5）、弹簧底座（6）、弹簧（7）、管型轨道（13），弹簧轴（5）刚性地固定在弹簧底座（6）上，并能够在涡轮滑轨（2）的管型轨道（13）中自由滑动，管型轨道（13）的直径适合于弹簧轴（5），弹簧（7）围绕在弹簧轴（5）上，并在涡轮滑轨（2）和弹簧底座（6）间自由收缩和伸长。10.根据权利要求2-8任一项所述的一种弹簧储能式跳跃机构，其特征在于，所述跳跃机构沿蜗轮结构的轨道转盘（1）旋转轴线垂直方向整体左右对称。2CN110126933A说明书1/5页一种弹簧储能式跳跃机构技术领域[0001]本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种弹簧储能式跳跃机构。[0002]背景技术[0003]机器人跳跃机构有多种分类方式，根据驱动方式可分为液压驱动、气动驱动和电机驱动弹簧等驱动方式，但液压驱动和气动驱动结构复杂、质量及体积较大、控制繁琐等问题，不适合小型跳跃机器人的研究，而一般的电机驱动弹簧类跳跃机构由于结构设计不合理，导致储能少、跳跃高度低、体积较大等问题。[0004]如此类型的机器人跳跃机构例如在US20150352454A1中已有描述。它是由大致盘形的旋转部件、滑动部分、弹簧和驱动电机组成。[0005]该结构存在以下缺点：（1）大致盘形的旋转部件中的凸轮表面由若干区域组