一种跳跃度可调的仿生弹跳装置.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CN108908367A(43)申请公布日2018.11.30(21)申请号201810863141.4(22)申请日2018.08.01(71)申请人浙江理工大学地址310018浙江省杭州市下沙高教园区白杨街道2号大街928号(72)发明人顾萍萍张雷季祖鹏张秀泽(74)专利代理机构杭州九洲专利事务所有限公司33101代理人王洪新王之怀(51)Int.Cl.B25J11/00(2006.01)B25J9/10(2006.01)B25J9/12(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图3页(54)发明名称一种跳跃度可调的仿生弹跳装置(57)摘要本发明涉及机器人技术领域。技术方案是：一种跳跃度可调的仿生弹跳装置，其特征在于：该弹跳装置包括机架，安装在机架上的驱动机构、传动机构、后腿机构、前腿机构和控制器；所述前腿机构和后腿机构均为两组且对称安装在机架上；所述驱动机构包括可转动地定位在机架上且由步进电机驱动的第一小齿轮、与第一小齿轮啮合且与第二小齿轮同轴固定的第一大齿轮、可转动地定位在机架上且与棘轮同轴固定的第二大齿轮、铰接在机架上且与棘轮配合的棘爪、可转动地定位在机架上且与凸轮固定的第三小齿轮、以及可摆动地定位在机架上的L型杆。该弹跳装置能实现跳跃度的可调节控制，具有跳跃能力强、结构稳定、便于控制的特点。CN108908367ACN108908367A权利要求书1/2页1.一种跳跃度可调的仿生弹跳装置，其特征在于：该弹跳装置包括机架(1)，安装在机架上的驱动机构、传动机构、后腿机构(3)、前腿机构(2)和控制器；所述前腿机构和后腿机构均为两组且对称安装在机架上；所述驱动机构包括可转动地定位在机架上且由步进电机驱动的第一小齿轮(17)、与第一小齿轮啮合且与第二小齿轮(16)同轴固定的第一大齿轮(15)、可转动地定位在机架上且与棘轮(22)同轴固定的第二大齿轮(21)、铰接在机架上且与棘轮配合的棘爪(20)、可转动地定位在机架上且与凸轮(52)固定的第三小齿轮(51)以及可摆动地定位在机架上的L型杆(18)，所述第二小齿轮与第一大齿轮可转动地定位在L型杆的一端，以控制第一大齿轮与第三小齿轮啮合或第二小齿轮与第二大齿轮啮合；所述棘轮的偏离轴心位置处铰接一滑块(23)；所述后腿机构包括与机架依次铰接形成四杆机构的第一后腿(12)、第二后腿(11)和第三后腿(13)；所述第三后腿呈“V”型，第三后腿的折点处通过铰接销轴(13-1)铰接在机架上；第三后腿的一个臂抵靠在凸轮侧面，另一个臂与第二后腿铰接；所述传动机构包括与机架连接后形成四杆机构的第一传动杆(26)、第二传动杆(28)和第三传动杆(31)以及用于储能和放能的若干大弹簧(9)；其中第一传动杆和第三传动杆分别铰接在第二传动杆的两端，所述第一传动杆的另一端铰接在机架上；所述第三传动杆的另一端穿套在第一后腿与机架的铰接轴(32)上；所述第二传动杆的中点位置处固定有支撑板(29)；所述大弹簧一端通过下连接板(30)铰接在支撑板上，另一端通过上连接板(33)铰接在第二后腿与第三后腿的后铰接轴(11-1)上；所述第一传动杆的中部开设有供所述滑块嵌入配合的滑槽(25)；所述前腿机构包括第一前腿(7)、第二前腿(6)和第三前腿(5)；所述第一前腿一端铰接在机架上，另一端沿第一前腿的轴线可转动地定位在第二前腿上；所述第二前腿的另一端与第三前腿铰接；以上所有铰接轴的轴线均相互平行；所述控制器为单片机。2.根据权要求1所述的跳跃度可调的仿生弹跳装置，其特征在于：所述L型杆的折点处穿套在小齿轮轴(17-1)上并由固定在机架上的伸缩电机驱动；L型杆的另一端还对所述棘爪施压使其具有与棘爪啮合的趋势。3.根据权要求2所述的跳跃度可调的仿生弹跳装置，其特征在于：一小弹簧(19)施力于所述棘爪使其具有脱离棘爪的趋势。4.根据权要求3所述的跳跃度可调的仿生弹跳装置，其特征在于：所述第一传动杆与第三传动杆的长度相同且略大于第二传动杆的长度，以保证第二传动杆中点位置的运动轨迹为与大弹簧的伸长方向相同的直线。5.根据权要求4所述的跳跃度可调的仿生弹跳装置，其特征在于：所述大弹簧的轴线位于第三后腿的两个铰接点连线的偏左位置处。6.根据权要求5所述的跳跃度可调的仿生弹跳装置，其特征在于：所述铰接销轴上还穿套安装有扭簧(14)；该扭簧的两端分别勾扎固定在机架和第三后腿上，使得第三后腿具有逆时针摆动的趋势。7.根据权要求6所述的跳跃度可调的仿生弹跳装置，其特征在于：所述步进电机和伸缩2CN108908367A权利要求书2/2页电机分别与单片机电连接，以控制各机构的工作配合。3CN108908367A说明书1/4页一种跳跃度可调的仿生弹跳装置技术领域[000