一种迷你弹跳机器人及其弹跳方法.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CN111572661A(43)申请公布日2020.08.25(21)申请号202010473934.2(22)申请日2020.05.29(71)申请人陕西科技大学地址710021陕西省西安市未央区大学园(72)发明人常博郭林峻周权(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人范巍(51)Int.Cl.B62D57/02(2006.01)H02K33/18(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种迷你弹跳机器人及其弹跳方法(57)摘要本发明公开了一种迷你弹跳机器人及其弹跳方法，属于机器人技术领域，包括底板、永磁铁和芯部，底板和永磁铁均为中空结构，能够使线圈架在中空结构中上下运动，同时，线圈架的两端直径不同，使得线圈架不会脱离至底板之外，线圈架外部缠绕有线圈，线圈架的中空结构内设置有芯部。本发明易于微型化，易于组装成紧凑的结构；易于控制，可通过控制电压的大小来调整跳跃高度，本发明的弹跳方法响应速度快，易于实现。CN111572661ACN111572661A权利要求书1/1页1.一种迷你弹跳机器人，其特征在于，包括底板(2)、永磁铁(1)和芯部(5)，所述永磁铁(1)安装在底板(2)上，所述底板(2)和永磁铁(1)均为上下开口的中空结构，永磁铁(1)的中空部位设置有线圈架(4)，所述线圈架(4)为中空结构，芯部(5)设置于线圈架(4)的中空部位处，线圈架(4)的外侧固定有线圈(3)，线圈(3)与外接电源电性连接；所述线圈架(4)的两端分别为大端和小端，靠近底板(2)的一端为小端，小端的直径小于底板(2)的中空部的内径，大端的直径大于底板(2)的中空部的内径。2.根据权利要求1所述的迷你弹跳机器人，其特征在于，所述永磁铁(1)的外侧为S极，内侧为N极。3.根据权利要求1所述的迷你弹跳机器人，其特征在于，所述芯部(5)为T型，芯部(5)的下部直径小于线圈架(4)的中空结构的内径，芯部(5)的顶部直径大于永磁铁(1)的顶部直径。4.根据权利要求3所述的迷你弹跳机器人，其特征在于，所述芯部(5)的下部套接在永磁铁(1)的中空结构内部，顶部通过结构胶粘接在永磁铁(1)的顶部。5.根据权利要求1所述的迷你弹跳机器人，其特征在于，所述永磁铁(1)为中空圆柱体，中空部位的直径大于线圈架(4)的大端直径。6.根据权利要求1所述的迷你弹跳机器人，其特征在吗于，所述线圈架(4)为工字型；所述底板(2)为扁平薄圆环。7.根据权利要求1所述的迷你弹跳机器人，其特征在于，所述线圈(3)由导体及导体外部的绝缘层组成。8.根据权利要求1所述的迷你弹跳机器人，其特征在于，所述芯部(5)和底板(2)由软铁制成；所述线圈架(4)采用环氧板制备而成。9.根据权利要求1所述的迷你弹跳机器人，其特征在于，所述芯部(5)的顶部设有通孔，所述线圈(3)通过导线与外接电源电性连接，导线能够穿过芯部(5)顶部的通孔与线圈(3)连接。10.权利要求1～9中任意一项所述的迷你弹跳机器人的弹跳方法，其特征在于，包括：起跳阶段：将迷你弹跳机器人置于水平面上，打开线圈(3)上连接的外接电源，外接电源给线圈(3)供电，通电后的线圈(3)在磁场中产生电磁力，该电磁力使永磁铁(1)、芯部(5)和底板(2)均向上运动，此时，线圈(3)和线圈架(4)保持静止；飞行阶段：当底板(2)运动至与线圈架(4)的大端相接触时，底板(2)带动线圈(3)和线圈架(4)一起向上运动，实现弹跳动作；回落阶段：在重力作用下，底板(2)带动线圈(3)、线圈架(4)、芯部(5)及永磁铁(1)落地。2CN111572661A说明书1/4页一种迷你弹跳机器人及其弹跳方法技术领域[0001]本发明属于机器人技术领域，涉及一种迷你弹跳机器人及其弹跳方法。背景技术[0002]以往的移动机器人多为多轮或履带式驱动、仿生爬行或步行，难以一次性越过较大的障碍物或沟渠，跳跃是机器人在复杂地形条件下的一种非常有效的运动方式。通过跳跃的运动方式，机器人可以轻松越过比自己高几倍的障碍物。因此，发展了跳跃机器人，最早的弹跳机器人是麻省理工学院的MarcRaibert于1980年研制的单腿弹跳机器人，弹跳机器人从此成为了国内外机器人领域的研究热点，近来研究者发现在空间探索、安全监视或侦察等应用中，由于微型弹跳机器人的体积小，重量轻，这使得它们可以相对容易的完成任务。然而，现有的弹跳机器人设计一般需要复杂的传动机构，导致其体积和质量过大，微小型化较为困难。因此，亟需研究一种体积更小、结构更简单的弹跳机构以实现弹跳机器人的微型化。发明内容[0003]为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种迷你弹跳机器人及其弹跳方法，以解决现