CN101423076B - 膨胀肌肉驱动双柔性铰关节的弹跳机器人 - Google Patents
膨胀肌肉驱动双柔性铰关节的弹跳机器人 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101423076B CN101423076B CN2007101353034A CN200710135303A CN101423076B CN 101423076 B CN101423076 B CN 101423076B CN 2007101353034 A CN2007101353034 A CN 2007101353034A CN 200710135303 A CN200710135303 A CN 200710135303A CN 101423076 B CN101423076 B CN 101423076B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- expansion
- back seat
- robot
- double
- expansion muscle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
本发明涉及一种膨胀肌肉驱动双柔性铰关节的弹跳机器人,属于机器人、机电一体化的应用技术领域。此机器人采用微型气泵为动力源,以气动膨胀肌肉驱动双柔性铰关节的弯曲实现储存弹性势能,双柔性铰关节既作为弯曲腿关节,又是弹性跳跃的动力元件,同时还是降落时的缓冲元件。气动膨胀肌肉的柔顺性好,各双柔性铰关节的弯曲角度可单独调节,因此跳跃距离可调整;切线方向的喷嘴在空中喷气,从而实现弹跳机器人的空中转向功能;采用多向双柔性铰(13b),易于缓解降落时地面不平带来的翻转倾向;膨胀肌肉本身是可变刚度的空气弹簧,在了解降落的地形情况下,三个膨胀肌肉在空中时调整为不同刚度的空气弹簧,落地更加平稳。
Description
技术领域:
本发明涉及一种膨胀肌肉驱动双柔性铰关节的弹跳机器人,此机器人采用微型气泵为动力源,以气动膨胀肌肉驱动双柔性铰关节的弯曲实现储存弹性势能,双柔性铰关节既作为弯曲腿关节,又是弹性跳跃的动力元件,同时还是降落时的缓冲元件;由带膨胀肌肉的腿关节构成弹跳机器人的跳跃部件,属于机器人、机电一体化的应用技术领域。
背景技术:
现有的弹跳机器人均采用电动装置(如电动机、电磁铁),电动装置直接作用于弹性元件(如螺旋弹簧、弹性橡胶),使其变形,储存弹性势能,靠弹性元件的弹性回复,产生弹跳机器人跳跃。本发明弹跳机器人采用微型气泵为动力源,以气动膨胀肌肉驱动双柔性铰关节的弯曲实现储存弹性势能,靠双柔性铰关节的弹性回复,产生弹跳机器人跳跃。
发明内容:
本发明弹跳机器人采用微型气泵为动力源,以气动膨胀肌肉驱动双柔性铰关节的弯曲实现储存弹性势能,双柔性铰关节既作为弯曲腿关节,又是弹性跳跃的动力元件,同时还是降落时的缓冲元件;由带膨胀肌肉的腿关节构成弹跳机器人的跳跃部件。
本发明的主要解决方案是这样实现的:
如附图1、2所示,弹跳机器人由三条完全相同的腿关节部件构成(左腿关节部件1a、右前腿关节部件1b、右后腿关节部件1c),三条腿关节部件120度对称分布,用螺栓倾斜地固定在壳体7上;锂电池3和微型气泵4用钢链6挂在壳体7中心的下部,降落时起平衡作用;控制部件5固定在壳体7中心部,微型气泵4的软管连接到控制部件5中的三位四通气阀上,三位四通气阀的通、断和反向接通,控制膨胀肌肉12(见附图3)的不断膨胀、保持状态和排气收缩;安装在壳体7上的喷嘴2,在空中时沿切线方向喷气,从而实现弹跳机器人的空中转向功能。
控制部件5中也带有两个储气罐,大的储气罐是较低压力的,微型气泵4直接与大的储气罐连接,由大的储气罐提供系统压力;小的储气罐的高压的、不可补充的,提供超高、超远距离弹跳或瞬时要求的弹跳。
如附图3、4、5所示的腿关节部件(1a、1b、1c),骨管8靠螺纹旋在前座10上,骨管8和前座10有调节垫片9调整骨管8相对前座10的转动角度;骨管8也靠螺纹旋在后座14上,骨管8和后座14也有调节垫片9调整骨管8相对后座14的转动角度;双柔性铰13的两端分别用螺栓固定了前座10和后座14,前座10和后座14均有波纹状管接口,双柔性铰13有单向双柔性铰13a和多向双柔性铰13b两种结构,一个橡胶波纹管的膨胀肌肉12的两端由卡箍11分别夹紧在前座10和后座14的波纹状管接口上;膨胀肌肉12的橡胶壁壳内有圆环形加强丝18和缠绕圆环形加强丝18的、沿橡胶波纹管纵向轮廓分布的长加强丝17,长加强丝17和圆环形加强丝18限制膨胀肌肉12径向膨胀,并提高膨胀肌肉12的承载能力;直角弯管接头16拧在后座14上,密封圈15在直角弯管接头16和后座14之间;膨胀肌肉12、前座10和后座14构成封闭空腔,压缩空气经软管、直角弯管接头16进入此封闭空腔,因受到双柔性铰13的限制,膨胀肌肉12边膨胀、边产生顺应性弯曲;三个膨胀肌肉12均位于最靠近弹跳机器人中心一侧。
如附图6、7所示,单向双柔性铰13a的结构是板式结构,采用弹簧钢;如附图8、9所示,多向双柔性铰13b的结构是圆柱式结构,在两端安装孔处,自由锻钝扁成安装平面,也采用弹簧钢。
本发明与已有技术相比具有以下优点:
本发明弹跳机器人采用微型气泵为动力源,以气动膨胀肌肉驱动双柔性铰关节的弯曲实现储存弹性势能,双柔性铰关节既作为弯曲腿关节,又是弹性跳跃的动力元件,同时还是降落时的缓冲元件。
气动膨胀肌肉的柔顺性好,各双柔性铰关节的弯曲角度可单独调节,因此跳跃距离可调整;喷嘴在空中时沿切线方向喷气,从而实现弹跳机器人的空中转向功能;在平地面,三个腿的双柔性铰关节的弯曲角度相同时,可以垂直起跳、垂直降落;双柔性铰关节的缓冲性好,尤其是采用多向双柔性铰13b,易于缓解降落时地面不平带来的翻转倾向;膨胀肌肉本身是可变刚度的空气弹簧,在了解降落的地形情况下,三个腿的双柔性铰关节的膨胀肌肉内的气压在空中时调整,不同双柔性铰关节的弯曲角度不同,从而适合地形情况,且三个膨胀肌肉成为不同刚度的空气弹簧,落地更加平稳。
附图说明:
图1为弹跳机器人结构简图的主视图
图2为弹跳机器人结构简图的俯视图
图3为腿关节部件装配图的主视图
图4为腿关节部件装配图的A-A剖视图
图5为腿关节部件装配图的B处局部放大图
图6为单向双柔性铰13a零件图的主视图
图7为单向双柔性铰13a零件图的俯视图
图8为多向双柔性铰13b零件图的主视图
图9为多向双柔性铰13b零件图的俯视图
具体实施方式:
下面为本发明的工作原理及工作过程:
左腿关节部件1a的膨胀肌肉弯曲角度较小,右前腿关节部件1b和右后腿关节部件1c的膨胀肌肉弯曲角度较大,则弹跳机器人向左侧前上方跳跃;右前腿关节部件1b和右后腿关节部件1c的膨胀肌肉弯曲角度越大,因此向左侧前上方跳跃距离越远。
喷嘴在空中时沿切线方向喷气,从而实现弹跳机器人的空中转向功能;在平地面,三个腿的双柔性铰关节的弯曲角度相同时,可以垂直起跳、垂直降落;原地垂直起跳,喷嘴在空中时沿切线方向喷气,相当于弹跳机器人在原地转动方向。
双柔性铰关节的缓冲性好,尤其是采用多向双柔性铰13b,易于缓解降落时地面不平带来的翻转倾向;膨胀肌肉本身是可变刚度的空气弹簧,在了解降落的地形情况下,三个腿的双柔性铰关节的膨胀肌肉内的气压在空中时调整,不同双柔性铰关节的弯曲角度不同,从而适合地形情况,且三个膨胀肌肉成为不同刚度的空气弹簧,落地更加平稳。
Claims (2)
1.一种膨胀肌肉驱动双柔性铰关节的弹跳机器人,其特征是:弹跳机器人由三条完全相同的腿关节部件构成,也就是左腿关节部件(1a)、右前腿关节部件(1b)、右后腿关节部件(1c),三条腿关节部件120度对称分布,用螺栓倾斜地固定在壳体(7)上;锂电池(3)和微型气泵(4)用钢链(6)挂在壳体(7)中心的下部,降落时起平衡作用;控制部件(5)固定在壳体(7)中心部,微型气泵(4)的软管连接到控制部件(5)中的三位四通气阀上;一个橡胶波纹管的所述膨胀肌肉(12)的两端由卡箍(11)分别夹紧在前座(10)和后座(14)的波纹状管接口上;膨胀肌肉(12)的橡胶壁壳内有圆环形加强丝(18)和缠绕圆环形加强丝(18)的、沿橡胶波纹管纵向轮廓分布的长加强丝(17),长加强丝(17)和圆环形加强丝(18)限制膨胀肌肉(12)径向膨胀,并提高膨胀肌肉(12)的承载能力;三位四通气阀的通、断和反向接通,控制膨胀肌肉(12)的不断膨胀、保持状态和排气收缩;安装在壳体(7)上的喷嘴(2),在空中时沿切线方向喷气,从而实现弹跳机器人的空中转向功能。
2.根据权利要求1所述一种膨胀肌肉驱动双柔性铰关节的弹跳机器人,腿关节部件(1a、1b、1c)的特征是:每个腿关节都设置有前座(10)和后座(14);骨管(8)靠螺纹旋在前座(10)上,骨管(8)和前座(10)有调节垫片(9)调整骨管(8)相对前座(10)的转动角度;骨管(8)也靠螺纹旋在后座(14)上,骨管(8)和后座(14)也有调节垫片(9)调整骨管(8)相对后座(14)的转动角度;双柔性铰(13)的两端分别用螺栓固定了前座(10)和后座(14),前座(10)和后座(14)均有波纹状管接口;直角弯管接头(16)拧在后座(14)上,密封圈(15)在直角弯管接头(16)和后座(14)之间;膨胀肌肉(12)、前座(10)和后座(14)构成封闭空腔,压缩空气经软管、直角弯管接头(16)进入此封闭空腔,因受到双柔性铰(13)的限制,膨胀肌肉(12)边膨胀、边产生顺应性弯曲;三个膨胀肌肉(12)均位于最靠近弹跳机器人中心一侧。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2007101353034A CN101423076B (zh) | 2007-11-02 | 2007-11-02 | 膨胀肌肉驱动双柔性铰关节的弹跳机器人 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2007101353034A CN101423076B (zh) | 2007-11-02 | 2007-11-02 | 膨胀肌肉驱动双柔性铰关节的弹跳机器人 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101423076A CN101423076A (zh) | 2009-05-06 |
CN101423076B true CN101423076B (zh) | 2011-08-10 |
Family
ID=40614011
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2007101353034A Expired - Fee Related CN101423076B (zh) | 2007-11-02 | 2007-11-02 | 膨胀肌肉驱动双柔性铰关节的弹跳机器人 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101423076B (zh) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101797937B (zh) * | 2010-04-12 | 2012-02-29 | 北京航空航天大学 | 基于连杆机构的仿生跳跃机器人 |
CN101972547B (zh) * | 2010-10-19 | 2012-03-14 | 哈尔滨工程大学 | 仿生青蛙跳跃机器人前腿机构 |
CN105151156B (zh) * | 2015-10-15 | 2017-08-25 | 吉林大学 | 一种仿生压变行走机构 |
CN105346619B (zh) * | 2015-12-09 | 2018-08-21 | 宁波高新区新诚电子有限公司 | 一种软体四足爬行机器人 |
CN107696023A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-02-16 | 长沙展朔轩兴信息科技有限公司 | 膨胀肌肉驱动双柔性铰关节的弹跳机器人 |
CN108669870B (zh) * | 2018-06-05 | 2020-04-17 | 江西圣盛教育装备有限公司 | 办公座椅 |
CN108720395B (zh) * | 2018-06-05 | 2020-06-19 | 佛山市金富岛家具制造有限公司 | 升降座椅 |
CN108814064B (zh) * | 2018-06-05 | 2020-06-12 | 广州玖璟理业实业有限公司 | 全自动升降座椅 |
CN108851690B (zh) * | 2018-06-05 | 2020-06-12 | 赣州市南康区毅全家具有限公司 | 自动升降椅 |
CN108713917B (zh) * | 2018-06-05 | 2020-05-22 | 江西顺意家具有限公司 | 智能升降座椅 |
CN110015355B (zh) * | 2019-01-28 | 2020-10-27 | 西安交通大学 | 一种基于接触辅助的变刚度弯曲增强装置 |
CN111015620B (zh) * | 2019-11-25 | 2021-09-03 | 北京空间飞行器总体设计部 | 一种适用于弱引力星表探测的飞航行走一体化机器人 |
CN111590605A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-08-28 | 浙江大学 | 一种变刚度柔性关节驱动机械臂 |
CN112113689A (zh) * | 2020-09-15 | 2020-12-22 | 智能移动机器人(中山)研究院 | 一种基于霍尔的弹簧足底传感器系统 |
CN114954727B (zh) * | 2022-06-14 | 2023-09-12 | 吉林大学 | 一种基于折纸结构驱动型仿生爬行机器人 |
CN114984589B (zh) * | 2022-07-19 | 2024-04-12 | 罗俊明 | 让模型手办的活动姿态及肌肉运动状态更加自然的方法 |
CN117944774B (zh) * | 2024-03-26 | 2024-05-28 | 吉林大学 | 一种用于辅助跳跃机器人维持运动稳定性的机械尾装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6484068B1 (en) * | 2001-07-24 | 2002-11-19 | Sony Corporation | Robot apparatus and method for controlling jumping of robot device |
CN101058036A (zh) * | 2007-05-22 | 2007-10-24 | 哈尔滨工程大学 | 仿生蝗虫跳跃机器人 |
-
2007
- 2007-11-02 CN CN2007101353034A patent/CN101423076B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6484068B1 (en) * | 2001-07-24 | 2002-11-19 | Sony Corporation | Robot apparatus and method for controlling jumping of robot device |
CN101058036A (zh) * | 2007-05-22 | 2007-10-24 | 哈尔滨工程大学 | 仿生蝗虫跳跃机器人 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
JP特开2003-80477A 2003.03.18 |
JP特开平5-131382A 1993.05.28 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101423076A (zh) | 2009-05-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101423076B (zh) | 膨胀肌肉驱动双柔性铰关节的弹跳机器人 | |
CN1576145A (zh) | 自行车座垫总成 | |
CN101284550A (zh) | 具有车架和驾驶室的车辆 | |
CN106956247B (zh) | 串并混联的四足机器人主动柔顺脊椎 | |
CN102765341A (zh) | 一种三自由度减振座椅悬架机构 | |
CN204961173U (zh) | 风力发电机组柔性塔架用的弹簧式主动阻尼调节连杆机构 | |
CN209757114U (zh) | 导向轮预紧力调节装置、转向架及具有其的轨道车辆 | |
CN113217577A (zh) | 一种风力发电减振装置 | |
CN107696023A (zh) | 膨胀肌肉驱动双柔性铰关节的弹跳机器人 | |
CN2931240Y (zh) | 汽车生产环线中的前桥分装平台 | |
CN207106660U (zh) | 驾驶室悬置系统及车辆 | |
CN107697171B (zh) | 驾驶室后悬装置及载重汽车 | |
CN206772543U (zh) | 用于振动试验的可变刚度变阻尼装置 | |
CN212671285U (zh) | 一种土木工程用加固框架结构 | |
CN215240953U (zh) | 一种具有可变刚度柔性连续体脊柱的仿生四足机器人 | |
CN211195761U (zh) | 独立悬架及车辆 | |
CN206703925U (zh) | 一种汽车发动机支架垫 | |
CN214377055U (zh) | 一种陆上运动颠簸体感模拟平台 | |
CN207021465U (zh) | 一种单极安全滑触线双连杆式集电器 | |
CN206708295U (zh) | 一种柴油发动机减震装置 | |
CN201194660Y (zh) | 可摇动垫凳 | |
CN217227734U (zh) | 拖拉机驾驶室的后悬置总成 | |
CN208997260U (zh) | 用于连杆机构的阻尼装置 | |
CN210390744U (zh) | 一种可变刚度的动力总成悬置支架 | |
CN113833949B (zh) | 一种减振座架 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110810 Termination date: 20111102 |