CN103223984B - 用于跳跃机器人的蓄能跳跃机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于跳跃机器人的蓄能跳跃机构，包括机架、动力模块、解锁模块、跳跃模块和蓄能模块，所述的机架用于支撑整机，动力模块输出动力给蓄能模块进行能量储存；所述的解锁模块包括解锁舵机和锁定钩，所述的跳跃模块包括连杆组和足部机构，当连杆组运动到锁定钩后，被锁定钩锁定；当切换到起跳模式时，解锁舵机带动锁定钩运动，释放连杆组，实现跳跃动作。本发明摒弃了传统的笨重低效的丝杠压缩弹簧机构，减轻了系统的重量；采用连杆组，能在机器人本体离地比较高的高度之后，仍然能支撑地面，持续发力，相对传统机构，发力的时间更长；可见本发明结构设计合理，应用性较高。

Description

用于跳跃机器人的蓄能跳跃机构
技术领域
本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种用于跳跃机器人的高效率且具有较高实用性的蓄能跳跃机构。
背景技术
传统的足式机器人能适应一般路况，但如果遇到突发情况和过高的障碍就无能为力。跳跃机器人则可以解决这一难题。
目前，已经出现了许多跳跃机器人，但是现有技术中的此类机器人一般采用丝杠等机构压缩弹簧，能完成简单的跳跃，跳跃机构的支撑机构一般采用四连杆等机构，机器人本体起跳后支撑部位与地面接触的时间短，如果要想跳跃到比较高的高度，这就需要储能机构具有比较大的爆发力。现有跳跃机器人的跳跃装置的效率较低，自重较大，并且缺乏实用性。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种轻便高效，实用的蓄能跳跃机构，通过延长支撑机构和地面的接触时间来实现轻松跳跃，实现跳跃机器人的实用化。
为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：
一种用于跳跃机器人的蓄能跳跃机构，包括机架1、动力模块、解锁模块、跳跃模块和蓄能模块，机架1用于支撑整机，动力模块输出动力给蓄能模块进行能量储存，解锁模块将跳跃模块锁住并释放，进而实现跳跃功能。
所述的动力模块包括高速无刷电机2、谐波减速器3、蜗轮蜗杆减速组4和电磁离合器5，高速无刷电机2通过谐波减速器3减速后输出动力，减速后通过蜗轮蜗杆减速组4带动蓄能绞盘6转动；
所述的蓄能模块包括蓄能绞盘6、起跳辅助绞盘7、蓄能拉线8、起跳辅助拉线9、定滑轮A10、定滑轮B11、定滑轮C12以及安装于连杆组13铰链处的多个蓄能弹簧16，蓄能绞盘6卷绕蓄能拉线8，蓄能拉线8通过定滑轮A10改变方向后，压缩连杆组13，连杆组13在压缩的同时压缩蓄能弹簧16，完成整个机构的蓄能。
所述的解锁模块包括解锁舵机14和锁定钩15，所述的跳跃模块包括连杆组13和足部机构17，当连杆组13运动到锁定钩15后，被锁定钩15锁定；即使高速无刷电机2断电，连杆组13也不会释放。
当切换到起跳模式时，解锁舵机14带动锁定钩15运动，释放连杆组13；同时，电磁离合器5接合起跳辅助绞盘7和谐波减速器3的输出端，高速无刷电机2带动起跳辅助绞盘7转动，起跳辅助绞盘7卷绕起跳辅助拉线9，通过定滑轮A10，定滑轮B11改变方向后，和蓄能弹簧16一起作用于起跳过程，可以大大的提高起跳力量，顺利完成起跳。蜗轮蜗杆减速组4同时输出两种速度，分别用于蓄能和起跳过程，提高了机构的利用率。连杆组13的工作方式，可以保证本体起跳后足部机构17与地面有较长的接触时间，加速时间更长，对动力模块和蓄能蓄能的峰值功率要求更小。
本发明的优点和有益效果是：本装置摒弃了传统的笨重低效的丝杠压缩弹簧机构，减轻了系统的重量。采用高功率密度的无刷电机，减少了蓄能所需时间。采用连杆组，能在机器人本体离地比较高的高度之后，仍然能支撑地面，持续发力，相对传统机构，发力的时间更长。蜗轮蜗杆分别在蓄能和起跳时输出动力，做到了起跳中电机辅助启动，增加起跳力量。综合以上优势，本装置具有实用性，能走出实验室，走向应用。
附图说明
图1为本发明的整机结构图
图中：
1：机架；2：高速无刷电机；3：谐波减速器；4蜗轮蜗杆减速组；5电磁离合器；
6：蓄能绞盘；7：起跳辅助绞盘；8：蓄能拉线；9：起跳辅助拉线；
10：定滑轮A；11定滑轮B；12：定滑轮C；13：连杆组；
14：解锁舵机；15：锁定钩；16：蓄能弹簧；17：足部机构
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
图1为本发明的整体结构图，图示的一种用于跳跃机器人的蓄能跳跃机构，包括机架1、动力模块、解锁模块、跳跃模块和蓄能模块，机架1用于支撑整机，动力模块输出动力给蓄能模块进行能量储存，解锁模块将跳跃模块锁住并释放，进而实现跳跃功能。
所述的动力模块包括高速无刷电机2、谐波减速器3、蜗轮蜗杆减速组4和电磁离合器5，高速无刷电机2通过谐波减速器3减速后输出动力，减速后通过蜗轮蜗杆减速组4带动蓄能绞盘6转动；
所述的蓄能模块包括蓄能绞盘6、起跳辅助绞盘7、蓄能拉线8、起跳辅助拉线9、定滑轮A10、定滑轮B11、定滑轮C12以及安装于连杆组13铰链处的多个蓄能弹簧16，蓄能绞盘6卷绕蓄能拉线8，蓄能拉线8通过定滑轮A10改变方向后，压缩连杆组13，连杆组13在压缩的同时压缩蓄能弹簧16，完成整个机构的蓄能。
所述的解锁模块包括解锁舵机14和锁定钩15，所述的跳跃模块包括连杆组13和足部机构17，当连杆组13运动到锁定钩15后，被锁定钩15锁定；即使高速无刷电机2断电，连杆组13也不会释放。
当切换到起跳模式时，解锁舵机14带动锁定钩15运动，释放连杆组13；同时，电磁离合器5接合起跳辅助绞盘7和谐波减速器3的输出端，高速无刷电机2带动起跳辅助绞盘7转动，起跳辅助绞盘7卷绕起跳辅助拉线9，通过定滑轮A10，定滑轮B11改变方向后，和蓄能弹簧16一起作用于起跳过程，可以大大的提高起跳力量，顺利完成起跳。蜗轮蜗杆减速组4同时输出两种速度，分别用于蓄能和起跳过程，提高了机构的利用率。连杆组13的工作方式，可以保证本体起跳后足部机构17与地面有较长的接触时间，加速时间更长，对动力模块和蓄能蓄能的峰值功率要求更小。
值得指出的是，这里给出的方式只是作为本发明的一个具体实施方式，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种用于跳跃机器人的蓄能跳跃机构，包括机架(1)、动力模块、解锁模块、跳跃模块和蓄能模块，其特征在于：
所述的机架(1)用于支撑整机，动力模块输出动力给蓄能模块进行能量储存；
所述的解锁模块包括解锁舵机(14)和锁定钩(15)，所述的跳跃模块包括连杆组(13)和足部机构(17)，当连杆组(13)运动到锁定钩(15)后，被锁定钩(15)锁定；
当切换到起跳模式时，解锁舵机(14)带动锁定钩(15)运动，释放连杆组(13)，实现跳跃动作。
2.根据权利要求1所述的一种用于跳跃机器人的蓄能跳跃机构，其特征在于：
所述的动力模块包括高速无刷电机(2)、谐波减速器(3)、蜗轮蜗杆减速组(4)和电磁离合器(5)，所述的高速无刷电机(2)通过谐波减速器(3)减速后输出动力，减速后通过蜗轮蜗杆减速组(4)带动蓄能绞盘(6)转动。
3.根据权利要求2所述的一种用于跳跃机器人的蓄能跳跃机构，其特征在于：
所述的蜗轮蜗杆减速组(4)同时输出两种速度，分别用于蓄能和起跳过程。
4.根据权利要求1所述的一种用于跳跃机器人的蓄能跳跃机构，其特征在于：
所述的蓄能模块包括蓄能绞盘(6)、起跳辅助绞盘(7)、蓄能拉线(8)、起跳辅助拉线(9)、定滑轮A(10)、定滑轮B(11)、定滑轮C(12)以及安装于连杆组(13)铰链处的多个蓄能弹簧(16)，所述的蓄能绞盘(6)卷绕蓄能拉线(8)，蓄能拉线(8)通过定滑轮A(10)改变方向后压缩连杆组(13)，连杆组(13)在压缩的同时压缩蓄能弹簧(16)，完成整个机构的蓄能。
5.根据权利要求1所述的一种用于跳跃机器人的蓄能跳跃机构，其特征在于：
所述的解锁模块包括解锁舵机(14)和锁定钩(15)，所述的跳跃模块包括连杆组(13)和足部机构(17)，当连杆组(13)运动到锁定钩(15)后，被锁定钩(15)锁定；即使高速无刷电机(2)断电，连杆组(13)也不会释放；
当切换到起跳模式时，解锁舵机(14)带动锁定钩(15)运动，释放连杆组(13)；同时，电磁离合器(5)接合起跳辅助绞盘(7)和谐波减速器(3)的输出端，高速无刷电机(2)带动起跳辅助绞盘(7)转动，起跳辅助绞盘(7)卷绕起跳辅助拉线(9)，通过定滑轮A(10)和定滑轮B(11)改变方向后，和蓄能弹簧(16)一起作用于起跳过程。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104309717B (zh) * 2014-10-30 2016-05-11 郑州轻工业学院 具有储能功能的变机体模块化四足步行机器人
CN108773427B (zh) * 2018-06-15 2023-12-22 河海大学常州校区 一种跳跃机器人
CN110356488B (zh) * 2019-07-31 2021-07-06 哈尔滨工业大学 一种蓄能器辅助动力跳跃腿
CN110466635B (zh) * 2019-09-12 2020-08-07 浙江万里学院 电磁释放弹跳机器人及羽毛球机器人和电磁释放弹跳机构
CN114604333B (zh) * 2022-05-16 2022-08-09 鹏城实验室 一种连续弹跳式张拉整体结构及机器人

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101767615A (zh) * 2010-03-12 2010-07-07 北京工业大学 蛙式机器人腿部弹跳机构
RU97106U1 (ru) * 2010-04-05 2010-08-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Курский государственный технический университет Прыгающий робот
CN101850794A (zh) * 2010-05-28 2010-10-06 北京工业大学 一种蛙式跳跃机器人
CN101941477A (zh) * 2009-07-10 2011-01-12 西北工业大学 储能可调的齿轮-五杆仿生弹跳机构
CN202703737U (zh) * 2012-08-07 2013-01-30 北方工业大学 仿青蛙跳跃机器人
RU126309U1 (ru) * 2012-10-16 2013-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Прыгающий миниробот

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101941477A (zh) * 2009-07-10 2011-01-12 西北工业大学 储能可调的齿轮-五杆仿生弹跳机构
CN101767615A (zh) * 2010-03-12 2010-07-07 北京工业大学 蛙式机器人腿部弹跳机构
RU97106U1 (ru) * 2010-04-05 2010-08-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Курский государственный технический университет Прыгающий робот
CN101850794A (zh) * 2010-05-28 2010-10-06 北京工业大学 一种蛙式跳跃机器人
CN202703737U (zh) * 2012-08-07 2013-01-30 北方工业大学 仿青蛙跳跃机器人
RU126309U1 (ru) * 2012-10-16 2013-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Прыгающий миниробот

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