CN1043777A - 连杆式行走机构 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种能把转动逼真地转变为行走动物腿部运动的机械腿机构。每条机械腿是由五连杆、四连杆、曲柄等机构组成，原动力通过齿轮副驱动各条机械腿协调运动。本机构可以承重及牵引；时速可满足工程车辆的要求；较之轮式行走机构，有更大的(由原动力转化为牵引力的)转变效率及更好的(复杂路面上的)通过性能。本发明提供了一种可在玩具、木偶、行走机构、农林用车辆、交通运输车辆等制造行业生产出全新结构的产品的可能。

Description

本发明属于腿式行走机构

目前各种腿式行走机构多为液压驱动、造价昂贵、动作缓慢，影响广泛应用。现在到处可见的轮式行走机构有如下不足之处：

1、轮子在路面滚动行进时，因种种因素常常打滑“纺线”，影响原动力转化为驱动力或牵引力。

2、轮子的轴必居中央，不会有象牛马等动物那样的通过性能。

3、轮子做圆周运动，难于在轮子与地面接触处加装某种机构，使之爬墙、爬棚。

腿式行走机构能够弥补轮式行走机构这三点不足，连杆式行走机构能够可靠地把转动转变为牛马类动物腿部的行走运动，本机构经济实用、可以负重、驱动及牵引，时速可以满足工程车辆的行进要求。

本发明的目的实现过程如下：（见附图）

原动力带动齿轮15顺时针转动，与之相啮合的齿轮14（前后腿各一个）也随之逆时针转动。前腿中曲柄8、曲柄9与齿轮14固联;滑道盘12是静止件;带直滑道的曲柄13与曲柄7固联;滑块11镶在以上两滑道槽内与之动配合，并同杆10一端铰接;杆10另一端与曲柄9铰接;这样齿轮14的转动匀速传递到与曲柄8铰接的杆3，以及变速（因为滑道盘上的滑道是非圆的）传至与曲柄7铰接的杆6。杆5是摇杆与杆6铰接，同曲柄7组成四连杆机构。杆2一端铰接在杆6中部一点，这一铰接点在以上所说的四连杆与滑道共同作用下，作非圆变速运动。杆3同曲柄8的铰接点作匀速圆周运动。杆2和杆3内一点各与杆4铰接，其另一端点分别与杆1的端点及杆内一点铰接组成五连杆机构，这是机械腿的主体。它在杆2上端点的非圆变速运动以及杆3上端点匀速圆周运动的共同作用下，完成迈腿、后移、收腿、前移、落脚等一系列象牛马那样的前腿行走运动。后腿没有曲柄13和7、杆10、滑块11、滑道盘12、曲柄9等构件。四连杆机构中的杆6端与曲柄8铰接;杆3替代前腿杆2位置与杆6铰接;而杆2的上端点铰接在固定轴销上;在曲柄8的驱动下完成伸腿、后移、收腿、前移象牛马的后腿一样的行走运动。

本发明的特征是：五连杆机构组成机械腿的主体;四连杆机构单独或者再与曲柄机构一同来驱动机械腿作行走运动;同时要用例如特殊滑块机构产生的非圆非匀速运动来实现机械腿前腿的落脚运动。

实施例：

本发明的模型中，各杆件和曲柄长度、杆中部铰接点到杆两端距离（以下简称铰端距）、两旋转轴心距离（以下简称轴心距）这三项内容的比例数如下：杆1为13;其铰端距为11和2、杆2为13;其铰端距为7和6、杆3为13;其铰端距为9和4、杆4为3、前腿的杆5为3、后腿的杆5为8、杆6为3、曲柄7为1、曲柄8为1.5、杆9为2、杆10为5.4、前腿的曲柄7与曲柄8的轴心距为5.4、后腿的杆2与曲柄8的轴心距为3.6。滑轨盘12上的非圆滑轨轨迹是由杆2跟曲柄8的动端点之间的距离要求而确定的：在前腿着地行走时，这个距离的比例数为5;在前腿收腿前移后将要落脚时，其轨迹要保证曲柄8与曲柄7的速比大于1.3。齿轮14的转数为每分钟60转。两前腿或后腿之间的相位差是180°;前后腿之间的相位差为90°。机械腿行走步距的比例数为15。

特点：

1、较之轮式行走机构，有更大的（由原动力转化为牵引力的）转变效率。

2、具有牛马类动物那样的通过性能。

3、在机械腿蹄部加装电磁铁、吸盘、钩爪等辅助机构，便可以爬杆、爬绳、爬墙、爬棚等竖行或仰行。

4、运动可靠、经济实用。

附图是本发明的结构示意图。

附图标号说明：

1、腿干杆;2、上腿杆;3、腿股杆;4、腿弦杆;5、摇杆;6、摆杆;7、曲柄;8、曲柄;9、曲柄;10、连杆;11、滑块;12、滑道盘;13直滑道曲柄;14、腿部齿轮;15、中心齿轮。

Claims (3)

1、本发明的特征一是：五连杆组成机械腿的行走运动支撑主体。

2、特征二是：机械腿作行走运动是通过四连杆机构单独或者再与曲柄机构配合的动力传递实现的。

3、特征三是：用非圆运动轨迹作用于机械腿，使之产生前腿的落脚运动。

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