CN116620441A - 一种耦合驱动的蓄力可调节跳跃腿足机构及耦合驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种耦合驱动的蓄力可调节跳跃腿足机构及耦合驱动方法,涉及机器人技术领域,包括壳体、驱动装置和两个行走跳跃单元,所述驱动装置固设在所述壳体中;每个所述行走跳跃单元都包括驱动轴、驱动摆杆、从动轴、腿部导轨连杆、第三连杆、第四连杆、足部连杆、第一弹簧、第二弹簧和蓄力绳。本发明的耦合驱动的蓄力可调节跳跃腿足机构在工作时能够通过蓄力绳拉动四边形连杆,使得四边形连杆机构变形,从而使第一弹簧和第二弹簧蓄能,在释放从动齿轮和蓄力绳之后,第一弹簧和第二弹簧的蓄能释放,从而实现了跳跃动作;同时利用腿部导轨连杆能够驱动四边形连杆摆动,从而实现行走步态;从而实现了腿足机构行走步态与跳跃步态的耦合。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域,特别是涉及一种耦合驱动的蓄力可调节跳跃腿足机构及耦合驱动方法。
背景技术
腿足型机器人相较于传统的轮式和履带式机器人具备更强的环境适应能力,广泛应用于野外侦察、厂区巡检等领域。
现有的跳跃腿足机构有东南大学发明的一种可实现跳跃动作的机器人(专利公开号为CN102514644A),该机构包括本体和两个跳跃足,跳跃足和本体之间通过弹跳装置连接;弹跳装置包括导轨、底座、左斜杆、右斜杆、电机、齿轮组、滑轮、缆绳、弹力触发保持器、偏心轮、偏心轮连杆和扭簧;导轨固定连接在本体的内部,导轨位于底座的上方,跳跃足位于底座的下方;电机与齿轮组连接,齿轮组分别与滑轮和偏心轮连接,滑轮和底座通过缆绳连接,偏心轮与偏心轮连杆的一端连接,弹力触发保持器位于导轨的下方;左斜杆和右斜杆的上端均与导轨可滑动连接,左斜杆和右斜杆的下端均与底座可转动连接;扭簧分别位于左斜杆和右斜杆的两端。该结构的机器人的跳跃腿足机构的自由度低,仅能完成跳跃步态,难以完成行走步态和跳跃步态的耦合,使得实际的运动灵活性不足,应对复杂环境较为困难。
同时,现有的具有行走步态的机器人一般也没有连续的跳跃步态,行动起来速度较慢。
发明内容
本发明的目的是提供一种耦合驱动的蓄力可调节跳跃腿足机构及耦合驱动方法,以解决上述现有技术存在的问题,实现腿足机构行走步态和跳跃步态的耦合。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
本发明提供一种耦合驱动的蓄力可调节跳跃腿足机构,包括壳体、驱动装置和两个行走跳跃单元,所述驱动装置固设在所述壳体中;每个所述行走跳跃单元都包括:
驱动轴,所述驱动轴与所述壳体转动配合,所述驱动装置用于驱动所述驱动轴转动;所述驱动轴上固设有传动齿轮,所述传动齿轮为不完全齿轮;
驱动摆杆,所述驱动摆杆一端与所述驱动轴的一端固连,所述驱动摆杆的另一端固设有摆轴;所述驱动摆杆与所述驱动轴垂直;
从动轴,所述从动轴与所述壳体转动配合;所述从动轴一端固设有能够与所述传动齿轮啮合的从动齿轮;所述从动齿轮远离所述从动轴的一侧固设有转柱;所述转柱远离所述从动齿轮的一端设置有绕线轴、凹槽和第一滑槽,所述凹槽与所述第一滑槽通过隔板相隔;所述凹槽中设置有滚花螺母,螺杆与所述滚花螺母螺纹连接,所述螺杆穿过所述隔板且部分位于所述第一滑槽中,所述螺杆与所述隔板滑动配合,所述第一滑槽中还设置有绳端固定件和限位弹簧;所述绳端固定件套设在所述螺杆上,所述绳端固定件能够相对所述螺杆滑动和转动,所述限位弹簧套设在所述螺杆上,所述限位弹簧一端与所述绳端固定件抵接、另一端与所述隔板抵接;所述螺杆上固设有限位件,所述绳端固定件远离所述弹簧的一端与所述限位件抵接;
腿部导轨连杆,所述腿部导轨连杆包括依次固连的摇杆、第一连杆和第二连杆;所述驱动轴、所述摆轴、所述从动轴及所述第一连杆相互平行;所述摇杆和所述第二连杆都与所述第一连杆垂直;所述第二连杆的第一端与所述第一连杆固连,所述第二连杆的第二端较所述第二连杆的第一端远离所述壳体;所述摇杆转动套设在所述从动轴上;所述摇杆上设置有第二滑槽,所述摆轴与所述第二滑槽滑动配合;
第三连杆,所述第三连杆一端与所述第二连杆的第一端铰接;
第四连杆,所述第四连杆一端与所述第三连杆的另一端铰接;
足部连杆,所述足部连杆一端与所述第二连杆的第二端铰接,所述第四连杆的另一端与所述足部连杆铰接;所述第二连杆、所述第三连杆、所述第四连杆及所述足部连杆形成四边形连杆;所述足部连杆的另一端设置有支脚;
第一弹簧,所述第一弹簧一端与所述第二连杆和所述第三连杆之间的铰接轴固连、另一端与所述第四连杆和所述足部连杆之间的铰接轴固连;
第二弹簧,所述第二弹簧一端与所述第三连杆和所述第四连杆之间的铰接轴固连、另一端与所述第二连杆和所述足部连杆之间的铰接轴固连;
蓄力绳,所述蓄力绳一端与所述绳端固定件固连、另一端与所述第四连杆和所述足部连杆之间的铰接轴固连,所述蓄力绳绕过所述绕线轴。
优选的,所述从动齿轮与所述转柱一体成型。
优选的,所述蓄力绳还绕过所述第二连杆和所述第三连杆之间的铰接轴。
优选的,所述第二连杆和所述第三连杆之间的铰接轴上固设有第一连接杆,所述第四连杆和所述足部连杆之间的铰接轴上固设有第二连接杆,所述第一弹簧一端与所述第一连接杆固连、另一端与所述第二连接杆固连,所述第一连接杆、所述第二连接杆及所述第一弹簧同轴。
优选的,所述蓄力绳通过所述第二连接杆与所述第四连杆和所述足部连杆之间的铰接轴固连。
优选的,所述第三连杆和所述第四连杆之间的铰接轴上固设有第三连接杆,所述第二连杆和所述足部连杆之间的铰接轴上固设有第四连接杆,所述第二弹簧一端与所述第三连接杆固连、另一端与所述第四连接杆固连,所述第三连接杆、所述第四连接杆及所述第二弹簧同轴。
优选的,所述滚花螺母的长度与所述凹槽的长度相等。
优选的,所述从动齿轮、所述从动轴及所述转柱同轴,所述凹槽与所述第一滑槽的长度方向相同且均沿所述转柱的径向。
优选的,所述第二连杆远离所述第一连杆的一侧与所述转柱远离所述从动齿轮的一侧共面。
本发明还提供一种耦合驱动方法,基于上述的耦合驱动的蓄力可调节跳跃腿足机构,包括以下步骤:
S1:通过驱动装置驱动驱动轴转动,驱动轴通过驱动摆杆带动摆轴做圆周运动,摆轴带动腿部导轨连杆以从动轴为中心轴进行摆动,进而带动四边形连杆以从动轴为中心轴进行摆动,足部连接杆进行摆动的过程即通过支脚实现行走姿态;
驱动轴转动时通过传动齿轮驱动从动齿轮转动,进而带动从动轴和转柱转动,转柱转动时,绳端固定件和绕线轴也会随转柱转动,蓄力绳将第二连接杆拉起,进而导致四边形连杆变形,第一弹簧被压缩,而第二弹簧伸长,从而实现蓄能;
S2:当传动齿轮转动到没有齿牙与从动齿轮啮合时,从动齿轮与传动齿轮之间断开连接,蓄力绳不再传导拉力给四边形连杆,四边形连杆在第一弹簧和第二弹簧的恢复力的作用下进行形变,从而驱动足部连杆进行快速摆动,足部连杆进行快速摆动时,会通过支脚蹬地,从而产生跳跃动作;
S3:然后在驱动轴、驱动摆杆、摆轴、腿部导轨连杆和四边形连杆的带动下,足部连杆继续摆动,传动齿轮再次与从动齿轮啮合,重复进行步骤S1和S2。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果:
本发明的耦合驱动的蓄力可调节跳跃腿足机构及耦合驱动方法能够实现腿足机构行走步态和跳跃步态的耦合。
本发明的耦合驱动的蓄力可调节跳跃腿足机构在工作时能够通过蓄力绳拉动四边形连杆,使得四边形连杆机构变形,从而使第一弹簧和第二弹簧蓄能,在释放从动齿轮和蓄力绳之后,第一弹簧和第二弹簧的蓄能释放,从而实现了跳跃动作;同时利用腿部导轨连杆能够驱动四边形连杆摆动,从而实现行走步态;从而实现了腿足机构行走步态与跳跃步态的耦合。
进一步的,本发明的耦合驱动的蓄力可调节跳跃腿足机构能够通过调节绳端固定件的位置,来调节蓄力绳的松紧程度,从而调节跳跃的刚度,从而使得本发明的耦合驱动的蓄力可调节跳跃腿足机构能够适应不同的环境。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的耦合驱动的蓄力可调节跳跃腿足机构的结构示意图;
图2为本发明的耦合驱动的蓄力可调节跳跃腿足机构的部分结构示意图;
图3为本发明的耦合驱动的蓄力可调节跳跃腿足机构的部分结构示意图;
图4为本发明的耦合驱动的蓄力可调节跳跃腿足机构中腿部导轨连杆的结构示意图;
图5为本发明的耦合驱动的蓄力可调节跳跃腿足机构的部分结构示意图;
其中,1、驱动装置;2、壳体;3、驱动摆杆;4、止退环;5、摇杆;6、第二弹簧;7、第四连杆;8、足部连杆;10、第二连杆;11、螺栓;12、第一弹簧;13、蓄力绳;14、传动齿轮;15、驱动轴;16、从动齿轮;17、螺杆;18、绳端固定件;19、限位弹簧;20、绕线轴;21、滚花螺母;22、第二滑槽;23、第一连杆;24、转柱;25、限位件;26、第三连杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,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做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。
本发明的目的是提供一种耦合驱动的蓄力可调节跳跃腿足机构及耦合驱动方法,以解决上述现有技术存在的问题,实现腿足机构行走步态和跳跃步态的耦合。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
如图1-图5所示,本实施例提供一种耦合驱动的蓄力可调节跳跃腿足机构,包括壳体2、驱动装置1和两个行走跳跃单元,驱动装置1固设在壳体2中。
每个行走跳跃单元都包括驱动轴15、驱动摆杆3、从动轴、腿部导轨连杆、第三连杆26、第四连杆7、足部连杆8、第一弹簧12、第二弹簧6和蓄力绳13。
其中,驱动轴15和从动轴分别与壳体2转动配合;驱动装置1用于驱动驱动轴15转动;于本实施例中,驱动装置1采用电机,又由于驱动装置1位于两个行走跳跃单元之间,所以电机需采用双输出轴电机,驱动轴15与电机的输出轴一一对应,且驱动轴15与对应的输出轴固连。
在驱动轴15上固定套设有传动齿轮14,传动齿轮14为不完全齿轮;驱动摆杆3一端与驱动轴15的一端固连,驱动摆杆3的另一端固设有摆轴,摆轴与驱动轴15平行但不同轴;驱动摆杆3与驱动轴15垂直。
于本实施例中,在驱动轴15上还固定设置有止退环4,止退环4用于对限位摆杆进行轴向限位,防止限位摆杆发生沿驱动轴15的轴向的运动;在实际应用中,只要保证限位摆杆与驱动轴15是固定连接,二者不会发生相对运动即可。
腿部导轨连杆包括依次固连的摇杆5、第一连杆23和第二连杆10;驱动轴15、摆轴、从动轴及第一连杆23相互平行;摇杆5和第二连杆10都与第一连杆23垂直;第二连杆10的第一端与第一连杆23固连,第二连杆10的第二端较第二连杆10的第一端远离壳体2;摇杆5转动套设在从动轴上;摇杆5上设置有第二滑槽22,摆轴与第二滑槽22滑动配合。
于本实施例中,在从动轴上还设置有开口挡圈,开口挡圈用于防止摇杆5发生沿从动轴的轴向的运动。
第二连杆10、第三连杆26、第四连杆7及足部连杆8形成四边形连杆;具体的,第三连杆26一端与第二连杆10的第一端铰接;第四连杆7一端与第三连杆26的另一端铰接;足部连杆8一端与第二连杆10的第二端铰接,第四连杆7的另一端与足部连杆8铰接;足部连杆8的另一端设置有支脚。
第一弹簧12一端与第二连杆10和第三连杆26之间的铰接轴固连、另一端与第四连杆7和足部连杆8之间的铰接轴固连;具体的,第二连杆10和第三连杆26之间的铰接轴上固设有第一连接杆,第四连杆7和足部连杆8之间的铰接轴上固设有第二连接杆,第一弹簧12一端与第一连接杆固连、另一端与第二连接杆固连,第一连接杆、第二连接杆及第一弹簧12同轴。
第二弹簧6一端与第三连杆26和第四连杆7之间的铰接轴固连、另一端与第二连杆10和足部连杆8之间的铰接轴固连;具体的,第三连杆26和第四连杆7之间的铰接轴上固设有第三连接杆,第二连杆10和足部连杆8之间的铰接轴上固设有第四连接杆,第二弹簧6一端与第三连接杆固连、另一端与第四连接杆固连,第三连接杆、第四连接杆及第二弹簧6同轴。
从动轴一端固设有能够与传动齿轮14啮合的从动齿轮16;从动齿轮16远离从动轴的一侧固设有转柱24;转柱24远离从动齿轮16的一端设置有绕线轴20、凹槽和第一滑槽,凹槽与第一滑槽通过隔板相隔;从动齿轮16、从动轴及转柱24同轴,凹槽与第一滑槽的长度方向相同且均沿转柱24的径向。凹槽中设置有滚花螺母21,螺杆17与滚花螺母21螺纹连接,螺杆17穿过隔板且部分位于第一滑槽中,螺杆17与隔板滑动配合,第一滑槽中还设置有绳端固定件18和限位弹簧19;绳端固定件18套设在螺杆17上,绳端固定件18能够相对螺杆17滑动和转动,限位弹簧19套设在螺杆17上,限位弹簧19一端与绳端固定件18抵接、另一端与隔板抵接;螺杆17上固设有限位件25,绳端固定件18远离弹簧的一端与限位件25抵接;需要说明的是,限位件25除能够供绳端固定件18抵接外,还能够对螺杆17进行周向限位,防止螺杆17在第一滑槽中发生转动。
滚花螺母21的长度与凹槽的长度相等;当需要调整螺杆17的位置时,人工旋转滚花螺母21,由于滚花螺母21的长度与凹槽的长度相等,所以滚花螺母21所处的位置不会发生改变,而螺杆17就会在滚花螺母21的驱动作用下沿第一滑槽进行滑动,从而调节限位件25的位置,进而实现绳端固定件18位置的调整;绳端固定件18的位置发生变化后,会使得绳端固定件18与绕线轴20之间的距离发生变化,由于蓄力绳13的长度是不变的,所以绳端固定件18位置的调整会通过蓄力绳13导致四边形连杆的具体收紧程度发生改变(具体体现在未蓄力时和释放蓄能后第一弹簧12的伸缩长度和第二弹簧6的伸缩长度),进而使跳跃动作的蹬地力大小发生改变。因此通过旋转滚花螺母21调节螺杆17的位置调节跳跃时的蓄力大小以及跳跃高度,使得本实施例的耦合驱动的蓄力可调节跳跃腿足机构能够满足不同环境的使用需求。
蓄力绳13一端与绳端固定件18固连、另一端与第二连接杆固连,蓄力绳13绕过绕线轴20;蓄力绳13呈绷紧状态。
需要说明的是,限位弹簧19的弹性系数需要明显大于第一弹簧12和第二弹簧6的弹性系数,以使得第一弹簧12和第二弹簧6明显伸缩、四边形机构变形时,限位弹簧19基本不产生变形量。
于本实施例中,从动齿轮16与转柱24一体成型。
于本实施例中,蓄力绳13还绕过第二连杆10和第三连杆26之间的铰接轴;蓄力绳13绕过第二连杆10和第三连杆26之间的铰接轴后,能够使得第二连杆10和第三连杆26之间的铰接轴到第二连接杆之间的蓄力绳13的长度方向与第一弹簧12的轴向平行,从而使得蓄力绳13给到第二连接杆和足部连接杆与第四连杆7之间的铰接轴的拉力与第一弹簧12的轴向平行,避免产生其它方向的分力,使得蓄力绳13能够快速、灵敏地拉动四边形连杆。
于本实施例中,第二连杆10、第三连杆26、第四连杆7和足部连杆8相互之间采用螺栓11铰接构成一个平行四杆机构,即以螺栓11作为铰接轴。在一般状态下,第一弹簧12和第二弹簧6的弹力保证这个四杆机构是稳定的,不会轻易发生形变。当需要蓄力时-跳跃时,可以通过蓄力绳13使第一弹簧12和第二弹簧6伸缩和复原,产生预定的跳跃动作。
于本实施例中,第二连杆10远离第一连杆23的一侧与转柱24远离从动齿轮16的一侧共面,即四变形连杆的内侧与转柱24的内侧是共面的,以使得蓄力绳13能够无阻碍地连接在第二连接杆上,避免蓄力绳13在工作过程中被其它零部件干扰。
实施例二
本实施例提供一种耦合驱动方法,基于实施例一的耦合驱动的蓄力可调节跳跃腿足机构,具体包括以下步骤:
S1:当驱动装置1驱动驱动轴15转动时,驱动轴15通过驱动摆杆3带动摆轴做圆周运动,由于摆轴与摇杆5的第二滑槽22滑动配合,摇杆5又转动套设在从动轴上,故而做圆周运动的摆轴会带动摇杆5以从动轴为中心轴进行摆动,即腿部导轨连杆整体会以从动轴为中心轴进行摆动;进而带动四边形连杆以从动轴为中心轴进行摆动,足部连接杆进行摆动的过程即通过支脚实现行走姿态;
驱动轴15转动的同时,还会通过传动齿轮14驱动从动齿轮16转动,进而带动从动轴和转柱24转动,转柱24转动时,绳端固定件18和绕线轴20也会随转柱24转动,由于蓄力绳13一端固定在绳端固定件18上,还绕在绕线轴20上,所以转柱24转动会使得蓄力绳13和绕线轴20拉动蓄力绳13,从而使得蓄力绳13将第二连接杆拉起,进而导致四边形连杆在竖直方向上的长度缩短而在水平方向上的长度增长,也就是说第一弹簧12会被压缩,而第二弹簧6会伸长,从而实现蓄能;
S2:由于传动齿轮14是不完全齿轮,当传动齿轮14转动到没有齿牙与从动齿轮16啮合时,从动齿轮16与传动齿轮14之间断开连接,蓄力绳13不再传导拉力给四边形连杆,四边形连杆在第一弹簧12和第二弹簧6的恢复力的作用下进行形变,从而驱动足部连杆8进行快速摆动,足部连杆8进行快速摆动时,会通过支脚蹬地,从而产生跳跃动作;
S3:然后在驱动轴15、驱动摆杆3、摆轴、腿部导轨连杆和四边形连杆的带动下,足部连杆8继续摆动,传动齿轮14再次与从动齿轮16啮合,并带动从动齿轮16转动,绳子收缩,第一弹簧12压缩,第二弹簧6伸长,再次蓄力。因此,足部连杆8的摆动以及蓄力-跳跃动作是同步进行的,二者存在耦合关系。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种耦合驱动的蓄力可调节跳跃腿足机构,其特征在于,包括壳体、驱动装置和两个行走跳跃单元,所述驱动装置固设在所述壳体中;每个所述行走跳跃单元都包括:
驱动轴,所述驱动轴与所述壳体转动配合,所述驱动装置用于驱动所述驱动轴转动;所述驱动轴上固设有传动齿轮,所述传动齿轮为不完全齿轮;
驱动摆杆,所述驱动摆杆一端与所述驱动轴的一端固连,所述驱动摆杆的另一端固设有摆轴;所述驱动摆杆与所述驱动轴垂直;
从动轴,所述从动轴与所述壳体转动配合;所述从动轴一端固设有能够与所述传动齿轮啮合的从动齿轮;所述从动齿轮远离所述从动轴的一侧固设有转柱;所述转柱远离所述从动齿轮的一端设置有绕线轴、凹槽和第一滑槽,所述凹槽与所述第一滑槽通过隔板相隔;所述凹槽中设置有滚花螺母,螺杆与所述滚花螺母螺纹连接,所述螺杆穿过所述隔板且部分位于所述第一滑槽中,所述螺杆与所述隔板滑动配合,所述第一滑槽中还设置有绳端固定件和限位弹簧;所述绳端固定件套设在所述螺杆上,所述绳端固定件能够相对所述螺杆滑动和转动,所述限位弹簧套设在所述螺杆上,所述限位弹簧一端与所述绳端固定件抵接、另一端与所述隔板抵接;所述螺杆上固设有限位件,所述绳端固定件远离所述弹簧的一端与所述限位件抵接;
腿部导轨连杆,所述腿部导轨连杆包括依次固连的摇杆、第一连杆和第二连杆;所述驱动轴、所述摆轴、所述从动轴及所述第一连杆相互平行;所述摇杆和所述第二连杆都与所述第一连杆垂直;所述第二连杆的第一端与所述第一连杆固连,所述第二连杆的第二端较所述第二连杆的第一端远离所述壳体;所述摇杆转动套设在所述从动轴上;所述摇杆上设置有第二滑槽,所述摆轴与所述第二滑槽滑动配合;
第三连杆,所述第三连杆一端与所述第二连杆的第一端铰接;
第四连杆,所述第四连杆一端与所述第三连杆的另一端铰接;
足部连杆,所述足部连杆一端与所述第二连杆的第二端铰接,所述第四连杆的另一端与所述足部连杆铰接;所述第二连杆、所述第三连杆、所述第四连杆及所述足部连杆形成四边形连杆;所述足部连杆的另一端设置有支脚;
第一弹簧,所述第一弹簧一端与所述第二连杆和所述第三连杆之间的铰接轴固连、另一端与所述第四连杆和所述足部连杆之间的铰接轴固连;
第二弹簧,所述第二弹簧一端与所述第三连杆和所述第四连杆之间的铰接轴固连、另一端与所述第二连杆和所述足部连杆之间的铰接轴固连;
蓄力绳,所述蓄力绳一端与所述绳端固定件固连、另一端与所述第四连杆和所述足部连杆之间的铰接轴固连,所述蓄力绳绕过所述绕线轴。
2.根据权利要求1所述的耦合驱动的蓄力可调节跳跃腿足机构,其特征在于:所述从动齿轮与所述转柱一体成型。
3.根据权利要求1所述的耦合驱动的蓄力可调节跳跃腿足机构,其特征在于:所述蓄力绳还绕过所述第二连杆和所述第三连杆之间的铰接轴。
4.根据权利要求1所述的耦合驱动的蓄力可调节跳跃腿足机构,其特征在于:所述第二连杆和所述第三连杆之间的铰接轴上固设有第一连接杆,所述第四连杆和所述足部连杆之间的铰接轴上固设有第二连接杆,所述第一弹簧一端与所述第一连接杆固连、另一端与所述第二连接杆固连,所述第一连接杆、所述第二连接杆及所述第一弹簧同轴。
5.根据权利要求4所述的耦合驱动的蓄力可调节跳跃腿足机构,其特征在于:所述蓄力绳通过所述第二连接杆与所述第四连杆和所述足部连杆之间的铰接轴固连。
6.根据权利要求1所述的耦合驱动的蓄力可调节跳跃腿足机构,其特征在于:所述第三连杆和所述第四连杆之间的铰接轴上固设有第三连接杆,所述第二连杆和所述足部连杆之间的铰接轴上固设有第四连接杆,所述第二弹簧一端与所述第三连接杆固连、另一端与所述第四连接杆固连,所述第三连接杆、所述第四连接杆及所述第二弹簧同轴。
7.根据权利要求1所述的耦合驱动的蓄力可调节跳跃腿足机构,其特征在于:所述滚花螺母的长度与所述凹槽的长度相等。
8.根据权利要求1所述的耦合驱动的蓄力可调节跳跃腿足机构,其特征在于:所述从动齿轮、所述从动轴及所述转柱同轴,所述凹槽与所述第一滑槽的长度方向相同且均沿所述转柱的径向。
9.根据权利要求1所述的耦合驱动的蓄力可调节跳跃腿足机构,其特征在于:所述第二连杆远离所述第一连杆的一侧与所述转柱远离所述从动齿轮的一侧共面。
10.一种耦合驱动方法,其特征在于,基于权利要求1-9任意一项所述的耦合驱动的蓄力可调节跳跃腿足机构,包括以下步骤:
S1:通过驱动装置驱动驱动轴转动,驱动轴通过驱动摆杆带动摆轴做圆周运动,摆轴带动腿部导轨连杆以从动轴为中心轴进行摆动,进而带动四边形连杆以从动轴为中心轴进行摆动,足部连接杆进行摆动的过程即通过支脚实现行走姿态;
驱动轴转动时通过传动齿轮驱动从动齿轮转动,进而带动从动轴和转柱转动,转柱转动时,绳端固定件和绕线轴也会随转柱转动,蓄力绳将第二连接杆拉起,进而导致四边形连杆变形,第一弹簧被压缩,而第二弹簧伸长,从而实现蓄能;
S2:当传动齿轮转动到没有齿牙与从动齿轮啮合时,从动齿轮与传动齿轮之间断开连接,蓄力绳不再传导拉力给四边形连杆,四边形连杆在第一弹簧和第二弹簧的恢复力的作用下进行形变,从而驱动足部连杆进行快速摆动,足部连杆进行快速摆动时,会通过支脚蹬地,从而产生跳跃动作;
S3:然后在驱动轴、驱动摆杆、摆轴、腿部导轨连杆和四边形连杆的带动下,足部连杆继续摆动,传动齿轮再次与从动齿轮啮合,重复进行步骤S1和S2。
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