CN210284429U - 一种青蛙式的跳跃装置 - Google Patents

Abstract

一种青蛙式的跳跃装置，其主要包括一个动力输出机构、四个传动机构、四个跳跃机构，通过电机输出带动电机减速齿轮减速，皮带轮带动传动减速齿轮减速，传动减速齿轮带动缺齿齿轮做间歇运动，同步齿轮在间歇运动的作用下做啮合运动，缺齿齿轮和传动齿轮Ⅱ做啮合运动时，支脚、第一力臂、第二力臂、第三力臂和连接件之间形成的五杆机构向下运动拉伸第一弹簧，同时压缩第二弹簧，第一弹簧和第二弹簧的变化，使得电机产生的机械能以弹性能形式储存，缺齿齿轮和传动齿轮Ⅱ无啮合时，第一弹簧和第二弹簧能量释放，第一弹簧和第二弹簧发生位移上的变化，装置产生瞬间跳跃，从而达到跳跃目的。本实用新型整体结构简单，跳跃运动过程平稳安全。

Description

一种青蛙式的跳跃装置

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，具体涉及一种青蛙式的跳跃装置。

背景技术

随着机机器人技术的发展，越来越多的机器人产品出现在生活中，仿生跳跃装置便是热门发展方向，但是现有的跳跃装置机构存在较为复杂，弹跳的稳定性不足，而且弹跳机构在同步运动上存在时间差的问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种青蛙式的跳跃装置，其主要包括一个动力输出机构、四个传动机构、四个跳跃机构，动力输出机构及传动机构都安装在底板上，其特征在于：

所述的动力输出机构，其部件包括电机、电机减速齿轮、电机齿轮、支撑架Ⅰ，支撑架Ⅰ安装于底板的中间，相互啮合的电机减速齿轮和电机齿轮通过轴承安装于支撑架Ⅰ内部，通过电机驱动电机齿轮，由电机减速齿轮连接的四个皮带轮的皮带传动，实现电机对传动机构的动力输出；

所述的传动机构，其部件包括支撑架Ⅱ、传动齿轮Ⅰ、传动减速齿轮、缺齿齿轮，支撑架Ⅱ安装于底板的四边，均匀分布在支撑架Ⅰ的四个边角，相互啮合的传动齿轮Ⅰ和传动减速齿轮通过轴承安装于支撑架Ⅱ内部，传动减速齿轮外还连接有缺齿齿轮，传动齿轮Ⅰ通过动力输出机构的皮带传动，实现传动减速齿轮的转动，从而实现缺齿齿轮的转动；

所述的跳跃机构，其部件包括支脚、第一力臂、第二力臂、第三力臂、传动齿轮Ⅱ、同步齿轮，跳跃机构安装于传动机构的外侧，第一力臂和第三力臂、第二力臂和支脚、第三力臂和支脚之间铰接一起，第一力臂、第二力臂通过连接件连接，支脚、第一力臂、第二力臂、第三力臂和连接件之间形成一个上下可以伸缩的五杆机构，支脚与第二力臂之间的铰接部具有第一弹簧连接在第一力臂与第三力臂之间的铰接部，所述的连接件，其上也有第二弹簧连接在第三力臂与支脚之间的铰接部，所述的连接件，在其第一力臂、第二力臂之间的铰接部的外侧设置了两个同步齿轮，该两个同步齿轮相互啮合，所述的第一力臂上的同步齿轮，其铰接轴的另一侧连有传动齿轮Ⅱ，传动齿轮Ⅱ和所述的缺齿齿轮相互啮合；

所述的动力输出机构、传动机构、跳跃机构，通过电机输出带动电机减速齿轮减速，皮带轮带动传动减速齿轮减速，传动减速齿轮带动缺齿齿轮做间歇运动，同步齿轮在间歇运动的作用下做啮合运动，缺齿齿轮和传动齿轮Ⅱ做啮合运动时，支脚、第一力臂、第二力臂、第三力臂和连接件之间形成的五杆机构向下运动拉伸第一弹簧，同时压缩第二弹簧，第一弹簧和第二弹簧的变化，使得电机产生的机械能以弹性能形式储存，缺齿齿轮和传动齿轮Ⅱ无啮合时，第一弹簧和第二弹簧能量释放，第一弹簧和第二弹簧发生位移上的变化，装置产生瞬间跳跃，从而达到跳跃目的。

进一步地，所述的同步齿轮，在其第二力臂上的同步齿轮上具有插销和连接件用固定，当同步齿轮转动时，支脚、第一力臂、第二力臂、第三力臂和连接件之间形成的五杆机构的自由度被限制，跳跃装置只能向下运动，从而可以达到第一弹簧和第二弹簧能量上的变化，以达到第一弹簧和第二弹簧储存能量的目的。

进一步地，所述的支脚，其下端具有铰接的脚底趾板，脚底趾板在跳跃的过程中，脚底趾板会根据跳跃过程发生调整和转动，从而达到跳跃装置在跳跃过程中的自身平衡，脚底趾板在跳跃装置落地的瞬间，脚底趾板的底部可以平稳落地，防止跳跃装置震动和翻倒。

本实用新型相比现有技术的有益效果是：

(1)跳跃装置使用单电机驱动，实现弹跳机构的动作同步。

(2)利用弹簧的结构性能优势，将弹簧拉伸与压缩的能量发挥到装置的跳跃动作中。

(3)整体结构简单，跳跃运动过程平稳安全。

(4)跳跃装置的五杆机构将普通弹簧的线性特性转化成非线性，提高了装置的机械效率，使跳跃装置能够弹跳得更好。

附图说明

图1为本实用新型装置立体示意图。

图2为图1右视图。

图3为图1中A局部放大示意图。

图4为图1中B局部放大示意图。

底板、2-动力输出机构、201-支撑架Ⅰ、202-电机、203-电机减速齿轮、204-电机齿轮、3-皮带轮、4-皮带、5-传动机构、501-支撑架Ⅱ、502-传动齿轮Ⅰ、503-传动减速齿轮、504-缺齿齿轮、505-第二力臂轴、6-跳跃机构、601-传动齿轮Ⅱ、602-同步齿轮、603-第一力臂、604-第二力臂、605-第三力臂、606-支脚、607-脚底趾板、608-第一弹簧、609-第二弹簧、610-连接件、7-插销、8-轴承。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步地说明。

图1、图2中，一种青蛙式的跳跃装置，其主要包括一个动力输出机构2、四个传动机构5、四个跳跃机构6，动力输出机构2及传动机构5都安装在底板1上，动力输出机构2和传动机构5之间通过皮带轮3上皮带4带动，动力输出机构2，支撑架Ⅰ201安装于底板1的中间，相互啮合的电机减速齿轮203和电机齿轮204通过轴承8安装于支撑架Ⅰ201内部，通过电,202驱动电机齿轮204，由电机减速齿轮203连接的四个皮带轮3的皮带4传动，实现电机202对传动机构5的动力输出；传动机构5的支撑架Ⅱ501安装于底板1的四边，均匀分布在支撑架Ⅰ201的四个边角，相互啮合的传动齿轮Ⅰ502和传动减速齿轮503通过轴承8安装于支撑架Ⅱ501内部，图3中进一步展示了传动机构5的局部连接情况，传动减速齿轮503外还连接有缺齿齿轮504，传动齿轮Ⅰ502通过动力输出机构2的皮带4传动，实现传动减速齿503轮的转动，从而实现缺齿齿轮504的转动；跳跃机构6构安装于传动机构5的外侧，第一力臂603和第三力臂605、第二力臂604和支脚606、第三力臂605和支脚606之间铰接一起，第一力臂603、第二力臂604通过连接件610连接，支脚606、第一力臂603、第二力臂604、第三力臂605和连接件610之间形成一个上下可以伸缩的五杆机构，支脚606与第二力臂604之间的铰接部具有第一弹簧608连接在第一力臂603与第三力臂605之间的铰接部，在连接件610上也有第二弹簧609连接在第三力臂605与支脚606之间的铰接部，连接件610在其第一力臂603、第二力臂604之间的铰接部的外侧设置了两个同步齿轮602，该两个同步齿轮602相互啮合，第一力臂603上的同步齿轮602，其铰接轴的另一侧连有传动齿轮Ⅱ601，传动齿轮Ⅱ601和缺齿齿轮504相互啮合。

图4中展示了跳跃机构6的连接件610局部细节情况，同步齿轮602在其第二力臂604上的同步齿轮602上具有插销7和连接件610固定，当同步齿轮602转动时，支脚606、第一力臂603、第二力臂604、第三力臂605和连接件610之间形成的五杆机构的自由度被限制，跳跃装置只能向下运动，从而可以达到第一弹簧608和第二弹簧609能量上的变化，以达到第一弹簧608和第二弹簧609储存能量的目的。

本实用新型其工作原理这这样实现的：动力输出机构2、传动机构5、跳跃机构6，通过电机202输出带动电机减速齿轮203减速，皮带轮3带动传动减速齿轮503减速，传动减速齿轮503带动缺齿齿轮504做间歇运动，同步齿轮602在间歇运动的作用下做啮合运动，缺齿齿轮504和传动齿轮Ⅱ601做啮合运动时，支脚606、第一力臂603、第二力臂604、第三力臂605和连接件610之间形成的五杆机构向下运动拉伸第一弹簧608，同时压缩第二弹簧609，第一弹簧608和第二弹簧609的变化，使得电机202产生的机械能以弹性能形式储存，缺齿齿轮504和传动齿轮Ⅱ601无啮合时，第一弹簧608和第二弹簧609能量释放，第一弹簧608和第二弹簧609发生位移上的变化，装置产生瞬间跳跃，从而达到跳跃目的。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种青蛙式的跳跃装置，其主要包括一个动力输出机构、四个传动机构、四个跳跃机构，动力输出机构及传动机构都安装在底板上，其特征在于：

所述的动力输出机构，其部件包括电机、电机减速齿轮、电机齿轮、支撑架Ⅰ，支撑架Ⅰ安装于底板的中间，相互啮合的电机减速齿轮和电机齿轮通过轴承安装于支撑架Ⅰ内部，通过电机驱动电机齿轮，由电机减速齿轮连接的四个皮带轮的皮带传动，实现电机对传动机构的动力输出；

所述的传动机构，其部件包括支撑架Ⅱ、传动齿轮Ⅰ、传动减速齿轮、缺齿齿轮，支撑架Ⅱ安装于底板的四边，均匀分布在支撑架Ⅰ的四个边角，相互啮合的传动齿轮Ⅰ和传动减速齿轮通过轴承安装于支撑架Ⅱ内部，传动减速齿轮外还连接有缺齿齿轮，传动齿轮Ⅰ通过动力输出机构的皮带传动，实现传动减速齿轮的转动，从而实现缺齿齿轮的转动；

所述的跳跃机构，其部件包括支脚、第一力臂、第二力臂、第三力臂、传动齿轮Ⅱ、同步齿轮，跳跃机构安装于传动机构的外侧，第一力臂和第三力臂、第二力臂和支脚、第三力臂和支脚之间铰接一起，第一力臂、第二力臂通过连接件连接，支脚、第一力臂、第二力臂、第三力臂和连接件之间形成一个上下可以伸缩的五杆机构，支脚与第二力臂之间的铰接部具有第一弹簧连接在第一力臂与第三力臂之间的铰接部，所述的连接件，其上也有第二弹簧连接在第三力臂与支脚之间的铰接部，所述的连接件，在其和第一力臂、第二力臂之间的铰接部的外侧设置了两个同步齿轮，该两个同步齿轮相互啮合，所述的第一力臂上的同步齿轮，其铰接轴的另一侧连有传动齿轮Ⅱ，传动齿轮Ⅱ和所述的缺齿齿轮相互啮合；

所述的动力输出机构、传动机构、跳跃机构，通过电机输出带动电机减速齿轮减速，皮带轮带动传动减速齿轮减速，传动减速齿轮带动缺齿齿轮做间歇运动，同步齿轮在间歇运动的作用下做啮合运动，缺齿齿轮和传动齿轮Ⅱ做啮合运动时，支脚、第一力臂、第二力臂、第三力臂和连接件之间形成的五杆机构向下运动拉伸第一弹簧，同时压缩第二弹簧，第一弹簧和第二弹簧的变化，使得电机产生的机械能以弹性能形式储存，缺齿齿轮和传动齿轮Ⅱ无啮合时，第一弹簧和第二弹簧能量释放，第一弹簧和第二弹簧发生位移上的变化，装置产生瞬间跳跃，从而达到跳跃目的。

2.根据权利要求1所述的一种青蛙式的跳跃装置，其特征在于：所述的同步齿轮，在其第二力臂上的同步齿轮上具有插销和连接杆固定。

3.根据权利要求1所述的一种青蛙式的跳跃装置，其特征在于：所述的支脚，其下端具有铰接的脚底趾板。

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