[實用新型]一種差速運動物體的動作協調裝置

有效

• 申請號: 201220401234.3
• 申請日: 2012-08-14
• 公開（公告）號: CN202703739U
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 洪國清
• 申請（專利權）人: 洪國清
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 合肥天明專利事務所 34115
• 代理人: 汪貴艷

技術領域

本實用新型涉及一種被動行走機械設備，具體涉及一種差速運動物體的動作協調裝置。

背景技術

目前被動行走機器研究大多基于模仿兩足生物的正行步態，機構通常具有多關節（髖、膝、髁）、多桿件（股、腿、腳）組合，涉及的裝置多；并為實現跨步及避免機構重心波動等目的，需要進行復雜的規劃、控制及計算。為達到實際使用，需要高性能的材料、精密制造技術以及復雜的微電子控制技術，其高昂的制造、使用、維護成本是制約這一技術發展的瓶頸。所以，目前無法通過協調裝置來模擬生物步行時一足從著地、施壓、減速、蓄能、靜止、支撐與另一足受身體帶動離地、加速、釋能等極其復雜的動作。

實用新型內容

本實用新型就是要解決上述不足，提供一種簡單的動作協調裝置來實現差速運動物體的被動行走的動作。

為了達到上述效果，本實用新型提供一種差速運動物體的動作協調裝置，包括箱體，所述箱體外周設有一外框，所述外框的內側設有桿件，所述桿件的頂端與所述外框進行活動連接，所述桿件的中心點通過承托限位桿與所述箱體的底端活動連接。

所述桿件有四個，其對稱設于所述箱體的兩外側；同側的兩個桿件呈“八”字形與所述的箱體、外框連接。

所述桿件的頂端通過滑動鉸與外框活動連接。

本實用新型裝置中外框和箱體為平面上兩個同向、同速、勻速運動物體，具有各自的動力學特征，在它們中間添加桿件，桿件頂端與外框活動連接，桿件的中部通過承托限位桿與所述箱體活動連接。經連接后，當某一桿件的下端受到有限的水平或垂直方向上的外力作用時，外框及桿件局部會產生適應性的加、減速及升、降運動；而桿件中心點通過承托限位桿與箱體的底端活動連接，箱體的運動狀態不會發生變化。當本裝置與可作跨步動作的步行單元連接后，經步行單元的跨步動作中斷外力對桿件的作用，本裝置即恢復初始狀態；如若有不間斷外力作用，則進入周期性循環狀態。本裝置是一種新型的差速運動物體動作協調裝置，其本身并不具備獨立行走的能力，功能在于外框將勻速運動的主體和步行單元靜止、加速動作作有限度的柔性隔離，使步行單元能利用外框提供的高差，用有限的幾何變化滿足主體及裝置向地面受力點傳力的需要。使主體的重力可以通過本裝置及步行單元傳至地面；外框在隨主體勻速運動的同時在重力作用線兩側擺動，交替出現前高后低、前低后高兩種狀態.外框向前擺動時加速，到前擺極限處，速度與主體相同，隨即減速至后擺極限時，速度為零。

本實用新型裝置是一種新型的差速運動物體動作協調部件，經改進還可以用于機器傳動、變速、動作分時、滑動及轉動承載、建筑物抗震等。其使用最少的桿件和節點以減少裝置的自重和能量損耗，在勻速運動主體與靜止地面間實現無或微功耗、間斷性、點接觸柔性隔離，實現裝置及主體總體上重心無波動的勻速運動，且主體為平滑運動。

本實用新型的特點：

1、外框將勻速運動的主體和步行單元的靜止、加速動作做有限度的柔性隔離，使步行單元能利用外框提供的高差，用有限的幾何變化滿足主體及裝置向地面受力點傳力的需要。

2、外框在保持平均速度與主體一致的前提下有節奏地擺動，在步行單元幾何形狀達到工作高、低位時，形成力的分配機制，步行單元各桿件受力狀態隨環境條件發生變化而實現跨步。

3、外框的隔離措施，使步行機器總體能更好地適應復雜環境，在步行單元幾何措施可適應的條件下，環境對主體的動力學特性幾乎沒有影響；對于研制更加復雜的機器，可將主要的計算、測控能力等用于對主體的控制。對有瞬間靜力支撐（拉、壓）的步行單元，從靜力支撐點出發，預先規劃解決，步行單元工作狀態的求解可局限于桿件的靜力傳遞和少量的擺的計算。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型側視圖；

圖3是本實用新型的一個擺動周期狀態示意圖。

具體實施方式

實施例一：

如圖1、圖2所示一種差速運動物體的動作協調裝置，包括箱體1，所述箱體1外周設有一外框2，所述外框2的內側對稱設有四個桿件3，所述桿件3的頂端與外框2通過滑動鉸5進行活動連接，桿件3的中心點通過承托限位桿4與箱體1的底端活動連接；同側的兩個桿件3呈“八”字形與箱體1、外框2連接。

實施例二：