[發明專利]一種仿生袋鼠機器人

有效

• 申請號: 201510029015.5
• 申請日: 2015-01-21
• 公開（公告）號: CN104548608B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 左國玉;王鑫鵬;劉雨微;龔道雄
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: A63H11/06
• 分類號: A63H11/06;B62D57/032
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司11203
• 代理人: 張慧

技術領域

本發明涉及一種機器人系統，具體的說是一種仿生袋鼠機器人系統。

背景技術

隨著機器人技術的不斷發展，未來機器人將會有越來越多的應用，而其中一個重要的機器人應用方向就是用于對復雜的自然界進行探索，這就要求機器人具有較強的越障能力以滿足自然界復雜的地貌環境?，F在機器人的主流移動方式有輪式或履帶式移動、步行、爬行等，但是這些移動方式的越障能力都十分有限，無法實現對實際自然界中大體積障礙物的跨越。而跳躍機器人具有優越的越障能力，可以越過本身數倍甚至數十倍的障礙物，從而可以滿足未來人類探索自然界的需求。

國際上，德國FESTO公司設計了一款仿袋鼠機器人BionicKangaroo，使用氣動元件作為動力機構，可以完成完整的跳躍過程。國內，西北工業大學葛文杰教授及其團隊對仿袋鼠跳躍機器人進行了相關的理論研究與設計，并做出了跳躍機器人的樣機。

專利號為200820028650.7，名稱是仿袋鼠腿形跳躍機器人結構的專利申請，公開了一種仿袋鼠腿形跳躍機器人結構，在機體上安裝負載，機體下側通過支撐架連接機器人膝關節，機器人膝關節通過腿部軸與機器人小腿連接，小腿的下端為機器人踝關節，腳掌與小腿在踝關節處通過腳掌軸連接，踝關節同時位于腳掌的1/3處，腳掌與腳趾通過腳趾軸連接，腳趾軸位于腳掌前端，下置彈簧一端安裝于腳掌后端，一端安裝于小腿的2/5處，上置彈簧一端安裝于小腿上端，一端安裝于機體的1/2處；動力機構通過上耳環和下耳環分別與小腿和腳掌連接。

該方案存在以下缺點：

1、腿部結構的動力機構為液壓缸或者氣缸，蓄能程度不能自由控制。

2、腳掌與地面接觸面為平面設計，腳趾與腳掌的夾角不可控，機器人的起跳姿態為固定姿態，起跳角度不可調節。

3、機器人落地時上置彈簧與下置彈簧雖可以吸收能量，但是在拉伸到最大程度之后會馬上回復形變，若不及時利用能量將浪費掉，無法做到真正的能量回收存儲。

發明內容

為了解決跳躍機器人蓄能程度不可控、起跳角度不可調節、落地時能量無法回收存儲、跳躍高度與距離有限等問題，本發明提供了一種蓄能程度可控、起跳角度可調、落地時可有效回收存儲能量、跳躍能力強并可以有效緩解落地瞬間剛性沖擊的一種仿生機器人機構。

本發明所采用的技術方案是，包括：機身、動力傳輸裝置、兩腿部機構、尾部平衡機構及控制系統。

機身，由機身側板(1A、1B)、機身腿部連接軸(9)、電位器(6)、多根機身框架桿(4)組成，機身側板包括機身左側板(1A)和機身右側板(1B)，機身腿部連接軸(9)與機身左、右側板(1A、1B)固接，電位器(6)與機身右側板(1B)固接，兩根機身框架桿(4)分別與機身左、右側板(1A、1B)固接，機身框架桿(4)之間通過連接件連接。