[發明專利]一種仿貓跳躍機器人

有效

• 申請號: 201810476101.4
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN108556956B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 孟非;劉華欣;范徐笑;明愛國;黃強;何澤文;王磊;張潤明;康儒
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 仇蕾安;楊志兵

1.一種仿貓跳躍機器人，其特征在于：它包括：軀干機構(1)、前腿跳躍機構(2)、后腿跳躍機構(3)以及檢測控制機構(4)；

所述軀干機構(1)包括：軀干主體(12)，以及分別布置在所述軀干主體(12)前后的前橫梁架(11)、后橫梁架(13)；

所述前腿跳躍機構(2)共兩組，分別布置在所述軀干主體(12)前部左右兩側，包括：由前腿伺服電機(212)、前腿直流電機(211)、肩胛骨夾板(213)、前腿齒輪組(214)組成的肩胛部，前腿大臂(22)，前腿小臂(24)，前腿彈簧(23)以及前腳掌(27)；所述前腿伺服電機(212)固定安裝在所述前橫梁架(11)上，其輸出軸與所述肩胛骨夾板(213)連接；所述前腿直流電機(211)與所述前腿齒輪組(214)安裝在所述肩胛骨夾板(213)之間；所述前腿大臂(22)的一端通過肩關節軸(25)安裝在所述肩胛骨夾板(213)之間，另一端通過肘關節軸(26)與所述前腿小臂(24)連接；所述前腿直流電機(211)的輸出軸與所述肩關節軸(25)上均套接有所述前腿齒輪組(214)中的傳動齒輪，所述前腿直流電機(211)的輸出經所述前腿齒輪組(214)減速后，驅動所述前腿大臂(22)擺動；所述前腿彈簧(23)的上下兩端通過軸連接所述肩胛骨夾板(213)、所述前腿小臂(24)；所述前腿小臂(24)通過腕關節軸(28)與所述前腳掌(27)連接；

所述后腿跳躍機構(3)共兩組，分別布置在所述軀干主體(12)后部左右兩側，包括：由后腿伺服電機(311)、后腿直流電機(312)、髖部夾板(313)、后腿齒輪組(314)組成的后腿根部，后腿大臂(37)，后腿小臂(32)，后腿彈簧(33)以及后腳掌(38)；所述后腿伺服電機(311)固定安裝在所述后橫梁架(13)上，其輸出軸與所述髖部夾板(313)連接；所述后腿直流電機(312)與所述后腿齒輪組(314)安裝在所述髖部夾板(313)之間；所述后腿大臂(37)的一端通過髖關節軸(31)安裝在所述髖部夾板(313)之間，另一端通過膝關節軸(35)與所述后腿小臂(32)連接；所述后腿直流電機(312)的輸出軸與所述髖關節軸(31)上均套接有所述后腿齒輪組(314)中的傳動齒輪，所述后腿直流電機(312)的輸出經所述后腿齒輪組(314)減速后，驅動所述后腿大臂(37)擺動；所述后腿彈簧(33)的上下兩端通過軸連接所述髖部夾板(313)、所述后腿小臂(32)；所述后腿小臂(32)通過踝關節軸(36)與所述后腳掌(38)連接；

所述檢測控制機構(4)包括：主控板(41)、驅動板(42)、電池(43)以及電位計(44)；所述電池(43)與所述主控板(41)、所述驅動板(42)之間相互連接；所述電位計(44)安裝在所述前腿跳躍機構(2)的肘關節軸(26)處，以及所述后腿跳躍機構(3)的膝關節軸(35)處，所述電位計(44)與所述主控板(41)連接；所述驅動板(42)連接所述前腿伺服電機(212)、所述前腿直流電機(211)、所述后腿伺服電機(311)、所述后腿直流電機(312)；所述主控板(41)、所述驅動板(42)、所述電池(43)安裝在所述軀干主體(12)內；

所述前腿彈簧(23)與所述后腿彈簧(33)結構相同，均包括：拉簧、壓簧以及可伸縮套筒；所述壓簧嵌套在所述伸縮套筒上，兩根所述拉簧分布在所述壓簧兩側；所述拉簧的一端通過連接裝置固定在所述肩胛部或所述后腿根部，另一端套接在所述前腿小臂(24)或所述后腿小臂(32)后部的連接軸上；所述拉簧的自由長度小于所述壓簧的自由長度；所述前腿彈簧(23)與所述后腿彈簧(33)終處在預緊狀態；

當所述后腿直流電機(312)驅動所述后腿大臂(37)處于收緊狀態時，所述后腿小臂(32)與所述后腿伺服電機(311)外殼接觸，在接觸處設有彈性擋塊。

2.如權利要求1所述的一種仿貓跳躍機器人，其特征在于：所述軀干主體(12)由三塊鏤空鋁件裝配而成；所述軀干主體(12)內部被分隔為胸腔與腹腔；所述主控板(41)與所述驅動板(42)安裝在所述胸腔內，所述電池(43)安裝在所述腹腔內。

3.如權利要求1或2所述的一種仿貓跳躍機器人，其特征在于：所述腕關節軸(28)上套接有扭簧(29)，所述扭簧(29)用于限制所述前腳掌(27)相對于所述前腿小臂(24)的轉動角度。