[發(fā)明專(zhuān)利]一種連續(xù)跳躍的仿生機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811320335.6
• 申請(qǐng)日: 2018-11-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109292022B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧慧甍;郭偉強(qiáng);施建宇;尚曉婭;倉(cāng)懷興;劉騰飛;程欣
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B62D57/032
• 分類(lèi)號(hào): B62D57/032
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專(zhuān)利中心 61204
• 代理人: 陳星

本發(fā)明一種連續(xù)跳躍的仿生機(jī)構(gòu)包括機(jī)體、彈跳機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及電源；所述機(jī)體為仿生軀干主體，用于所述彈跳機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及電源的安裝固定；所述彈跳機(jī)構(gòu)分兩組，通過(guò)連接桿將其對(duì)稱(chēng)安裝在所述機(jī)體的左右兩側(cè)；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)體內(nèi)，包括減速電機(jī)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)和齒輪軸，電源與所述減速電機(jī)連接用于整個(gè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力來(lái)源。利用減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)不完全齒輪機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步帶動(dòng)彈跳機(jī)構(gòu)的連接臂和搖臂組合轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)連接架帶動(dòng)其前腿和后腿轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而壓縮扭簧，齒輪嚙合到缺齒處，扭簧能量釋放實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)起跳，起跳后，大臂繼續(xù)向前轉(zhuǎn)動(dòng)到初始位置，減速電機(jī)帶動(dòng)不完全齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)仿生機(jī)構(gòu)連續(xù)跳躍。本發(fā)明結(jié)構(gòu)與控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，制造成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種連續(xù)跳躍的仿生機(jī)構(gòu)，具備連續(xù)跳躍能力。

背景技術(shù)

目前，連續(xù)跳躍仿生機(jī)器人的研究較少且處于起步階段，隨著機(jī)器人應(yīng)用范圍日益廣闊，人們希望機(jī)器人有一定的越障能力，能夠在典型復(fù)雜的環(huán)境中工作，包括野外勘探、搶險(xiǎn)救援、星球探索等。采用跳躍模式運(yùn)動(dòng)的機(jī)器人越障能力強(qiáng)，有較強(qiáng)的地形適應(yīng)能力，可以滿(mǎn)足相應(yīng)需求。它的主要研究方法是以青蛙、袋鼠、蝗蟲(chóng)、水黽等動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)機(jī)理為基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)跳躍的功能。

2010年浙江大學(xué)的李飛在GRILLO系列機(jī)器人通過(guò)主動(dòng)腿后期采用前置方式，保證空中姿態(tài)利于機(jī)器人平穩(wěn)著陸，實(shí)現(xiàn)連續(xù)跳躍，但是機(jī)器人的空中姿態(tài)仍不理想，需要通過(guò)輔助桿和翼?xiàng)U才實(shí)現(xiàn)重心的合理配置。

2012年，哈工大張新彬設(shè)計(jì)了仿水黽的水面微型跳躍機(jī)器人，通過(guò)泡沫鎳實(shí)現(xiàn)水面上保持穩(wěn)定，通過(guò)電機(jī)、不完全齒輪、彈簧等實(shí)現(xiàn)水面上的連續(xù)跳躍。但是，其腿部擺動(dòng)形式較為單一，不能夠進(jìn)行軌跡或者運(yùn)動(dòng)過(guò)程的控制，在水面跳躍狀態(tài)仍不夠穩(wěn)定，跳躍頻率較低。

2013年洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的Mirko Kovaˇc所設(shè)計(jì)的具有柔性橢球罩的微型跳躍機(jī)器人，它選擇外加球形罩以實(shí)現(xiàn)著陸姿態(tài)的保證，但是在機(jī)構(gòu)外包裹一個(gè)大橢球罩使機(jī)器人占用空間大，不利于機(jī)器人隱藏，并且影響其運(yùn)動(dòng)靈活性，還有跳躍機(jī)器人在彈跳時(shí)，沒(méi)有方向性，不能按照指定方向起跳，不利用機(jī)器人的路線控制。

因此，本發(fā)明專(zhuān)利針對(duì)目前連續(xù)跳躍機(jī)構(gòu)都比較復(fù)雜，提出一種機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)跳躍的仿生機(jī)構(gòu)，為仿生跳躍機(jī)器人的研究提供參考價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問(wèn)題：為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明基于青蛙的生理特點(diǎn)，提出一種連續(xù)跳躍的仿生機(jī)構(gòu)，提高仿生機(jī)器人的應(yīng)用價(jià)值。解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的結(jié)構(gòu)與控制相對(duì)復(fù)雜，成本較高，以及無(wú)法穩(wěn)定降落，不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)跳躍的問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種連續(xù)跳躍的仿生機(jī)構(gòu)，其特征在于：包括機(jī)體、彈跳機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及電源；

所述機(jī)體為仿生軀干主體，用于固定安裝所述彈跳機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及電源；