用于星面探测机器人的平衡机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及星面探测设备部件，尤其涉及一种用于星面探测机器人的平衡机构。
【背景技术】
[0002]目前用于行星表面探测的弹跳机器人多为间歇式跳跃的弹跳机器人，如申请号为200910023296.8的专利所公开的一种非对称齿轮六杆仿生弹跳机构，采用连杆长度不相等及齿轮参数各不相同的非对称齿轮六杆仿生弹跳机构，其腿部机构各连杆长度模拟袋鼠跳跃肢体结构比例，两对齿轮的参数根据袋鼠跳跃运动姿态及跳跃力机理而选取，且整个机构为闭环的并联机构，仅一个自由度，实现了仿袋鼠双腿并拢的平稳起跳过程，结构和控制简单，但是机器人起跳后，飞行过程中不能调节身体的姿态，不能使它跳的比较平稳，落地冲击后，很难平稳落地，而且可能是头着地，有可能撞坏机身。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于星面探测机器人的平衡机构，能在星面探测机器人起跳后飞行过程中调节机器人身体的姿态，有效的通过脚底板着地，缓冲落地冲击，着地平稳，避免头着地事故发生。
[0004]本发明的用于星面探测机器人的平衡机构，包括条状的平衡架以及连接于平衡架与星面探测机器人机身之间并驱动平衡架摆动的连接驱动机构。
[0005]进一步，还包括设于平衡架的配重块以及驱动配重块沿平衡架长向滑动的滑动驱动机构；
[0006]进一步，所述配重块单自由度滑动连接于平衡架；所述滑动驱动机构包括与配重块连接形成丝杠螺母副的丝杠和固定于平衡架的用于驱动丝杠转动的第一电机；
[0007]进一步，所述连接驱动机构包括连接于平衡架与机身之间形成以机身为机架的空间六杆机构以及用于驱动空间六杆机构的驱动装置；
[0008]进一步，所述空间六杆机构包括四个连杆和一个连接座；所述连接座通过球头铰链铰接于机身；四个连杆两两设置并分列于连接座和球头铰链横向两侧，每侧的两个连杆与机身和连接座依次铰接；
[0009]进一步，所述驱动装置包括固定于机身的用于驱动与机身铰接的一个连杆转动的第二电机和固定于机身的用于驱动与机身铰接的另一个连杆转动的第三电机；
[0010]进一步，所述平衡架的外端沿平衡架长向延伸方向固定有可弯曲的弹性尾。
[0011]本发明的有益效果是:本发明的用于星面探测机器人的平衡机构，如同尾巴的功能，可模仿袋鼠尾巴对身体姿态的调节作用，在星面探测机器人起跳后飞行过程中调节机器人身体的姿态，有效的通过脚底板着地，缓冲落地冲击，着地平稳，避免头着地事故发生。
【附图说明】
[0012]图1为本发明的结构示意图；
[0013]图2为星面探测机器人整机结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]图1为本发明的结构示意图；图2为星面探测机器人整机结构示意图；如图所示:本实施例的用于星面探测机器人的平衡机构，包括条状的平衡架3以及连接于平衡架3与星面探测机器人机身I之间并驱动平衡架3摆动的连接驱动机构，平衡架3如同尾巴，模仿袋鼠尾巴对身体姿态的调节作用，起跳后飞行过程中能够调节身体的姿态，有效的通过脚底板着地，缓冲落地冲击，着地平稳，避免头着地事故发生；星面探测机器人包括机身I和设有脚底板的弹跳机构2，机身I和弹跳机构2如申请号为200910023296.8的专利所公开的结构，结构图见申请号为200910023296.8的专利说明书附图1_10，机身相当于袋鼠的身体，是由五块薄板件组成的没有下底盖的长方体形壳体；腿部机构相当于袋鼠的腿，用薄板状杆件和弹簧搭接而成，位于机身下方，其顶端与机身相连接，底端与脚底板支架相连接；脚底板为薄板件，相当于袋鼠的脚掌；能量存储与释放装置位于机身内，通过链轮链条驱动腿部机构。腿部机构包括大腿杆、小腿杆、长辅助杆、短辅助杆、弹簧和关节连接轴。其中大腿杆、小腿杆、长辅助杆和短辅助杆是腿部机构中的连杆。所述的连杆特征为:各杆件分别由形状完全相同且平行对称安装的两个薄板杆组成，每个薄板杆的一端是直杆，该端头部形状是以直杆宽度为直径的半圆弧形，并在半圆弧的圆心处有一通孔，另一端是不完全齿轮，且在不完全齿轮的中心有一通孔；各杆件厚度相同，直杆端的宽度相同；各杆件两端的通孔大小相同，且各杆件两端通孔的距离之比为大腿杆:小腿杆:长辅助杆:短辅助杆=26: 52: 47: 28 ;各杆件的不完全齿轮为渐开线齿轮，其中大腿杆和长辅助杆的不完全齿轮的模数为1，且两者的不完全齿轮分度圆直径之比为1: 3.6，小腿杆和短辅助杆的不完全齿轮的模数为0.8，且两者的不完全齿轮分度圆直径之比为5: 2。关节连接轴为光滑的细直杆，横截面尺寸与各杆件两端的通孔尺寸相同，是腿部机构中用来连接各杆件的铰链轴，其包括辅助踝关节连接轴、辅助膝关节连接轴、辅助髋关节连接轴、髋关节连接轴、膝关节连接轴、踝关节连接轴，弹簧为结构相同的两根拉簧。所述的脚底板是外形类似脚掌的薄板，前端宽后端窄，且在脚底板的后端部焊接有一对脚底板支架。脚底板支架是两个对称分布的“L”形薄板件，在“L”形薄板件的竖直部分有踝关节连接轴安装孔和辅助踝关节连接轴安装孔，该两孔水平分布且两者的距离等于小腿杆的不完全齿轮分度圆半径与短辅助杆的不完全齿轮分度圆半径之和。，机身由五块薄板件组成的没有下底盖的长方体形壳体，在侧板中部偏下方有两个平行的通孔，分别为辅助髋关节连接轴安装孔和髋关节连接轴安装孔，两通孔之间的距离等于大腿杆的不完全齿轮分度圆半径与长辅助杆的不完全齿轮分度圆半径之和，且在两通孔上方有一个链轮轴安装孔。采用非对称齿轮六杆双腿并拢结构。大腿杆和长辅助杆呈“Λ”型分布，“Λ”型的上端是两杆件的不完全齿轮，所述的两不完全齿轮相互啮合且贴近机身的侧板，大腿杆不完全齿轮端通孔和长辅助杆不完全齿轮端通孔分别与机身侧板上的髋关节连接轴安装孔和辅助髋关节连接轴安装孔对齐。髋关节连接轴穿过大腿杆不完全齿轮端通孔和髋关节连接轴安装孔，使得机身和大腿杆形成铰链连接，该铰链类似于袋鼠的髋关节；辅助髋关节连接轴穿过长辅助杆不完全齿轮端通孔和辅助髋关节连接轴安装孔，使得机身和长辅助杆形成铰链连接。小腿杆和短辅助杆呈“V”型位于大腿杆和长辅助杆的下方，“V”型的上端是小腿杆和短辅助杆的直杆端，分别与大腿杆和长辅助杆的直杆端内侧贴合，且小腿杆直杆端通孔和短辅助杆直杆端通孔分别与大腿杆直杆端通孔和长辅助杆直杆端通孔对齐。膝关节连接轴穿过大腿杆直杆端通孔和小腿杆直杆端通孔，使得大腿杆和小腿杆铰链连接，该铰链类似于袋鼠的膝关节；辅助膝关节连接轴穿过长辅助杆直杆端通孔和短辅助杆直杆端通孔，使得长辅助杆和短辅助杆铰链连接。小腿杆和短辅助杆的下端是不完全齿轮，所述的两不完全齿轮相互啮合且贴合脚底板支架的内侦牝小腿杆不完全齿轮端通孔和短辅助杆不完全齿轮端通孔分别与脚底板支架上的踝关节连接轴安装孔和辅助踝关节连接轴安装孔对齐。踝关节连接轴穿过小腿杆不完全齿轮端通孔和踝关节连接轴安装孔，使得小腿杆和脚底板支架铰链连接，该铰链类似于袋鼠的踝关节；辅助踝关节连接轴穿过短辅助杆不完全齿轮端通孔和辅助踝关节连接轴安装孔，使得短辅助杆和脚底板支架铰链连接。弹簧的两端分别固定在膝关节连接轴和辅助膝关节连接轴上。能量存储与释放装置包括电机、电机固定板、离合器、链轮