专利名称：弹跳机器人的能量存储与释放装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械式能量存储与释放装置，特别是涉及一种用于弹跳机器人的 能量存储与释放装置。
背景技术：
美国专利说明书US 7 168 513 B2公开了一种用于行星表面探测的弹跳机器人。 所涉及的弹跳机器人包括弹跳机构和能量存储与释放装置，其弹跳机构由四根等长度的连 杆、两对参数相同的齿轮及弹簧组成，连杆和齿轮依次相互连接组成菱形对称齿轮六杆机 构，弹簧两端分别固定在该六杆机构中部两个铰链关节上。其能量存储与释放装置包括电 机与丝杠传动机构及锁定/释放装置。工作时，固定在弹跳机构顶端的电机驱动丝杠向下 伸长，丝杠末端的挂钩固定在弹跳机构底端的锁定/释放装置，锁定/释放装置将挂钩锁 定，然后电机反向转动驱动丝杠向上缩短，压缩弹跳机构而拉伸弹簧以储能，当锁定/释放 装置触发脱开丝杠挂钩时，弹簧释放弹性能驱动弹跳机构迅速伸展而跳起。该弹跳机器人 的能量存储与释放装置采用微小功率电机来驱动，但丝杠末端的挂钩与锁定/释放装置精 确配合极为困难，使弹跳机器人运动不够稳定。在中国专利200710072236. 6中公开了一种仿蝗虫跳跃机器人，采用绳索牵拉方 式进行能量存储与释放。这种绳索牵拉式能量存储与释放装置其结构紧凑，运动稳定，可在 弹簧任意拉伸长度位置释放，然而驱动电机需要较大的功率，效率不高，不利于机器人的节 能与小型化。
发明内容
本发明要解决的技术问题是在于克服上述技术中弹跳机器人的能量存储与释放 装置存在的或者需求功率大、难以小型化，或者运动不够稳定等不足，提出了一种适用于弹 跳机器人的能量存储与释放装置。该能量存储与释放装置包括姿态调整机构、锁定/释放 机构和丝杠螺母驱动机构。所述姿态调整机构，其二级齿轮、一级齿轮和主动齿轮位于同一平面且呈“一”字 分布，二级齿轮与一级齿轮啮合，一级齿轮与主动齿轮啮合；二级齿轮轴和一级齿轮轴分别 穿过二级齿轮和一级齿轮的中心孔与二级齿轮和一级齿轮固定，且与主动齿轮轴相互平行 分布，主动齿轮轴穿过主动齿轮的中心孔并可相对主动齿轮中心孔轴线进行转动或轴向滑 动；离合器、步进电机和主动齿轮在主动齿轮轴的中心轴线方向上呈“一”字分布，离合器设 在主动齿轮和步进电机之间与主动齿轮和步进电机的输出轴固定，步进电机固定在电机固 定板上。所述的锁定/释放机构位于二级齿轮的斜上方，棘爪轴位于二级齿轮的斜上方与 二级齿轮轴平行分布。棘爪套在棘爪轴上，可绕棘爪轴转动，棘爪的爪尖可伸入或伸出二级 齿轮上相邻两齿之间的间隙，与二级齿轮进行啮合或脱开，从而对二级齿轮的转动进行锁 定或释放。舵机位于棘爪一侧，其输出摆盘通过连杆与棘爪相连，可通过摆盘的摆动拉动棘爪绕棘爪轴转动。所述的丝杠螺母驱动机构位于二级齿轮的斜下方，电机固定在二级齿轮的侧面电 机固定板上。丝杠通过联轴器与电机输出轴连接。带轴螺母套在丝杠上与丝杠螺旋副连接。所述弹跳机器人的能量存储与释放装置的机身是由五块薄板组成的没有下底部 分的长方体形壳体，能量存储与释放装置的齿轮传动机构和棘爪机构设置于其内部，其中 二级齿轮轴和一级齿轮轴分别穿过机身侧板上对应位置的通孔，与机身形成铰链连接；主 动齿轮轴和棘爪轴分别穿过机身侧板上对应的安装孔，与机身固定；舵机固定在机身的后 板内侧；步进电机固定板设置在机身侧板的内侧。本发明的工作过程包括调整姿态与储能、能量释放与跳跃两个阶段当弹跳机器人完成前一次跳跃过程后蹲立在地面，脚底板与地面贴合，腿部机构 处于伸展状态，弹簧收拢，棘爪与二级齿轮脱开，离合器处于脱开状态。当弹跳机器人准备 跳跃时，电机启动，电机输出轴运转。电机输出轴的动力通过联轴器传递至丝杠，丝杠转动。 由于带轴螺母与辅助杆连接无法跟随丝杠一起转动，因此带轴螺母随着丝杠转动，沿着丝 杠向电机方向移动，固定在带轴螺母的轴和膝关节轴上的弹簧长度缩短。当带轴螺母接近 电机时，电机停止。此时，离合器由脱开状态转为啮合状态，步进电机启动，步进电机的输出 轴开始运转。步进电机输出轴的动力通过离合器传递给主动齿轮，主动齿轮开始绕主动齿 轮轴转动。主动齿轮的转动带动与之啮合的一级齿轮转动，一级齿轮带动二级齿轮转动，一 级齿轮和二级齿轮的转动方向相反。一级齿轮的转动带动与之固定的一级齿轮轴转动，一 级齿轮轴的转动带动与之固定的大腿杆相对于机身摆动；二级齿轮的转动带动与之固定的 丝杠螺母机构相对于机身摆动。大腿杆和丝杠相对于机身分别向相反方向摆动，两者之间 的夹角增大。当大腿杆和丝杠之间的夹角增大到一定大小时，步进电机停止转动，舵机运 转，通过连杆推动棘爪转动，棘爪与二级齿轮由脱开状态转为啮合状态，离合器由啮合状态 转为脱开状态，姿态调整阶段完成。姿态调整阶段完成后，电机反向启动，电机输出轴相对于姿态调整阶段的转动方 向相反。电机输出轴通过联轴器驱动丝杠反向转动，带轴螺母沿着丝杠向远离电机方向移 动，弹簧被拉伸而存储弹性能。当带轴螺母移动到丝杠末端时，电机停止，弹簧被拉伸到一 定长度，弹跳机器人的储能阶段完成。弹跳机器人储能过程完成后，舵机反向运转，舵机摆盘通过拉杆拉动棘爪转动，棘 爪与二级齿轮脱开，弹簧开始释放弹性能，拉动其两端所固定的带轴螺母轴和膝关节轴，使 得大腿杆与丝杠之间的夹角以及小腿杆与辅助杆之间的夹角迅速变小，推动机身向前上方 加速运动。当弹簧弹性能释放完全后，机身的速度达到最大值，拉动脚底板脱离地面，实现 跳跃运动。在腾空过程中，整个机器人的质心以抛物线曲线运动，下落时，脚底板先着地，然 后整个弹跳机器人停落在地面。本发明根据结构变形构造原理，在姿态调整过程中，采用丝杠螺母机构，将带轴螺 母移动到丝杠顶端，使弹簧长度缩短，因而弹簧的弹性力很小，加上主动齿轮比一级齿轮齿 数要少，因此可采用较小功率的步进电机作为驱动来完成丝杠与大腿杆跳跃准备姿态；在 储能过程中，利用丝杠螺母机构具有较大的传动比，因而可采用较小功率的电机作为驱动 完成弹簧的拉伸以实现能量存储；在锁定与释放方面，利用舵机驱动棘爪完成弹跳机构的 锁定与释放，响应速度快且动作可靠。本发明通过顺序逐步完成动作，电源在每个时间段内只需对一个驱动供电，有利于降低电源功率要求。本发明结构简单可靠，只需要小功率的电 机驱动即可完成弹跳机器人的能量存储与释放，适用于行星探测的跳跃机器人。
下面结合附图对本发明弹跳机器人的能量存储与释放装置的实施方式作进一步 详细的说明。图1是本发明弹跳机器人的能量存储与释放装置的结构示意图。图2是本发明弹跳机器人的能量存储与释放装置安装在弹跳机器人中的结构图。图3是本发明弹跳机器人腿部的结构示意图。图4是弹跳机器人腿部各杆件的结构示意图，(a)大腿杆(b)辅助杆(C)小腿杆。图5是本发明弹跳机器人的能量存储与释放装置的带轴螺母结构图。图6是弹跳机器人脚底板的结构示意图。图7是弹跳机器人机身的结构示意图。图8是本发明弹跳机器人的能量存储与释放装置的棘爪和二级齿轮啮合与脱开 的结构示意图，(a)是棘爪和二级齿轮啮合状态，(b)是棘爪和二级齿轮脱开状态。图9是本发明弹跳机器人的能量存储与释放装置的离合器啮合与脱开示意图， (a)是离合器啮合时状态，(b)是离合器脱开时状态。图10是弹跳机器人姿态调整与储能过程的示意图，(a)准备状态，(b)弹簧收拢过 程，(c)弹簧收拢过程完成时，(d)大腿杆和丝杠姿态调整，(e)拉伸弹簧存储能量过程。图11是弹跳机器人能量释放及跳跃过程的示意图，(a)储能完成后准备起跳状 态，(b)棘爪脱开弹簧开始释放，(c)机构腾空跳起，(d)跳跃到最高点，(e)下落过程，(f) 着地状态。1.带轴螺母2.丝杠3.棘爪轴4.舵机5.连杆6.棘爪7.电机固定板 8. 二级齿轮9. 一级齿轮10.步进电机11.步进电机固定板12.离合器13.主动齿 轮14.主动齿轮轴 15. —级齿轮轴16. 二级齿轮轴 17.电机18.联轴器19.机身 20.大腿杆21.小腿杆 22.脚底板 23.辅助杆 24.弹簧 25.膝关节轴26.踝关节 轴27.辅助踝关节轴28.大腿杆底端通孔四.大腿杆顶端通孔30.辅助杆半圆弧端通 孔31.辅助杆不完全齿轮端通孔32.小腿杆不完全齿轮端通孔33.小腿杆半圆弧端通 孔34.脚底板支架35.辅助踝关节轴安装孔36.踝关节轴安装孔37.主动齿轮轴安装 孔38. 二级齿轮轴安装孔39. —级齿轮轴安装孔40.机身侧板41.机身后板42.机身 盖板43.机身前板44.棘爪轴安装孔45.地面
具体实施例方式在这些图中可以看到弹跳机器入的能量存储与释放装置包括姿态调整机构、锁定 /释放机构和丝杠螺母驱动机构。如图1、图2中所示的姿态调整机构包括二级齿轮8、二级齿轮轴16、一级齿轮9、 一级齿轮轴15、主动齿轮13、主动齿轮轴14、离合器12、步进电机10和步进电机固定板 11。其中二级齿轮8、一级齿轮9和主动齿轮13呈“一”字分布、模数为1及齿数之比为 7.2 2 1的三个标准直齿齿轮。一级齿轮9位于二级齿轮8和主动齿轮13中间，二级5齿轮8与一级齿轮9啮合，一级齿轮9与主动齿轮13啮合。二级齿轮轴16、一级齿轮轴15 和主动齿轮轴14为相互平行分布、粗细相同光滑的细直杆。二级齿轮轴16和一级齿轮轴 15的长度相等，主动齿轮轴14的长度为一级齿轮轴15长度的一半。二级齿轮8固定在二 级齿轮轴16中间，一级齿轮9固定在一级齿轮轴15中间，主动齿轮13套在主动齿轮轴14 的末端可相对主动齿轮轴14转动或轴向滑动。如图9所示，主动齿轮13、离合器12和步进 电机10沿主动齿轮轴14的轴线方向上“一”字分布。离合器12位于主动齿轮13和步进 电机10之间，其两端分别与主动齿轮13的端面和步进电机10的输出轴固定连接。步进电 机固定板11为“L”形的薄板。步进电机10的机身固定在步进电机固定板11的水平位置 上。锁定/释放机构位于二级齿轮8的斜上方，包括棘爪6、棘爪轴3、舵机4和连杆5。 其中棘爪轴3是与二级齿轮轴16尺寸相同的光滑细直杆，位于二级齿轮的斜上方，与二级 齿轮轴平行分布。棘爪6为月牙形薄钢板，套在棘爪轴3中间，可绕棘爪轴3转动。如图8 所示，棘爪6通过转动，其爪尖可伸入或伸出二级齿轮8上相邻两齿之间，与二级齿轮8进 行啮合或脱开，从而对二级齿轮8的转动进行锁定或释放。舵机4位于棘爪6—侧，其输出 摆盘的末端与连杆5铰接。连杆5是两末端带孔的细直杆，一端与舵机4的输出摆盘末端 铰接，另一端与棘爪6中部铰接。舵机4启动时，其输出摆盘偏转，通过连杆5可拉动棘爪 6绕棘爪轴3转动。丝杠螺母驱动机构位于二级齿轮8的斜下方，包括电机17、电机固定板7、联轴器 18、丝杠2、带轴螺母1。其中电机固定板7是“U”形板，底板贴合并固定在二级齿轮8的侧 面。电机17固定在电机固定板7的“U”形板内侧。丝杠2是细长的普通尖牙螺纹丝杠，其 通过联轴器18与电机17的输出轴连接。如图5所示，带轴螺母1为加工成一体的螺母和 两根光滑的轴，螺母的螺纹牙型与丝杠一致，两根轴粗细与二级齿轮轴16相同，两根轴位 于一条直线并对称固定在螺母的中部外侧。带轴螺母1套在丝杠2上，与丝杠2螺旋副连 接。本实施例弹跳机器人的能量存储与释放装置与弹跳机器人的机身19、腿部机构和 脚底板22连接如图3、图4、图6、图7所示，机身19是由五块薄板组成的没有下盖的长方体 形壳体，包括机身前板43、机身后板41、两面机身侧板40和机身盖板42，在机身侧板40有 棘爪轴安装孔44、二级齿轮轴安装孔38、一级齿轮轴安装孔39和主动齿轮安装孔37，各孔 的尺寸及位置与相应的轴对应配合。能量存储与释放装置的姿态调整机构和锁定/释放机 构安装在机身内部，其中二级齿轮轴16和一级齿轮轴15分别穿过二级齿轮轴安装孔38和 一级齿轮轴安装孔39与机身19形成铰链连接；主动齿轮轴14和棘爪轴3分别穿过主动齿 轮安装孔37和棘爪轴安装孔44，与机身19固定；舵机4固定在机身后板41内侧；步进电 机固定板11固定在机身侧板40内侧。如图3和图4所示，腿部机构位于机身19下方，由并排对称安装的两组连杆机构 组成，包括大腿杆20、小腿杆21、辅助杆23、膝关节轴25、踝关节轴沈、辅助踝关节轴27和 弹簧M。大腿杆20、小腿杆21和辅助杆23分别由形状完全相同且平行对称安装的两个薄 片杆组成。大腿杆20的两个薄片杆为直杆，直杆的两个末端形状是以直杆宽度为直径的半 圆弧形，并在两末端半圆弧形的圆心处各有一个通孔，分别为大腿杆底端通孔观和大腿杆 顶端通孔四。小腿杆21和辅助杆23的薄板杆中间部分是直杆，其中一个末端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个通孔，另一个末端是不完全齿轮，且 在不完全齿轮的中心有一个通孔。小腿杆21上的两个通孔分别对应为小腿杆半圆弧端通 孔33和小腿杆不完全齿轮端32 ；辅助杆23上的两个通孔分别对应为辅助杆半圆弧端通孔 30和辅助杆不完全齿轮端通孔31。大腿杆20、小腿杆21和辅助杆23的各杆厚度相同、直 杆部分的宽度相同、两端的通孔大小相同、各杆长度之比为大腿杆20 小腿杆21 辅助杆 23为13 沈14。小腿杆21和辅助杆23的不完全齿轮是模数为0.8的标准直齿齿轮， 两者不完全齿轮的分度圆直径之比为5 2。膝关节轴25、踝关节轴沈和辅助踝关节轴27 为光滑的细直杆，粗细与各杆两端的通孔尺寸对应，是腿部机构中用来连接各杆的铰链轴。 弹簧M为结构相同的两根拉簧。如图6所示，脚底板22是外形类似脚掌的薄板，前端宽后端窄。在脚底板22的后 端固定了脚底板支架34。脚底板支架34是两个对称分布的L形薄板，在L形薄板的竖直部 分中间有踝关节轴安装孔36和辅助踝关节轴安装孔35，该两孔水平分布且两孔的距离等 于小腿杆21的不完全齿轮分度圆半径与辅助杆23的不完全齿轮分度圆半径之和。如图3所示，腿部机构采用非对称齿轮六杆双腿并拢结构。大腿杆20与丝杠2呈 “八”字分布，大腿杆20上端紧贴机身侧板40外侧。主动齿轮轴15穿过大腿杆顶端通孔 29与大腿杆20固定。小腿杆21和辅助杆23呈“V”型位于大腿杆20和丝杠2的下方，两 者的上端是半圆弧端、下端是不完全齿轮端。小腿杆21的上端紧贴大腿杆20的下端内侧， 小腿杆半圆弧端通孔33和大腿杆底端通孔28对齐。膝关节轴25穿过大腿杆底端通孔28 和小腿杆半圆弧端通孔33，使大腿杆20和小腿杆21形成铰链连接。小腿杆21下端的不 完全齿轮与辅助杆23的不完全齿轮啮合，并紧贴脚底板支架34侧面，小腿杆不完全齿轮端 通孔32与踝关节轴安装孔36对齐。膝关节轴沈穿过小腿杆不完全齿轮端通孔32和踝关 节轴安装孔36，使得小腿杆21和脚底板支架34形成铰链连接。辅助杆23上端的辅助杆 半圆弧端通孔30被带轴螺母1的两根光滑的轴穿过，与带轴螺母1形成铰链连接。辅助杆 23下端的不完全齿轮与小腿杆21的不完全齿轮啮合并紧贴脚底板支架34，辅助杆不完全 齿轮端通孔31与辅助关节轴安装孔35对齐。辅助关节轴27穿过辅助杆不完全齿轮端通 孔31和辅助关节轴安装孔35，使得辅助杆23和脚底板支架34形成铰链连接。弹簧M的 两端分别固定在膝关节连接轴25和带轴螺母1两侧的轴上。本实施例的工作过程包括调整姿态与储能、能量释放与跳跃两个阶段。如图10所示，当弹跳机器人完成前一次跳跃过程后蹲立在地面45上，脚底板22 与地面45贴合，腿部机构处于伸展状态，大腿杆20和丝杠2之间的夹角以及小腿杆21和 辅助杆23之间的夹角都较小，作为储能元件的弹簧M处于收拢状态，棘爪6与二级齿轮8 处于脱开状态，离合器12处于脱开状态。当弹跳机器人准备跳跃时，电机17启动，电机17 的输出轴运转。电机17输出轴的动力通过联轴器18传递至丝杠2，丝杠2转动。由于带轴 螺母1与辅助杆23连接无法跟随丝杠2 —起转动，因此丝杠2的转动使得带轴螺母1沿着 丝杠2向电机17方向移动。带轴螺母1的移动带动与之铰接的辅助杆23以辅助踝关节轴 27为转动轴向如图10中的顺时针方向偏转，辅助杆23的偏转进而带动与之齿轮副连接的 小腿杆21以踝关节轴沈为转动轴向逆时针方向偏转。辅助杆23和小腿杆21之间的夹角 变小，两端固定在带轴螺母1和膝关节轴25上的弹簧M长度缩短。当带轴螺母1移动到 接近电机17位置时，电机17停止。此时，离合器12由脱开状态转为啮合状态，步进电机10启动，步进电机10的输出轴开始运转。步进电机10的输出轴动力通过离合器12传递给主 动齿轮13，主动齿轮13开始绕主动齿轮轴14如图10中的顺时针方向转动。主动齿轮13 的顺时针方向转动带动与之啮合的一级齿轮9逆时针方向转动，一级齿轮9的逆时针方向 转动带动与之啮合的二级齿轮8顺时针方向转动。一级齿轮9的逆时针方向转动带动与之 固定的一级齿轮轴15逆时针方向转动，一级齿轮轴15的逆时针方向转动带动与之固定的 大腿杆20相对于机身19逆时针方向摆动；二级齿轮8的顺时针方向转动带动与之固定的 电机17进而带动丝杠2相对于机身19顺时针方向摆动。因此，大腿杆20和丝杠2相对于 机身19分别向相反方向摆动，两者之间的夹角增大。当大腿杆20和丝杠2之间的夹角增 大到一定大小时，步进电机10停止转动。舵机4运转，其输出摆盘如图10中的逆时针方向 摆动，通过连杆5推动棘爪6绕棘爪轴3逆时针方向转动，棘爪6与二级齿轮8由脱开状态 转为啮合状态，二级齿轮8和一级齿轮9被锁定。离合器12由啮合状态转为脱开状态，使 主动齿轮13脱离步进电机10的驱动。姿态调整阶段完成。姿态调整阶段完成后，电机17反向启动，电机17的输出轴运转，其转动方向相对 于姿态调整阶段的转动方向相反。电机17的输出轴通过联轴器18驱动丝杠2反向转动， 带轴螺母1沿着丝杠2向远离电机17方向移动。带轴螺母1的移动带动辅助杆23向逆时 针方向偏转，辅助杆23带动小腿杆21向顺时针方向偏转。辅助杆23和小腿杆21之间的 夹角变大，两端固定在带轴螺母1和膝关节轴25上的弹簧M被拉伸而存储弹性能。当带 轴螺母1移动到丝杠2末端时，电机17停止，弹簧M被拉伸到一定长度，弹跳机器人的储 能阶段完成。弹跳机器人储能过程完成后，舵机4反向运转，舵机4的输出摆盘顺时针方向摆 动，通过拉杆5拉动棘爪6顺时针方向转动，棘爪6与二级齿轮8脱开，二级齿轮8和一级 齿轮9被释放。弹簧M开始释放弹性能，拉动其两端所固定的带轴螺母1和膝关节轴25， 使得大腿杆20与丝杠2之间的夹角以及小腿杆21与辅助杆23之间的夹角迅速变小，推动 机身19向前上方加速运动。当弹簧M的弹性能释放完全后，机身19的速度达到最大值， 拉动脚底板22脱离地面，整个弹跳机构离地跳起。在腾空过程中，弹跳机器人的质心以抛 物线曲线运动，下落时，脚底板22先着地，然后整个弹跳机器人停落在地面。上述具体实施方式
用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的 权利要求范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都属本发明的保护范围。
权利要求
1.一种用于弹跳机器人的能量存储与释放装置，包括姿态调整机构、锁定/释放机构 和丝杠螺母驱动机构，其特征在于齿轮传动机构和棘爪机构设置于是由五块薄板组成的 没有下底部分的长方体形壳体的机身(19)内部，其中二级齿轮轴(16)和一级齿轮轴(15) 分别穿过机身侧板GO)上对应位置的通孔与机身(19)形成铰链连接。
2.根据权利要求1所述的弹跳机器人的能量存储与释放装置，其特征在于二级齿轮 (8)、一级齿轮(9)和主动齿轮(1 是位于同一平面内呈一字分布、其模数为1、齿数之比为 7.2 2 1的三个标准直齿齿轮。
3.根据权利要求1所述的弹跳机器人的能量存储与释放装置，其特征在于二级齿轮 轴(16)、一级齿轮轴(1 和主动齿轮轴(14)是相互平行分布、粗细相同、光滑的细直杆，离 合器(12)、步进电机(10)和主动齿轮(1 在主动齿轮轴(14)的中心轴线方向上呈一字分 布。
4.根据权利要求1所述的弹跳机器人的能量存储与释放装置，其特征在于所述的锁 定/释放机构的棘爪(6)为一端有通孔的月牙形薄板片，可绕棘爪轴C3)转动，棘爪(6)与 二级齿轮(8)进行啮合或脱开，对二级齿轮(8)的转动进行锁定或释放。
5.根据权利要求1所述的弹跳机器人的能量存储与释放装置，其特征在于所述的丝 杠螺母驱动机构位于二级齿轮(8)的斜下方，电机(17)固定在“U”形的电机固定板(7)上， 电机固定板固定在二级齿轮的侧面，丝杠( 通过联轴器(18)与电机的输出轴连接受电机 驱动；带轴螺母(1)由一个螺母和两根对称固定在螺母中部外侧的光滑轴组成，带轴螺母 (1)套在丝杠( 上，与丝杠螺旋副连接。
全文摘要
本发明公开了一种弹跳机器人的能量存储与释放装置。其包括姿态调整机构、锁定/释放机构和丝杠螺母驱动机构，姿态调整机构和锁定/释放机构位于机身内部，机身与机器人的腿部机构连接。根据结构变形构造原理，在姿态调整过程中采用丝杠螺母机构，将带轴螺母移动到丝杠顶端使弹簧缩短，采用小功率电机作驱动完成丝杠与大腿杆跳跃准备；在储能过程中利用丝杠螺母机构具有较大的传动比，采用小功率电机作驱动完成弹簧的拉伸实现能量存储；在锁定与释放过程利用舵机驱动棘爪完成弹跳机构的锁定与释放，响应速度快且动作可靠。本发明结构简单可靠，只需小功率电机驱动即可完成弹跳机器人的能量存储与释放，适用于行星探测的跳跃机器人。
文档编号B62D51/06GK102050157SQ20091021880
公开日2011年5月11日 申请日期2009年11月5日 优先权日2009年11月5日
发明者张永红, 柏龙, 柴辉, 葛文杰, 陈晓红 申请人:西北工业大学