一种仿青蛙跳跃机器人后腿机构的制作方法

文档序号:15033661发布日期:2018-07-27 19:44阅读:1151来源:国知局

本实用新型涉及一种机器人后腿机构,具体涉及一种仿青蛙跳跃机器人后腿机构,属于机器人领域。



背景技术:

现有的对仿青蛙跳跃机器人的后腿机构,有上海交通大学设计的基于舵机驱动的死关节腿型跳跃机器人,西北工业大学设计的由躯干、大腿、小腿及脚掌组成的五连杆闭环机构,哈尔滨工业大学设计的通过绳索传动蓄能的跳跃机器人机构等。目前,跳跃机器人后腿机构存在机构简单,无法模仿青蛙的跳跃性能,且驱动和传动链环节较多,使得结构过于复杂。



技术实现要素:

本实用新型为解决现有跳跃机器人后腿机构存在机构简单,无法模仿青蛙的跳跃性能,且驱动和传动链环节较多,使得结构过于复杂的问题,进而提出一种仿青蛙跳跃机器人后腿机构。

本实用新型为解决上述问题采取的技术方案是:本实用新型包括机架、驱动组件、两个大腿组件、两个小腿组件、两个储能弹簧和两个储能拉绳,所述驱动组件安装在机架的前端,两个所述大腿组件安装在机架后端的两侧,每个所述大腿组件分别通过一个储能弹簧与机架侧面的中部连接,每个所述大腿组件分别与一个所述小腿组件连接,每个所述小腿组件分别通过一个储能拉绳与所述驱动组件连接。

本实用新型的有益效果是:本实用新型能够实现模仿青蛙的跳跃性能,并且驱动和传动链少,结构简单,造价低。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一:结合图1说明本实施方式,本实施方式所述一种仿青蛙跳跃机器人后腿机构包括机架8、驱动组件、两个大腿组件、两个小腿组件、两个储能弹簧2和两个储能拉绳15,所述驱动组件安装在机架8的前端,两个所述大腿组件安装在机架8后端的两侧,每个所述大腿组件分别通过一个储能弹簧2与机架8侧面的中部连接,每个所述大腿组件分别与一个所述小腿组件连接,每个所述小腿组件分别通过一个储能拉绳15与所述驱动组件连接。

具体实施方式二:结合图1说明本实施方式,本实施方式所述一种仿青蛙跳跃机器人后腿机构额每个所述大腿组件包括大腿连杆1、连杆3和连接销4,大腿连杆1的中部与机架8后端的侧面转动连接,大腿连杆1的上端通过储能弹簧2与机架8侧面的中部连接,连杆3的上端通过连接销4与机架8后端的侧面转动连接,大腿连杆1的下端和连杆3 的下端均与所述小腿组件连接。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三:结合图1说明本实施方式,本实施方式所述一种仿青蛙跳跃机器人后腿机构的每个所述小腿组件包括小腿连杆9、两个同步带轮10、脚掌11、同步带14、第一转轴19和第二转轴20,小腿连杆9的前端通过储能拉绳15与所述驱动组件连接,大腿连杆1的下端通过第一转轴19与小腿连杆9连接,脚掌11的上端通过第二转轴20 与小腿连杆9的后端连接,一个同步带轮10套装第一转轴19上,另一个同步带轮10套装第二转轴20上,两个同步带轮10通过同步带14连接。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四:结合图1说明本实施方式,本实施方式所述一种仿青蛙跳跃机器人后腿机构的每个所述小腿组件还包括张紧销13,张紧销13插装在小腿连杆9的外侧,且张紧销13位于两个同步带轮10之间。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式五:结合图1说明本实施方式,本实施方式所述一种仿青蛙跳跃机器人后腿机构的每个所述小腿组件还包括橡胶垫12,橡胶垫12设置在脚掌11的下表面。如此设置,橡胶垫12能够缓冲落地时产生的震动。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式六:结合图1说明本实施方式,本实施方式所述一种仿青蛙跳跃机器人后腿机构的驱动组件包括电机5、减速器6、轴承组座7、输出轴8、螺母垫圈组件16和曲柄拉杆17,轴承组座7安装在机架8的前端,电机5的转动轴与减速器6输入轴连接,减速器6的输出轴通过轴承组座7与输出轴18的上端连接,输出轴18的下端通过螺母垫圈组件16与曲柄拉杆17的一端连接,曲柄拉杆17的另一端通过储能拉绳15与小腿连杆9的前端连接。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

工作原理

储能下蹲阶段:首先安装在机架8上的电机5转动,通过减速器6与轴承组座7带动输出轴18转动,由于曲柄拉杆17通过螺母和垫圈组件16与输出轴18连接,此时曲柄拉杆17随着输出轴18转动,与曲柄拉杆17一端相连的储能拉绳15带着与其相连接小腿连杆9向前运动,大腿连杆1和连杆3通过连接销4与小腿连杆9相连,从而带动大腿连杆 1逆时针转动,大腿连杆1逆时针转动的过程中,一方面带动与大腿连杆相连的储能弹簧 2拉伸而进行储能,另一方面带动在同一轴上的同步带轮10,通过同步带14使固定在脚掌11上的同步带轮10转动,使脚掌11与橡胶垫12做后蹲动作。在同步带轮10工作过程中,同步带14保证两个同步带轮10同时运动,张紧销13能够使同步带稳定的运行。当电机5带动曲柄拉杆17与储能拉绳15转到极限储能位置后,储能弹簧2就停止储能。

释能起跳阶段:储能结束后,储能弹簧2收缩,拉动大腿连杆1做顺时针转动,通过大腿连杆1带动同步带轮10转动,通过同步带14使固定在脚掌11上的同步带轮10转动,从而驱动脚掌11与脚掌上的橡胶垫12并通过与地面的相互作用力,完成跳跃运动。通过适当的控制电机的转速,即可实现连续跳跃。

以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案内容,依据本实用新型的技术实质,在本实用新型的精神和原则之内,对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等,均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。

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