一种应用于跳跃型机器人的弹跳装置的制作方法

文档序号:15188731发布日期:2018-08-17 19:53阅读:1491来源:国知局

本实用新型涉及弹跳机器人领域,具体涉及的是一种应用于跳跃型机器人的弹跳装置。



背景技术:

随着科技的发展,机器人研发设计越来越热门。其中,燃爆直线型弹跳驱动的弹跳机器人,主要用于微型机器人越障,对地形适应能力较强。但是,现有的弹跳机器人的弹跳装置存在以下不足:

(1)弹跳装置的磁铁采用上下磁铁座的方式保持腔室内混合气体的压力,不能有效保证燃烧室内不吸入污质;

(2)弹跳装置的弹簧采用圆柱压缩弹簧,弹簧实际使用过程中寿命短,与弹簧接触的零件在操作期间潜在动态相互作用而被损坏,不能满足弹跳机构的使用要求;

(3)现有弹跳装置无密封结构,不能将活塞内部和外部环境隔离;

(4)现有技术的弹跳机构弹跳高度为1.5m,高度较低,应用范围较窄。

综上,如何设计一种能有效解决现有技术存在的不足的弹跳装置,便成为本领域技术人员亟需解决的问题之一。



技术实现要素:

针对上述现有技术的不足,本实用新型提供了一种应用于跳跃型机器人的弹跳装置。

为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:

一种应用于跳跃型机器人的弹跳装置,包括呈长筒型的活塞缸体,同轴设置在活塞缸体内的波形弹簧,上端穿过波形弹簧伸入活塞缸体内且下端位于活塞缸体外、并在上端设置有容纳混合气体的盲孔的活塞杆,设置在活塞杆上端的活塞喷嘴,与活塞缸体内壁连接且设置有排气口、并套在波形弹簧上的内衬,与活塞杆同轴设置且位于内衬和活塞杆之间的推杆轴承,以及设置在活塞缸体内下端部且同轴套接在活塞杆上、并位于推杆轴承下方的密封环;所述活塞缸体在上端部设置有端盖且该端盖设置有使容纳在盲孔内的混合气体燃爆的火花塞和使容纳在盲孔内的混合气体保持一定压力的磁环和磁铁垫片,所述端盖设置有混合气体进入盲孔的进气口,所述活塞杆在下端设置有缓冲组件且在上端设置有使容纳在盲孔内的混合气体不泄漏的密封组件,所述波形弹簧位于密封组件和推杆轴承之间并用于使活塞杆沿活塞缸体向下移动后复位。

具体的,所述密封组件包括设置在活塞杆上端部的活塞盖,套接在活塞盖上的活塞环,以及设置在活塞盖下部且套接在活塞杆上、并位于波形弹簧上方的活塞轴承。

进一步的,所述密封组件还包括设置在活塞轴承和波形弹簧之间且套接在活塞杆上、并用于保护活塞杆上下移动过程中不被损坏的减震垫圈。

具体的,所述缓冲组件包括设置在活塞杆下端部的活塞限位器,连接在活塞限位器下部的垫板,与垫板下部连接并起缓冲作用的脚垫,以及与活塞杆下端部连接并用于将活塞杆与垫板和活塞限位器紧固的锁紧螺母。

具体的,所述内衬通过螺钉与活塞缸体内壁连接。

与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:

(1)本实用新型采用磁环设计并靠近火花塞,通过吸持活塞杆保持盲孔内部的混合气体压力,活塞缸体中的磁环能吸住活塞杆,当混合气体进入活塞缸体内以及活塞杆盲孔内,能间接的增大盲孔内的压力;

(2)本实用新型采用波形弹簧结构,能确保弹跳装置至少可以跳1m高时,波纹波形弹簧已完全缩回活塞缸体内,恢复及时稳定性更强;

(3)本实用新型在活塞杆和活塞缸体内下端部之间设置密封环,能保护活塞缸体内免受外部的环境碎屑的影响;

(4)本实用新型弹跳高度为8-9m。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的工作过程示意图。

其中,附图标记对应的名称为:

1-火花塞,2-端盖,3-磁环,4-磁铁垫片,5-活塞缸体,6-活塞环,7-活塞喷嘴,8-减震垫圈,9-波形弹簧,10-内衬,11-推杆轴承,12-密封环,13-脚垫,14-锁紧螺母,15-垫板,16-活塞限位器,17-活塞杆,18-活塞轴承,19-活塞盖。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明,本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。

实施例:

如图1所示,一种应用于跳跃型机器人的弹跳装置,包括呈长筒型的活塞缸体5,同轴设置在活塞缸体5内的波形弹簧9,波形弹簧9用17-7PH/SS631材料,通过蒸汽脱脂、超声波清洗制成,寿命和稳定性更强,上端穿过波形弹簧9伸入活塞缸体5内且下端位于活塞缸体5外、并在上端设置有容纳混合气体的盲孔的活塞杆17,活塞杆17的盲孔与活塞缸体5内部腔室连通,设置在活塞杆17上端的活塞喷嘴7,活塞喷嘴7设置有贯穿的通孔,并且该通孔上部尺寸小于盲孔尺寸,下部呈圆台形承接通孔上部分和盲孔,活塞喷嘴7压入活塞杆17的盲孔中并由活塞盖19与活塞杆17之间的螺纹拧紧固定,活塞喷嘴7的通孔由于上部尺寸小于盲孔尺寸,因此活塞喷嘴7能增强活塞杆17盲孔内的混合气体在点火爆炸后产生的热气体对活塞杆17和活塞缸体5的作用力,与活塞缸体5内壁连接且设置有排气口、并套在波形弹簧9上的内衬10,内衬10通过螺钉与活塞缸体5内壁连接,排气口位于内衬10上端两侧,贯穿连通到内衬10下端,在活塞缸体5向上移动时排出气体,与活塞杆17同轴设置且位于内衬10和活塞杆17之间的推杆轴承11,以及设置在活塞缸体5内下端部且同轴套接在活塞杆17上、并位于推杆轴承11下方的密封环12;活塞缸体5在上端部设置有端盖2且该端盖2设置有使容纳在盲孔内的混合气体燃爆的火花塞1和使容纳在盲孔内的混合气体保持一定压力的磁环3和磁铁垫片4,端盖2设置有混合气体进入盲孔的进气口,活塞杆17在下端设置有缓冲组件且在上端设置有使容纳在盲孔内的混合气体不泄漏的密封组件,波形弹簧9位于密封组件和推杆轴承11之间并用于使活塞杆17沿活塞缸体5向下移动后复位。

密封组件包括设置在活塞杆17上端部的活塞盖19,活塞盖19与活塞杆17之间的通过螺纹连接,套接在活塞盖19上的活塞环6,以及设置在活塞盖19下部且套接在活塞杆17上、并位于波形弹簧9上方的活塞轴承18,密封组件还包括设置在活塞轴承18和波形弹簧9之间且套接在活塞杆17上、并用于保护活塞杆17上下移动过程中不被损坏的减震垫圈8。

缓冲组件包括设置在活塞杆17下端部的活塞限位器16,连接在活塞限位器16下部的垫板15,与垫板15下部连接并起缓冲作用的脚垫13,以及与活塞杆17下端部连接并用于将活塞杆17与垫板15和活塞限位器16紧固的锁紧螺母14。脚垫13、垫板15和活塞限位器16通过紧固螺栓连接。

混合气体为丙烷和N2O。

本实用新型的工作过程:通过进气口进入盲孔内的混合气体通过火花塞点火,瞬间产生高温高压,使活塞杆和活塞缸体以及活塞缸体上的负载有向相反方向运动的趋势,此阶段为燃爆阶段;当活塞缸体以及活塞缸体上的负载移到最大行程位置时,与活塞杆碰撞,通过与活塞杆以及活塞杆与地面的相互作用完成弹跳功能,此时波形弹簧处于最大压缩状态,此阶段为碰撞阶段;活塞杆和活塞缸体以及活塞缸体上的负载同时起跳,波形弹簧在弹跳装置跳至1M左右时,快速复位活塞杆,为下次充气起跳做准备,此阶段为空中阶段。具体如图2所示,图2中从左至右依次为燃爆阶段、碰撞阶段、空中阶段。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一,不应当用于限制本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色,其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的,均应当包含在本实用新型的保护范围之内。

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