连接件5-3沿着小腿二 5-1轴线平动，从而调节第五连接件5-2与第六连接件5-3之间的距离，而该距离的大小会影响该弹跳机器人的弹跳高度和距离，因此调节方案二机构可以实现弹跳机器人的弹跳高度和距离调节。
[0026]参照图11和图12，调节方案三机构包括小腿三6-1、第七连接件6_2、第八连接件
6-3、螺母三6-4、驱动电机三6-5、驱动齿轮五6-6和驱动齿轮六6_7，小腿三6_1为两根螺杆；第七连接件6-2上有两个轴线平行的螺纹孔，分别安装在小腿三6-1的两根螺杆靠近中间的部位，第七连接件6-2同时与大腿1-1-3的底端转动副连接；第八连接件6-3上有两个轴线平行的孔，分别套接于小腿三6-1两根螺杆的一端，第八连接件6-3还与大腿辅助腿1-1-4转动副连接；螺母三6-4固定在小腿三6-1两根螺杆上位于第八连接件的两边，其作用是保证第八连接件6-3与两根螺杆只有转动副而无移动副；驱动电机三6-5包括两个，分别固定在第八连接件6-3的两端；驱动齿轮五6-6包括两个，分别安装在两个驱动电机三6-5的输出轴上；驱动齿轮六6-7固接在小腿三6-1的两根螺杆上，并与两个驱动齿轮五6-6分别啮合；调节方案三机构的工作过程为:两个驱动电机三6-5同步转动驱动小腿三6-1的两根螺杆相对于第七连接件6-2转动，推动第七连接件6-2沿着小腿三6-1轴线平动，从而调节第七连接件6-2与第八连接件6-3之间的距离占小腿三6-1总长度的比例，而该比例的大小会影响该弹跳机器人的弹跳高度和距离，因此调节方案三机构可以实现弹跳机器人的弹跳高度和距离调节。
[0027]参照图13和图14，调节方案四机构包括大腿辅助腿一 7-1、第九连接件7_2、第十连接件7-3、螺母四7-4、驱动电机四7-5、驱动齿轮七7-6和驱动齿轮八7_7，大腿辅助腿一
7-1为一根螺杆；第九连接件7-2上有一个螺纹孔，与大腿辅助腿一7-1的一端螺纹连接；第十连接件7-3上有一个孔，与大腿辅助腿一 7-1的另一端套接；螺母四7-4固定在大腿辅助腿一 7-1上位于第十连接件的两边，其作用是保证第十连接件7-3与大腿辅助腿一 7-1只有转动副而无移动副；驱动电机四7-5固定在第十连接件7-3上；驱动齿轮七7-6安装在驱动电机四7-5的输出轴上；驱动齿轮八7-7固接在大腿辅助腿一 7-1上，并与驱动齿轮七7-7啮合；调节方案四机构的工作过程为:驱动电机四7-5转动驱动大腿辅助腿一 7-1相对于第九连接件7-2转动，推动第九连接件7-2沿着大腿辅助腿一 7-1轴线平动，从而调节第九连接件7-2与第十连接件7-3之间的距离，而该距离会影响该弹跳机器人的弹跳高度和距离，因此调节方案四机构可以实现弹跳机器人的弹跳高度和距离调节。
[0028]参照图15、图16、图17和图18，弹跳高度和距离调节四种方案的调节机构的调节效果仿真图，可以看出四种方案都能实现该弹跳机器人的弹跳高度和距离调节，并且可以看出调节范围在Icm的相同情况下，通过调节大腿辅助腿的调节效果最好，所实现的弹跳高度和距离调节范围最大。
【主权项】
1.一种用于弹跳机器人的运动姿态调节装置，包括大腿、大腿辅助腿以及小腿，所述大腿铰接在所述小腿的第一位置，所述大腿辅助腿铰接在所述小腿的第二位置，其特征在于:还包括一丝杆驱动机构，用于调节所述大腿和大腿辅助腿之间的夹角或同步调节所述第一位置和第二位置在所述小腿上的位置，以及一连接在所述小腿第二位置上，具有沿垂直于所述大腿和大腿辅助腿所在平面的平面内做摆动的用于复位的杆腿。2.根据权利要求1所述的运动姿态调节装置，其特征在于:所述丝杆驱动机构设置在所述小腿上并通过调整所述第一位置和第二位置之间的距离来调节所述大腿和大腿辅助腿之间夹角。3.根据权利要求2所述的运动姿态调节装置，其特征在于:在所述小腿的第一位置设置有第一连接件，在所述小腿的第二位置设置有第二连接件，所述大腿铰接在所述第一连接件上，所述大腿辅助腿铰接在所述第二连接件上，所述小腿为两根平行的丝杆，所述丝杆驱动机构包括该丝杆、驱动电机以及相互啮合的齿轮副，所述齿轮副中一个齿轮连接在所述驱动电机输出轴上，所述齿轮副中另一个齿轮固定在所述丝杆上，所述驱动电机安装在所述第一连接件和第二连接件之一上，所述第一连接件和第二连接件之一在所述驱动电机转动时相对于所述丝杆静止无轴向移动，所述第一连接件和第二连接件中另一在所述驱动电机转动时相对于所述丝杆轴向移动，在所述第二连接件上设置有一转轴，所述杆腿固定在该转轴上。4.根据权利要求3所述的运动姿态调节装置，其特征在于:在所述转轴上还设置有一单向轴承，在该单向轴承的外圈固定有一滚轮，该滚轮的端面凸出于所述第一连接件和第二连接件形成的支撑面。5.根据权利要求1所述的运动姿态调节装置，其特征在于:所述丝杆驱动机构设置在所述大腿辅助腿上并通过调整所述大腿辅助腿的长度来调节所述大腿和大腿辅助腿之间夹角。6.根据权利要求5所述的运动姿态调节装置，其特征在于:所述大腿辅助腿包括上辅助腿和下辅助腿，所述丝杆驱动机构包括丝杆、驱动电机以及相互啮合的齿轮副，所述驱动电机固定在所述上辅助腿上，所述丝杆上端转动的设置在所述上辅助腿内，所述齿轮副中一个齿轮连接在所述驱动电机输出轴上，所述齿轮副中另一个齿轮固定在所述丝杆上，在所述下辅助腿内设置有内螺纹孔，所述丝杆下端连接在所述下辅助腿的内螺纹孔内，在所述第二连接件上设置有一转轴，所述杆腿固定在该转轴上。7.根据权利要求6所述的运动姿态调节装置，其特征在于:在所述转轴上还设置有一单向轴承，在该单向轴承的外圈固定有一滚轮，该滚轮的端面凸出于所述第一连接件和第二连接件形成的支撑面。8.根据权利要求1所述的运动姿态调节装置，其特征在于:所述小腿包括足以及转动的连接在该足上的两根丝杆，所述丝杆机构由该丝杆以及位于所述第一位置的第一连接件、第二位置的第二连接件、驱动电机以及相互啮合的齿轮副构成，所述驱动电机固定在第一连接件上，所述齿轮副中一个齿轮连接在所述驱动电机输出轴上，所述齿轮副中另一个齿轮固定在所述丝杆上，所述足与所述两根丝杆形成螺纹副，所述第一连接件与所述丝杆形成转动副，所述第二连接件与所述丝杆形成转动副，在所述第二连接件上设置有一转轴，所述杆腿固定在该转轴上。9.根据权利要求8所述的运动姿态调节装置，其特征在于:在所述转轴上还设置有一单向轴承，在该单向轴承的外圈固定有一滚轮，该滚轮的端面凸出于所述第一连接件和第二连接件形成的支撑面。
【专利摘要】本发明公开了一种用于弹跳机器人的运动姿态调节装置，包括大腿、大腿辅助腿以及小腿，所述大腿铰接在所述小腿的第一位置，所述大腿辅助腿铰接在所述小腿的第二位置，其特征在于：还包括一丝杆驱动机构，用于调节所述大腿和大腿辅助腿之间的夹角或同步调节所述第一位置和第二位置在所述小腿上的位置，以及一连接在所述小腿第二位置上，具有沿垂直于所述大腿和大腿辅助腿所在平面的平面内做摆动的用于复位的杆腿。本发明的运动姿态调节装置，包括展开式自复位和连续式航向调节机构，以及基于结构参数的弹跳高度和距离调节机构，通过这些机构的协作，可以显著提高这类微型弹跳机器人的实用性。
【IPC分类】B62D57/02
【公开号】CN104943760
【申请号】CN201510262989
【发明人】张军, 宋光明, 宋爱国
【申请人】东南大学
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年5月21日