[发明专利]一种球面滚动机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种球面滚动机构，具体的讲是利用一个电机驱动反平行四边形机构实现滚动行进的机械装置。

背景技术

空间连杆机构运动形式多样，结构紧凑；将传统的机架杆与地面间的固定约束解除之后，空间连杆机构在惯性力的作用下，机架与地面脱离达到滚动行进目的。

中国专利公告号101915292A公开了“一种单动力滚动球面四杆机构”，它提出了一种全新的平面移动机构的方案，利用结构简单的空间闭链四杆机构，用一个电机进行驱动和控制，实现平面内圆周运动轨迹的滚动 。但是限于该机构为平行四边形球面滚动机构、该机构杆件只能为锐角扇形片、所以运动时翻滚角度为锐角，步幅小，翻滚步态电机控制频率高。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种可实现大步幅翻滚的球面滚动机构。

本发明的技术方案：

一种球面滚动机构，该机构包括：两个着地杆和两个连接杆共四个连杆和一个驱动电机，一个配重块。

第一着地杆和长连接杆通过第一着地杆的短端和长连接杆的通孔端同轴心配合，第一着地杆的短端插入长连接杆的通孔端中，长连接杆通孔端一侧通过第一着地杆短端内侧的卡簧槽安装卡簧进行轴向固定，长连接杆通孔端另一侧通过第一着地杆短端外侧螺纹孔配合配重块进行轴向固定。

第一着地杆和短连接杆通过第一着地杆的长端和短连接杆的通孔端同轴心配合，第一着地杆的长端插入短连接杆的通孔端，短连接杆通过第一着地杆长端两端的卡簧槽安装卡簧进行轴向固定。

第二着地杆和长连接杆通过第二着地杆的短端和长连接杆的电机连接端同轴心配合，第二着地杆的短端插入电机连接端的通孔中，长连接杆一侧通过第二着地杆的短端内侧的卡簧槽安装卡簧进行轴向固定，长连接杆另外一侧通过安装电机进行轴向固定：驱动电机和第二着地杆通过电机输出轴伸入着地杆短端通孔中、安装顶丝固定；驱动电机和长连接杆通过长连接杆的电机连接端凸台与电机安装孔配合螺钉连接。

第二着地杆和短连接杆通过第二着地杆的长端和短连接杆的通孔端同轴心配合，第二着地杆的长端插入短连接杆的通孔端，两者通过第二着地杆的长端两端的卡簧槽安装卡簧进行轴向固定。

上述的四组的同轴心连接的轴线交于一点，构成球面滚动机构。

本发明和已有技术相比具有的有益效果：

本发明利用球面滚动机构，单电机控制实现平面圆周轨迹运动。本发明杆件弧形夹角为锐角以实现结构翻滚、同时也可以为直角、钝角以增大步长，减小电机控制频率，简单的杆件设计方案具有结构紧凑特点，弱化翻滚步态时的机械干涉问题。为中小学生提供对几何形体及移动机构的认识，可用于制作机构教具、玩具，也可用于制作军用探测机器人。

附图说明

图1球面滚动机构整体三维图；

图2第一着地杆三维图；

图3短连接杆三维图；

图4长连接杆三维图；

图5第二着地杆三维图；

图6第一着地杆与短连接杆连接外形图；

图7第一着地杆与短连接杆连接断面图；

图8第一着地杆、长连接杆和配重连接外形图；

图9第一着地杆、长连接杆和配重连接断面图；

图10第二着地杆与短连接杆连接外形图；

图11第二着地杆与短连接杆连接断面图；

图12第二着地杆、长连接杆和电机连接外形图；

图13第二着地杆、长连接杆和电机连接断面图；

图14球面滚动机构运动初始状态示意图；

图15球面滚动机构翻转到临界位置示意图；

图16球面滚动机构完成翻转后示意图；

图17球面滚动机构完成一步翻转回到相似于初始位置状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

一种球面滚动机构，如图1所示，该机构包括：第一着地杆1；第二着地杆4；短连接杆2；长连接杆3；其中，第一着地杆1与配重块6连接，第二着地杆4与电机5连接。