[发明专利]一种基于液压驱动的机器人弹跳机构

说明书

技术领域

本发明属于机器人与自动控制领域，具体地说，涉及一种基于液压驱动的机器人弹跳机构。

背景技术

当前，移动机器人应用十分广泛，特别是较为危险或人们不易到达的环境，诸如军事侦察、反恐活动以及对外星球的探索等；这些场合一般地势较为复杂，存在各种障碍物，要求机器人具有较强的自主运动能力越过障碍物体。而当前机器人的运动方式主要是多轮驱动和仿生的步行或爬行，对于一些较高的障碍物,上述机器人的运动形式难以逾越或越障能力较差。国内也有一些机器人其弹跳机构是采用电机驱动，在专利ZL201923237中公开了一种基于电机驱动的机器人弹跳机构，该机构主要通过电机带动中心圆柱凸轮转动，凸轮外表面有螺旋型凹槽，凹槽受力会向下移动，带动机构重心下移，拉伸弹簧使机器人跳跃；但该机器人使用了凸轮机构增加了控制的复杂性，及运动规律不确定性，而且电机驱动装置功率/质量比小，负重能力差。在专利CN101058036中公开了一种前面有支撑机构，后面有起跳机构的仿蝗虫跳跃机器人，但该机器人能量利用率低，跳跃高度不能调节。

发明内容

为了避免现有技术的不足，本发明提出一种基于液压驱动的机器人弹跳机构；该弹跳机构采用液压驱动可以直接把液压缸安装在驱动关节处，避免了减速器的使用，使机器人结构更加简捷；采用齿轮齿条啮合形式传递运动与动力，具有传动精度高、易于控制，能量利用率高、传递功率大的特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括液压装置，其中还包括液压缸、连接座、连接架、带齿连杆、转轴、双边齿条、销轴、第二连杆、连接轴、第三连杆、弹簧，液压装置安装在机器人的身体上；液压缸位于液压装置下面与液压装置通过连接座相连接，液压缸连接法兰与连接架固连，双边齿条位于连接架中间部位，液压缸下端与双边齿条上端凹槽配合安装；两个带齿连杆的不完全齿轮端位于连接架内双边齿条的两边通过转轴与连接架连接，两个带齿连杆的不完全齿轮与双边齿条啮合；第二连杆与第三连杆分别与两个带齿连杆另一端通过销轴铰接，第二连杆与第三连杆的另一端通过连接轴铰接形成五杆机构，两根弹簧的两端分别与两个销轴两端固连。

所述带齿连杆一端是不完全齿轮，中心有通孔，另一端是中间凹空的两个对称圆弧形，中心有通孔，连杆杆身上开有长槽孔。

所述第二连杆一端是圆弧形，中心有通孔，圆弧厚度是连杆厚度的一半，另一端是中间凹空的两个对称圆弧形，中心有通孔，连杆杆身上开有长槽孔。

所述第三连杆两端是对称圆弧形，中心有通孔，圆弧厚度是连杆厚度的一半，连杆杆身上有长槽孔。

有益效果

本发明基于液压驱动的机器人弹跳机构，通过液压缸推动双面齿条向下运动，使五杆机构重心下移，同时拉伸弹簧产生内应力，使机器人产生跳跃，运动可靠性高，该机构能将弹簧的线性力转换成非线性弹跳动力，使得在位移相同的条件下能够存储更多的能量。该机构通过改变弹簧刚度可以实现跳跃度可调的功能。本发明是液压驱动可以直接把液压缸安装在驱动关节处避免了减速器的使用，使机器人结构更加简洁，若与移动方式向结合可以显著地提高机器人的越障能力和活动范围。本发明采用了类似齿轮齿条啮合形式传递运动与动力，具有工作可靠，寿命长，结构紧凑，传动精度高，传递功率大的特点。使其在遇有障碍物时，能够高效快速的逾越。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明一种基于液压驱动的机器人弹跳机构作进一步详细说明。

图1为本发明基于液压驱动的机器人弹跳机构示意图。

图2为本发明基于液压驱动的机器人弹跳机构局部剖视图。

图3为本发明的带齿连杆轴测图。

图4为本发明的第二连杆示意图。

图5为本发明的第三连杆示意图。

图6为本发明的第一销轴示意图。

图中:

1.液压装置2.连接座  3.液压缸  4.连接架  5.带齿连杆  6.转轴  7.双边齿条8.销轴  9.第二连杆  10.连接轴  11.开口销  12.第三连杆  13.弹簧

具体实施方式

本实施例是一种基于液压驱动的机器人弹跳机构。