[发明专利]一种具有跳跃能力的仿灵长类多运动模式机器人有效
申请号: | 202111352675.9 | 申请日: | 2021-11-16 |
公开(公告)号: | CN114083516B | 公开(公告)日: | 2023-04-14 |
发明(设计)人: | 陆志国;柴宇宸;王儒超 | 申请(专利权)人: | 东北大学 |
主分类号: | B25J9/00 | 分类号: | B25J9/00;B25J17/00;B25J17/02;B62D57/032 |
代理公司: | 沈阳东大知识产权代理有限公司 21109 | 代理人: | 李珉 |
地址: | 110819 辽宁*** | 国省代码: | 辽宁;21 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 具有 跳跃 能力 灵长类 运动 模式 机器人 | ||
1.一种具有跳跃能力的仿灵长类多运动模式机器人,其特征在于:包括躯干、左臂、右臂、左腿及右腿;所述左臂设置在躯干的左上部,所述右臂设置在躯干的右上部,左臂和右臂均可执行扭臂动作、摆臂动作及曲臂动作;所述左腿设置在躯干的左下部,所述右腿设置在躯干的右下部,左腿和右腿均可执行扭腿动作、摆腿动作、曲腿动作及跳跃动作;在所述躯干顶部设置有头罩;
所述躯干包括躯干骨骼、高压气瓶、左臂扭转驱动电机、右臂扭转驱动电机、左腿扭转驱动电机及右腿扭转驱动电机;所述高压气瓶竖直固装在躯干骨骼内部;所述左臂扭转驱动电机固定安装在躯干骨骼的左肩部,且左臂扭转驱动电机的动力输出转轴水平朝左设置;所述右臂扭转驱动电机固定安装在躯干骨骼的右肩部,且右臂扭转驱动电机的动力输出转轴水平朝右设置;所述左臂扭转驱动电机与右臂扭转驱动电机的动力输出转轴同轴分布;所述左腿扭转驱动电机固定安装在躯干骨骼的左髋部,左腿扭转驱动电机的动力输出转轴竖直朝下设置;所述右腿扭转驱动电机固定安装在躯干骨骼的右髋部,右腿扭转驱动电机的动力输出转轴竖直朝下设置;所述左腿扭转驱动电机与右腿扭转驱动电机位于同一水平面内;
所述左臂与右臂结构相同且相对于躯干骨骼左右镜像对称,左臂/右臂包括肩部骨骼、大臂骨骼、小臂骨骼、手爪、大臂摆转驱动电机、小臂摆转驱动电机及手爪驱动机构;所述肩部骨骼固定连接在左臂扭转驱动电机/右臂扭转驱动电机的动力输出转轴上,肩部骨骼与左臂扭转驱动电机/右臂扭转驱动电机的动力输出转轴同步随动,肩部骨骼相对于躯干骨骼具有回转自由度;所述大臂摆转驱动电机固定安装在肩部骨骼上,大臂摆转驱动电机的动力输出转轴与左臂扭转驱动电机/右臂扭转驱动电机的动力输出转轴在空间上相互垂直;所述大臂骨骼的后端与大臂摆转驱动电机的动力输出转轴固定连接,大臂骨骼与大臂摆转驱动电机的动力输出转轴同步随动,大臂骨骼相对于肩部骨骼具有摆转自由度;所述小臂摆转驱动电机固定安装在大臂骨骼的前端,小臂摆转驱动电机的动力输出转轴与大臂摆转驱动电机的动力输出转轴在空间上相互垂直;所述小臂骨骼的后端与小臂摆转驱动电机的动力输出转轴固定连接,小臂骨骼与小臂摆转驱动电机的动力输出转轴同步随动,小臂骨骼相对于大臂骨骼具有摆转自由度;所述手爪设置在小臂骨骼的前端,所述手爪驱动机构设置在手爪与小臂骨骼之间;
所述手爪采用弯钩式结构,分为弯钩段和钩柄段;所述手爪的弯钩段与钩柄段衔接处通过第一铰接轴与小臂骨骼相铰接,手爪相对于第一铰接轴具有摆转自由度;所述手爪驱动机构包括手爪摆转驱动气缸及手爪摆转传动杆;所述手爪摆转驱动气缸同轴设置在小臂骨骼内部,手爪摆转驱动气缸的缸筒与小臂骨骼固定连接,手爪摆转驱动气缸活塞杆顶端通过第二铰接轴与手爪摆转传动杆一端相铰接,手爪摆转传动杆另一端通过第三铰接轴与手爪的钩柄段底端相铰接;在所述小臂骨骼上开设有导向滑槽,导向滑槽与手爪摆转驱动气缸相平行;所述第二铰接轴的端部延伸至导向滑槽内,第二铰接轴与导向滑槽之间设置有减摩轴承;所述手爪摆转驱动气缸与高压气瓶进行气动连接;
所述左腿和右腿结构相同且相对于躯干骨骼左右镜像对称,左腿/右腿包括第一髋部骨骼、第二髋部骨骼、大腿骨骼、小腿骨骼、脚部骨骼、大腿左右摆转驱动电机、大腿前后摆转驱动电机、弹跳执行气缸及曲腿执行机构;所述第一髋部骨骼固定连接在左腿扭转驱动电机/右腿扭转驱动电机的动力输出转轴上,第一髋部骨骼与左腿扭转驱动电机/右腿扭转驱动电机的动力输出转轴同步随动,第一髋部骨骼相对于躯干骨骼具有回转自由度;所述大腿左右摆转驱动电机固定安装在第一髋部骨骼的后部,且大腿左右摆转驱动电机的动力输出转轴水平朝前设置;所述第二髋部骨骼水平设置,第二髋部骨骼一端与大腿左右摆转驱动电机的动力输出转轴固定连接,第二髋部骨骼另一端通过销轴和轴承与第一髋部骨骼相铰接,且第二髋部骨骼和第一髋部骨骼的铰接销轴与大腿左右摆转驱动电机的动力输出转轴同轴分布;所述大腿前后摆转驱动电机固定连接在大腿骨骼上端,大腿前后摆转驱动电机的动力输出转轴与第二髋部骨骼固定连接,且大腿前后摆转驱动电机的动力输出转轴与大腿左右摆转驱动电机的动力输出转轴在空间上相互垂直;所述大腿骨骼下端通过第四铰接轴与小腿骨骼上端相铰接,小腿骨骼下端通过第五铰接轴与脚部骨骼相铰接;所述弹跳执行气缸平行固装在小腿骨骼后部,弹跳执行气缸的活塞杆朝下设置,在弹跳执行气缸的活塞杆端部固定设置有支撑头,支撑头顶撑在地面上;所述弹跳执行气缸与高压气瓶进行气动连接;所述曲腿执行机构设置在大腿骨骼与脚部骨骼之间;
所述曲腿执行机构包括曲腿执行驱动电机、传动盘、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、杠杆及第五连杆;所述曲腿执行驱动电机固定连接在大腿骨骼上端,曲腿执行驱动电机的动力输出转轴与大腿前后摆转驱动电机的动力输出转轴同轴分布;所述传动盘同轴固连在曲腿执行驱动电机的动力输出转轴上;所述第一连杆、第二连杆、第三连杆及第四连杆首尾相接构成平行四边形机构,所述传动盘与第二连杆固定连接;在所述第三连杆上设有外延段,第三连杆的外延段内端通过第六铰接轴与大腿骨骼相铰接;所述杠杆上端通过第七铰接轴与第三连杆的外延段外端相铰接,杠杆支点通过第八铰接轴与小腿骨骼相铰接,杠杆下端通过销轴和轴承与第五连杆上端相铰接,第五连杆下端通过第九铰接轴与脚部骨骼相铰接。
2.根据权利要求1所述的一种具有跳跃能力的仿灵长类多运动模式机器人,其特征在于:在所述脚部骨骼下方设置有前脚趾和后脚趾;所述前脚趾的根部及后脚趾的根部均通过第十铰接轴与脚部骨骼相铰接;所述前脚趾数量若干,若干前脚趾并列排布,若干前脚趾的自由端之间通过第一弹簧杆串联连接,且第一弹簧杆与前脚趾的穿装孔之间安装有减摩轴承,第一弹簧杆相对于前脚趾具有回转自由度;在所述第一弹簧杆与脚部骨骼之间并列设置有若干前减震器,前减震器的前端与第一弹簧杆相铰接,前减震器的后端与脚部骨骼相铰接;所述后脚趾数量若干,若干后脚趾并列排布,若干后脚趾的自由端之间通过第二弹簧杆串联连接,且第二弹簧杆与后脚趾的穿装孔之间安装有减摩轴承,第二弹簧杆相对于后脚趾具有回转自由度;在所述第二弹簧杆与脚部骨骼之间并列设置有若干后减震器,后减震器的前端与第二弹簧杆相铰接,后减震器的后端与脚部骨骼相铰接。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于东北大学,未经东北大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/202111352675.9/1.html,转载请声明来源钻瓜专利网。