[发明专利]一种基于压电驱动的腿式跳跃机器人及其控制方法

摘要

本发明公开了一种基于压电驱动的腿式跳跃机器人及其控制方法，机器人包括四层平面PVC薄膜折叠形成的柔性身体和四个压电双晶片足，PVC薄膜层上连接有弹跳腿、止动片、形状记忆合金弹簧和不锈钢弹簧。利用压电双晶片在正余弦电压作用下的振动，机器人能够直线行走；利用形状记忆合金加热收缩的性能，PVC层储存和释放应变能以实现弹跳腿的放开和收回，机器人能够斜向上跳跃并恢复原状以继续行走，实现运动模式的相互转换。本发明机器人结合压电驱动快响应、高精度以及形状记忆合金大变形的优势，实现机器人的直线和跳跃运动，扩大了压电机器人的应用领域和运动范围。

主权项

1.一种基于压电驱动的腿式跳跃机器人，其特征在于，包括第一至第四驱动足、第一至第四PVC薄膜层、第一和第二形状记忆合金弹簧、第一和第二弹跳腿、第三弹簧和止动片，其中：第一至第四PVC薄膜层由上至下依次设置，两两之间有空隙，且其两端相互粘结，第二PVC薄膜层两端粘结端预留第一延伸部用来安装第一至第四驱动足；第一和第四PVC薄膜层呈“Z”字形状，用来使第三PVC薄膜层变形，中间分别设有第一开口和第二开口；第一形状记忆合金弹簧穿过第一开口，两端固定在第一PVC薄膜层上；第二形状记忆合金弹簧穿过第二开口，两端固定在第四PVC薄膜层上；第二PVC薄膜层呈“工”字形状，中间窄处用来给第一和第三PVC薄膜提供变形空间，同时安装止动片；第三PVC薄膜层用来储存和释放应变能，中间设有第三开口，以使第三PVC薄膜层穿过第二PVC薄膜层的中间窄处，折叠呈“V”字形状，且第三PVC薄膜层的横向两侧预留第二延伸部用来安装第一和第二弹跳腿；第三弹簧跨过第三开口，两端固定在第三PVC薄膜层上。