[发明专利]步长可变的连续跳跃及转向运动机构

说明书

技术领域

  本发明涉及一种四足支撑机器人运动机构，特别是一种步长可变的连续跳跃及转向运动机构。 

技术背景

在非结构化或准结构化环境下运动时，轮履及爬行式机器人遇到大于其自身尺寸的障碍物时，一般只能避让，在很多场合的应用受到限制。具有弹跳性能的机器人由于可以跨越障碍，墙体和沟渠，具有广泛的应用前景，近年来受各国研究机构的高度关注。跳跃机器人要求落脚面积小，适应复杂的地形和环境；可跳跃其自身高的数倍甚至数十倍的高度，越障能力和活动范围大；弹跳运动的突然性与爆发性还有助于机器人快速躲避危险；而其结构自由度可很少，但其运动自由度并不少，因而其运动灵活性高，结构与控制简单，易微小化。跳跃机器人在运动过程中，也存在难以实现连续跳跃，难以控制跳跃步长和跳跃方向的缺点。 

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种连续跳跃及转向运动机构，该机构可以实现改变跳跃步长和跳跃方向，结构简单，易于操作。

为达到上述的目的，本发明的构思是：通过周期地改变机构中的可动机构的质心高度，使弹簧周期地储存和释放弹性势能，与此同时势能与动能发生相互转化，并利用惯性使机构实现连续跳跃。通过改变弹簧的压缩量大小，改变弹簧势能，从而改变每次跳跃的步长。通过改变机构的质心相对于四支撑足形成的支撑四边形的形心的偏移位置来实现跳跃方向的改变。

根据上述发明构思，本发明通过以下技术方案实现:一种步长可变的连续跳跃及转向运动机构，包括一个机体和四个支撑足，其特征在于：所述机体，顶端有一短凸轴与支撑足顶部中心的小孔为转动副连接。有一个凸轮轴安装于一个滑箱中，而该滑箱安装于机体的滑槽内，一个凸轮安装在所述凸轮轴上而构成凸轮机构，一个凸轮电机安装在所述机体滑槽底部的一个电机座板上，该电机上的转轴与凸轮轴通过同步带传动;一个舵机直立固定在所述支撑足上面的一个舵机座板上，该舵机的转轴向下穿过一块舵机座板小孔，与一联轴器连接，该联轴器的另一端穿过所述支撑足顶部中心小孔与所述机体的短轴连接；一个压缩弹簧的顶靠在所述滑箱底部电机座板上，由一个丝杠电机驱动一个齿轮转动，再由该齿轮带动一个传动齿轮转动，该传动齿轮带动一根丝杠旋转，该丝杠与一个滑块旋配而驱动滑块向前运动从而达到控制顶靠在滑块另一侧的所述弹簧。所述机体的结构包括四根方杆平行排列而一端焊接一个外端为斜面的端块，在该端块的斜面中心有所述的短凸轴，而四根方杆的另一端焊接一个端板，在该端板上安装所述丝杠电机和丝杠；所述滑箱与四根方杆构成滑槽相滑配，所述滑块与四根方杆滑配。所述支撑足的结构包括所述支撑足的结构：所述舵机座板的下端面四角处分别固定连接四根支撑足，该四根支撑足以支撑所述机体悬空。

与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：此运动机构结构简单，跳跃效率高，可实现连续跳跃，并易于改变跳跃步长和跳跃方向。 

附图说明

  图1,图2是本发明的步长可变的连续跳跃及转向运动机构三维立体图。

 图3是图1的辅助视图。

图4是凸轮滑块装置。

图5是图1示例的机体部分的俯视图。

图6是图2示例的机体部分的俯视图。

图7是凸轮的主视图。

图8是图1示例的方向控制机构的主视图。

具体实施方式

   下面结合附图对本发明的优选实施例作详细说明：