[实用新型]一种可主动调节落地前姿态的弹跳机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机器人技术，尤其涉及一种可主动调节落地前姿态的弹跳机器人。

背景技术

室外复杂环境中机器人的运动一直是一个研究热点，弹跳机器人相比于同尺寸的轮式机器人和履带式机器人，具有更强大的越障能力，可以作为无线传感器网络节点，越过高于自身数倍的障碍物，或跳进狭窄凹坑进行探测任务，可用于军事侦查、危险环境探测、灾后搜救等领域。

弹跳机器人目前还不能实现安全稳定着陆，落地后往往出现翻到和侧跌，在下次起跳前需要能够实现自复位等动作，从而造成机械结构的复杂化。专利CN201210003779.3提出一种弹跳机器人的单电机驱动自复位、起跳方向和起跳角度调节机构；其自复位机构是基于折叠式工作方式，只适用于平坦路面，在草地等具有微小障碍物情况下会失效；其落地角度与机器人自身负载和地面情况密切相关，容易造成机器人关键零部件撞击地面损坏。在复杂非平坦路面环境中，对于此类弹跳机器人如何采用最少数量的驱动电机和机构，实现安全落地和稳定自复位是一个难点。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可主动调节落地前姿态的弹跳机器人。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的可主动调节落地前姿态的弹跳机器人，其较佳的具体实施方式是：

包括机架、大腿、辅助腿、小腿、凸轮、凸轮减速齿轮、凸轮驱动电机、电池组模块、感知控制模块、飞轮、飞轮减速齿轮、飞轮驱动电机、变刚度弹性关节；

所述大腿和辅助腿的下端铰接在小腿上，所述大腿的中部铰接在机架上，所述机架、大腿、辅助腿与小腿构成了平行四边形机构，所述大腿的上端与凸轮紧密接触，所述辅助腿的上端铰接有变刚度弹性关节并连接在机架上，所述凸轮通过凸轮减速齿轮与凸轮驱动电机连接；

所述机架上设有飞轮，所述飞轮通过飞轮减速齿轮与飞轮转动电机连接。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的可主动调节落地前姿态的弹跳机器人，解决了现有弹跳机器人弹跳后容易翻到和侧跌、无有效的姿态调整装置和落地姿态角度不可设定的问题。

附图说明

图1a、图1b分别为本实用新型实施例提供的可主动调节落地前姿态的弹跳机器人的不同角度的结构示意图。

图2为本实用新型实施例中弹跳机构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中飞轮机构的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中变刚度弹性关节的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中变刚度弹性关节爆炸视图。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型的可主动调节落地前姿态的弹跳机器人，其较佳的具体实施方式是：

包括机架、大腿、辅助腿、小腿、凸轮、凸轮减速齿轮、凸轮驱动电机、电池组模块、感知控制模块、飞轮、飞轮减速齿轮、飞轮驱动电机、变刚度弹性关节；

所述大腿和辅助腿的下端铰接在小腿上，所述大腿的中部铰接在机架上，所述机架、大腿、辅助腿与小腿构成了平行四边形机构，所述大腿的上端与凸轮紧密接触，所述辅助腿的上端铰接有变刚度弹性关节并连接在机架上，所述凸轮通过凸轮减速齿轮与凸轮驱动电机连接；

所述机架上设有飞轮，所述飞轮通过飞轮减速齿轮与飞轮转动电机连接。

还包括电池组模块、感知控制模块，所述感知控制模块设有机器人与地面的距离感知传感器和机器人自身姿态感知传感器，所述凸轮驱动电机和飞轮驱动电机与所述感知控制模块通过信号线连接。

所述飞轮、变刚度弹性关节设于机器人的前部，所述电池组模块、感知控制模块(9)设于机器人的中部，所述凸轮设于机器人的后部。

所述的变刚度弹性关节包括输入轴、外壳、粗卷簧、细卷簧、滑块、滑板、空心轴驱动电机和输出法兰盘；

所述输入轴设置于所述外壳的回转中心并与外壳之间固定；

所述粗卷簧和细卷簧的内圈并联固定于所述输入轴上，所述粗卷簧和细卷簧的中间部分由滑块固结在一起，所述滑块装于滑板的导轨槽中，空心轴驱动电机的定子与输入轴固定、转子与所述滑板固定，所述细卷簧的最外圈固定在输出法兰盘上。