專利名稱：一種具有滑翔彈跳功能的機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，涉及彈跳機(jī)器人，具體為一種具有滑翔彈跳功能的機(jī)器人。
背景技術(shù)：
目前，移動(dòng)機(jī)器人應(yīng)用十分廣泛，特別是較為危險(xiǎn)或是人們不易到達(dá)的復(fù)雜環(huán)境，如星際探索、軍事偵察、反恐防暴活動(dòng)等。上述場(chǎng)合一般地形較為復(fù)雜，可能存在各種障礙物，這就要求機(jī)器人具有很強(qiáng)的越障能力。當(dāng)前，移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方式主要是輪式移動(dòng)以及仿生爬行或步行，對(duì)于較大的障礙物或較長(zhǎng)的溝壑，上述運(yùn)動(dòng)形式的機(jī)器人難以逾越或 越障效率低。而彈跳機(jī)器人可以越過數(shù)倍甚至數(shù)十倍自身尺寸的障礙物，具有越障能力強(qiáng)、運(yùn)動(dòng)范圍大和躲避危險(xiǎn)快的優(yōu)點(diǎn)，特別適合于有障礙物的復(fù)雜地形。此外在星際探索中，如月球表面的重力加速度大約只有地球表面的1/6，彈跳機(jī)器人可充分利用這一特點(diǎn)，完成高效的運(yùn)動(dòng)，其在現(xiàn)實(shí)生活及科學(xué)研究中均有廣闊的應(yīng)用前景。目前彈跳機(jī)器人多使用六桿彈跳機(jī)構(gòu)進(jìn)行彈跳，存在彈跳高度低，水平移動(dòng)距離短，不能平穩(wěn)落地，運(yùn)動(dòng)形式單一等問題。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有滑翔彈跳功能的機(jī)器人，該機(jī)器人具有彈跳和滑翔兩種運(yùn)動(dòng)形式，運(yùn)動(dòng)范圍大，可平穩(wěn)落地并且有較強(qiáng)的越障能力，能滿足在復(fù)雜環(huán)境中運(yùn)動(dòng)和作業(yè)的需求。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種具有滑翔彈跳功能的機(jī)器人，包括機(jī)架、彈跳機(jī)構(gòu)、彈跳驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳感模塊、通信控制模塊以及電源模塊，還包括滑翔機(jī)構(gòu)和滑翔驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，滑翔機(jī)構(gòu)設(shè)置在機(jī)架上，滑翔驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、彈跳驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在機(jī)架內(nèi)，彈跳機(jī)構(gòu)設(shè)置在滑翔機(jī)構(gòu)下側(cè)；所述機(jī)架為左右對(duì)稱結(jié)構(gòu)，對(duì)稱的兩側(cè)為機(jī)架兩側(cè)；所述滑翔驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括直流驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)、滑翔驅(qū)動(dòng)電機(jī)架、傳動(dòng)齒輪組及滑翔傳動(dòng)軸組，直流驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)通過滑翔驅(qū)動(dòng)電機(jī)架固定在機(jī)架內(nèi)，滑翔傳動(dòng)軸組架設(shè)在機(jī)架內(nèi)部，直流驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)通過傳動(dòng)齒輪組帶動(dòng)滑翔傳動(dòng)軸組轉(zhuǎn)動(dòng)；所述滑翔機(jī)構(gòu)包括結(jié)構(gòu)相同、對(duì)稱分布的兩部分，分別固定在機(jī)架兩側(cè)，每一部分分別包括滑翔臂、連接件、翅膀和支撐桿，滑翔臂一端與滑翔驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑翔傳動(dòng)軸組固定連接，滑翔傳動(dòng)軸組的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)滑翔臂的上下擺動(dòng)，滑翔臂另一端與連接件固定連接，翅膀?yàn)椴煌笟獾娜嵝圆牧?，一端與連接件固定連接，另一端向外伸展，為懸空端，支撐桿固定在翅膀下側(cè)，與翅膀伸展方向垂直，使得翅膀撐開，滑翔臂的上下擺動(dòng)帶動(dòng)翅膀的上下扇動(dòng)；彈跳機(jī)構(gòu)連接彈跳驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，構(gòu)成六桿彈跳機(jī)構(gòu)，所述彈跳機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)滑翔機(jī)構(gòu)分為結(jié)構(gòu)相同、對(duì)稱分布的兩部分，每部分均采用對(duì)稱齒輪-六桿機(jī)構(gòu)，分別設(shè)置在滑翔機(jī)構(gòu)的兩個(gè)翅膀上。[0010]所述彈跳機(jī)構(gòu)每部分包括一對(duì)上對(duì)稱齒輪、一對(duì)下對(duì)稱齒輪、一對(duì)彈跳上桿、一對(duì)彈跳下桿、拉簧、鋼絲繩和下端固定件，彈跳上桿一端連接滑翔機(jī)構(gòu)的連接件，一端與彈跳下桿的一端活動(dòng)連接，彈跳下桿另一端連接下端固定件，下端固定件與翅膀的懸空端固定連接，拉簧連接在彈跳上桿與彈跳下桿的兩個(gè)連接節(jié)點(diǎn)之間，拉簧的初始狀態(tài)為收縮狀態(tài)，兩個(gè)上對(duì)稱齒輪 分別設(shè)置在彈跳上桿連接連接件的一端上，兩個(gè)下對(duì)稱齒輪分別設(shè)置在彈跳下桿連接下端固定件的一端，一對(duì)彈跳上桿通過上對(duì)稱齒輪聯(lián)動(dòng)，一對(duì)彈跳下桿通過下對(duì)稱齒輪聯(lián)動(dòng)，鋼絲繩一端與下端固定件固定連接，一端連接至彈跳驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述彈跳驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括直流電機(jī)、彈跳驅(qū)動(dòng)電機(jī)架、減速齒輪組、傳動(dòng)齒輪及彈跳傳動(dòng)軸，直流電機(jī)通過彈跳驅(qū)動(dòng)電機(jī)架固定在機(jī)架內(nèi)，彈跳傳動(dòng)軸架設(shè)在機(jī)架內(nèi)，直流電機(jī)通過減速齒輪組帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪，傳動(dòng)齒輪帶動(dòng)彈跳傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，減速齒輪組的末端齒輪為缺齒輪，彈跳機(jī)構(gòu)的鋼絲繩一端固定并纏繞在彈跳傳動(dòng)軸上，并隨彈跳傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)收緊或放開。彈跳機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)度為機(jī)架垂直高度的2倍。滑翔機(jī)構(gòu)中，每一部分的滑翔臂為一對(duì)，分別通過螺母與滑翔驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑翔傳動(dòng)軸組連接。本實(shí)用新型是在現(xiàn)有的六桿彈跳儲(chǔ)能裝置上改進(jìn)的，本實(shí)用新型采用了兩個(gè)六桿彈跳儲(chǔ)能裝置，即彈跳機(jī)構(gòu)的兩個(gè)對(duì)稱齒輪-六桿機(jī)構(gòu)，彈跳機(jī)構(gòu)連接彈跳驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，構(gòu)成六桿彈跳機(jī)構(gòu)，本實(shí)用新型增加了滑翔機(jī)構(gòu)，將滑翔機(jī)構(gòu)與彈跳機(jī)構(gòu)連接在一起，機(jī)身兩側(cè)兩個(gè)對(duì)稱部分作為機(jī)器人的兩個(gè)彈跳腿，兼做滑翔翅膀，有效的提高了彈跳高度。本實(shí)用新型具有以下幾點(diǎn)有益效果I、本實(shí)用新型彈跳機(jī)構(gòu)采用成熟的六桿式彈跳儲(chǔ)能裝置，由于采用兩個(gè)六桿式彈跳儲(chǔ)能裝置，即彈跳機(jī)構(gòu)設(shè)有兩個(gè)對(duì)稱齒輪-六桿機(jī)構(gòu)，彈跳驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)彈跳結(jié)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)效率高；兩個(gè)對(duì)稱齒輪-六桿機(jī)構(gòu)也提供了更大的彈跳力，有助于提高彈跳高度；2、本實(shí)用新型將彈跳和滑翔兩種運(yùn)動(dòng)形式相結(jié)合，顯著地提高機(jī)器人的越障能力和活動(dòng)范圍。彈跳運(yùn)動(dòng)形式可以實(shí)現(xiàn)較高的彈跳高度，但是水平移動(dòng)距離較短；滑翔運(yùn)動(dòng)形式可以有效提高水平移動(dòng)距離，但是需要彈跳運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)彈跳較高的高度作為鋪墊。兩種運(yùn)動(dòng)形式的有效結(jié)合，可以顯著提高機(jī)器人的越障能力和活動(dòng)范圍。本實(shí)用新型機(jī)器人的滑翔可以延長(zhǎng)機(jī)器人在空中停留的時(shí)間和水平移動(dòng)距離，減緩落地時(shí)機(jī)器人與地面的沖擊，提高落地的穩(wěn)定性；3、本實(shí)用新型的彈跳機(jī)構(gòu)與滑翔機(jī)構(gòu)一體化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，翅膀與彈跳腿合在一起，彈跳機(jī)構(gòu)可以輔助滑翔機(jī)構(gòu)翅膀的張開，滑翔機(jī)構(gòu)可以輔助彈跳機(jī)構(gòu)的彈跳桿保持在一個(gè)平面，彈跳的穩(wěn)定性好，一體化的結(jié)構(gòu)也有效地減輕了機(jī)器人的質(zhì)量；4、本實(shí)用新型的滑翔臂可以180°轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)器人在滑翔的過程中可以適度擺動(dòng)滑翔臂，在同樣的風(fēng)力下，通過滑翔臂的擺動(dòng)調(diào)整翅膀的角度，可以調(diào)整滑翔的距離。

圖I是本實(shí)用新型的機(jī)器人前視圖。圖2是本實(shí)用新型的機(jī)器人右視圖。[0022]圖3是本實(shí)用新型的機(jī)器人下視圖。圖4是本實(shí)用新型的機(jī)器人立體外形圖。圖5是本實(shí)用新型的機(jī)器人滑翔機(jī)構(gòu)裝配圖。圖6是本實(shí)用新型的機(jī)器人滑翔驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝配圖。圖7是本實(shí)用新型的機(jī)器人彈跳機(jī)構(gòu)裝配圖。圖8是本實(shí)用新型的機(jī)器人彈跳驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝配圖。圖9是本實(shí)用新型的機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖10是本實(shí)用新型的機(jī)器人復(fù)合式運(yùn)動(dòng)的一個(gè)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。參見圖1、2、3及4所示，本實(shí)用新型為一種具有滑翔彈跳功能的機(jī)器人，包括機(jī)架、彈跳機(jī)構(gòu)、彈跳驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳感模塊、通信控制模塊以及電源模塊，還包括滑翔機(jī)構(gòu)和滑翔驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，滑翔機(jī)構(gòu)設(shè)置在機(jī)架上，滑翔驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、彈跳驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在機(jī)架內(nèi)，彈跳機(jī)構(gòu)設(shè)置在滑翔機(jī)構(gòu)下側(cè)，采用現(xiàn)有的六桿彈跳機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，傳感模塊用于收集環(huán)境信息，并發(fā)送該環(huán)境信息給通信控制模塊；通信控制模塊用于接收來自傳感模塊發(fā)送的環(huán)境信息和上位機(jī)發(fā)送的控制命令，控制機(jī)器人動(dòng)作；電源模塊為傳感模塊和通信控制模塊提供所需要的電能。通信控制模塊分別通過滑翔驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和彈跳驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)滑翔機(jī)構(gòu)和彈跳機(jī)構(gòu)的控制。參見圖4所示，所述的機(jī)架包括前板I、后板3以及雙通隔離柱2。前板I與后板3通過螺絲配合雙通隔離柱2固定連接。所述前板、后板形狀大小一致，均為左右對(duì)稱，對(duì)稱的兩側(cè)為機(jī)架兩側(cè)，本實(shí)用新型對(duì)前后板的形狀沒有特別的要求，只要不妨礙滑翔機(jī)構(gòu)滑翔臂的擺動(dòng)即可。參見圖5所示，所述的滑翔機(jī)構(gòu)包括結(jié)構(gòu)相同、對(duì)稱分布的兩部分，分別固定在機(jī)架兩側(cè)，分別包括滑翔臂4、連接件5、翅膀6和支撐桿7。滑翔臂4 一端與滑翔驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑翔傳動(dòng)軸組10固定連接，滑翔傳動(dòng)軸組10的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)滑翔臂4的上下擺動(dòng)，滑翔臂4另一端與連接件5固定連接，翅膀6為不透氣的柔性材料，一端與連接件5固定連接，另一端向外伸展，為懸空端，支撐桿7固定在翅膀6下側(cè)，與翅膀6伸展方向垂直，使得翅膀6撐開，滑翔臂4的上下擺動(dòng)帶動(dòng)翅膀6的上下扇動(dòng)。翅膀6伸展的兩端分別與連接件5和彈跳機(jī)構(gòu)的下端固定件16連接，翅膀6所用材料盡量輕，可伸展，不透氣的即可，如常見的滑翔傘材料。參見圖6所示，所述的滑翔驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括直流驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)8、滑翔驅(qū)動(dòng)電機(jī)架9、傳動(dòng)齒輪組11及滑翔傳動(dòng)軸組10。直流驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)8通過滑翔驅(qū)動(dòng)電機(jī)架9固定在機(jī)架的后板3上，直流驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)8通過傳動(dòng)齒輪組11及滑翔傳動(dòng)軸組10帶動(dòng)滑翔臂4上下擺動(dòng)。傳動(dòng)齒輪組11及滑翔傳動(dòng)軸組10固定在前板I與后板3之間。滑翔傳動(dòng)軸組10在機(jī)架內(nèi)的位置，或者說具體的方位，滿足傳動(dòng)齒輪組11與直流驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)8的輸出軸齒輪能實(shí)現(xiàn)正常的嚙合，并帶動(dòng)滑翔傳動(dòng)軸組轉(zhuǎn)動(dòng)即可。本實(shí)用新型的彈跳機(jī)構(gòu)以現(xiàn)有六桿彈跳機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)，參見圖7所示，所述的彈跳機(jī)構(gòu)采用對(duì)稱齒輪-六桿機(jī)構(gòu)，分為結(jié)構(gòu)相同、對(duì)稱分布的兩部分，分別固定在滑翔機(jī)構(gòu)的連接件5上，包括上對(duì)稱齒輪12、下對(duì)稱齒輪17、彈跳上桿14、彈跳下桿18、拉簧15、鋼絲繩13和下端固定件16。上對(duì)稱齒輪12與彈跳上桿14通過螺絲固定在滑翔機(jī)構(gòu)的連接件5上。彈跳上桿14、彈跳下桿18與拉簧15通過螺絲固定連接。彈跳下桿18、下對(duì)稱齒輪17與下端固定件通過螺絲固定連接。所述彈跳機(jī)構(gòu)每部分包括一對(duì)上對(duì)稱齒輪12、一對(duì)下對(duì)稱齒輪17、一對(duì)彈跳上桿14、一對(duì)彈跳下桿18、拉簧15、鋼絲繩13和下端固定件16，彈跳上桿14 一端連接滑翔機(jī)構(gòu)的連接件5，一端與彈跳下桿18的一端活動(dòng)連接，彈跳下桿18另一端連接下端固定件16，下端固定件16與翅膀6的懸空端固定連接，拉簧15連接在彈跳上桿14與彈跳下桿18的兩個(gè)連接節(jié)點(diǎn)之間，拉簧15的初始狀態(tài)為收縮狀態(tài)，兩個(gè)上對(duì)稱齒輪12分別設(shè)置在彈跳上桿14連接連接件5的一端上，兩個(gè)下對(duì)稱齒輪17分別設(shè)置在彈跳下桿18連接下端固定件16的一端，所述一對(duì)彈跳上桿14通過上對(duì)稱齒輪12聯(lián)動(dòng)，一對(duì)彈跳下桿18通過下對(duì)稱齒輪17聯(lián)動(dòng)，鋼絲繩13 —端與下端固定件16固定連接，一端連接至彈跳驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；這里鋼絲繩13在連接至彈跳驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，不需要穿過滑翔機(jī)構(gòu)的連接件5以使得拉動(dòng)的時(shí)候保持彈跳機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定，因?yàn)槠鸪趵瓌?dòng)彈跳機(jī)構(gòu)收縮儲(chǔ)能的時(shí)候，彈跳機(jī)構(gòu)與彈跳驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)拉動(dòng)的傳動(dòng)軸基本是在一個(gè)平面內(nèi)的。 參見圖8所示，所述彈跳驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括直流電機(jī)21、彈跳驅(qū)動(dòng)電機(jī)架20、減速齒輪組19、傳動(dòng)齒輪23及彈跳傳動(dòng)軸22，直流電機(jī)21通過彈跳驅(qū)動(dòng)電機(jī)架20固定在機(jī)架內(nèi)，如后板3上，彈跳傳動(dòng)軸22架設(shè)在機(jī)架內(nèi)，直流電機(jī)21通過減速齒輪組19帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪23，傳動(dòng)齒輪23帶動(dòng)彈跳傳動(dòng)軸22轉(zhuǎn)動(dòng)，減速齒輪組19的末端齒輪為缺齒輪，彈跳傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸22中部有兩個(gè)絞盤和兩個(gè)通孔，彈跳機(jī)構(gòu)的鋼絲繩13 —端在通孔處打結(jié)固定并纏繞在彈跳傳動(dòng)軸22上，并隨彈跳傳動(dòng)軸22的轉(zhuǎn)動(dòng)收緊或放開，另一端固接于彈跳機(jī)構(gòu)的下端固定件16。所述缺齒輪是指正常的齒輪，缺少一部分齒，具體缺少的齒數(shù)沒有限定，使得減速齒輪組19轉(zhuǎn)動(dòng)到一定位置停止轉(zhuǎn)動(dòng)。所述彈跳機(jī)構(gòu)及彈跳驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理為直流電機(jī)21通電工作時(shí)，電機(jī)21通過減速齒輪組19帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪23及彈跳傳動(dòng)軸22轉(zhuǎn)動(dòng)，鋼絲繩13不斷纏繞在彈跳傳動(dòng)軸22的絞盤上，拉動(dòng)彈跳機(jī)構(gòu)的下端固定件16，讓六桿機(jī)構(gòu)收縮，拉簧伸長(zhǎng)，當(dāng)減速齒輪組的末端缺齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)到缺齒的位置時(shí)，其與傳動(dòng)齒輪23不再相互嚙合，鋼絲繩13不再受到彈跳傳動(dòng)軸22的繞緊拉力，拉簧15在自身彈性作用下瞬間回縮，六桿機(jī)構(gòu)伸長(zhǎng)回原來的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)彈跳。六桿機(jī)構(gòu)將拉簧水平方向上位移和力的線性關(guān)系轉(zhuǎn)化為豎直方向上位移與受力的非線性關(guān)系。這里六桿機(jī)構(gòu)的彈跳機(jī)器人為現(xiàn)有技術(shù)，對(duì)其彈跳原理不再詳述。參見圖9示，本實(shí)用新型所述的傳感模塊用于收集環(huán)境信息，并發(fā)送該環(huán)境信息給通信控制模塊；通信控制模塊用于接收來自傳感模塊發(fā)送的環(huán)境信息和上位機(jī)發(fā)送的控制命令，控制機(jī)器人動(dòng)作；電源模塊為機(jī)器人各單元提供所需要的電能。本實(shí)用新型提供一種具有滑翔彈跳功能的機(jī)器人，該機(jī)器人具有彈跳和滑翔兩種運(yùn)動(dòng)形式，運(yùn)動(dòng)范圍大，可平穩(wěn)落地并且有較強(qiáng)的越障能力，能滿足在復(fù)雜環(huán)境中運(yùn)動(dòng)和作業(yè)的需求。參見圖10示，①為原始狀態(tài)，②為收縮儲(chǔ)能，③為機(jī)器人站立，④為釋放彈簧勢(shì)能，騰空，⑤為伸展滑翔臂，⑥開始滑翔，機(jī)器人復(fù)合式運(yùn)動(dòng)的一個(gè)具體過程如下機(jī)器人接受到控制指令前處于原始狀態(tài)，原始狀態(tài)為沒有收縮儲(chǔ)能，機(jī)器人也沒站立，接受到控制指令后，通信控制模塊控制彈跳驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)軸，收緊彈跳機(jī)構(gòu)的鋼絲繩，彈跳上桿和彈跳下桿在鋼絲繩的拉動(dòng)下帶動(dòng)拉簧拉伸，實(shí)現(xiàn)彈跳前的彈簧儲(chǔ)能。機(jī)器人的彈跳機(jī)構(gòu)收縮儲(chǔ)能，同時(shí)通過控制滑翔臂的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)兩側(cè)的彈跳機(jī)構(gòu)和滑翔機(jī)構(gòu)向機(jī)器人內(nèi)側(cè)收攏，機(jī)器人依靠?jī)蓚?cè)的六桿彈跳機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)站立，其中下端固定件是緊貼地面的。直至機(jī)器人站立之后，控制彈跳驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將儲(chǔ)存的彈簧勢(shì)能瞬間釋放實(shí)現(xiàn)彈跳。待傳感模塊檢測(cè)上升到最高點(diǎn)后，機(jī)器人通過滑翔臂的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)兩彈跳機(jī)構(gòu)和滑翔機(jī)構(gòu)向機(jī)器人外側(cè)伸展，機(jī)器人利用空氣阻力和風(fēng)力進(jìn)行滑翔。其中，滑翔臂的轉(zhuǎn)動(dòng)是通信控制模塊通過傳感模塊檢測(cè)機(jī)器人是否已經(jīng)不再上升，而是開始下落的時(shí)候，通過滑翔驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)滑翔臂的控制。 機(jī)器人滑翔降落后，回復(fù)到原始狀態(tài)，準(zhǔn)備下一次彈跳和滑翔。本實(shí)用新型滑翔的結(jié)構(gòu)不僅增加了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方式，加大了運(yùn)動(dòng)距離，對(duì)于彈跳這一功能來說，滑翔使得機(jī)器人在降落時(shí)能夠保持機(jī)身穩(wěn)定，回到原始狀態(tài)，而不會(huì)出現(xiàn)彈跳機(jī)器人彈跳之后不易保持機(jī)身平穩(wěn)落地，而發(fā)生傾覆，再跳時(shí)需要經(jīng)過機(jī)身位置調(diào)整的問題。
權(quán)利要求1.ー種具有滑翔彈跳功能的機(jī)器人，包括機(jī)架、彈跳機(jī)構(gòu)、彈跳驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳感模塊、通信控制模塊以及電源模塊，其特征是還包括滑翔機(jī)構(gòu)和滑翔驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，滑翔機(jī)構(gòu)設(shè)置在機(jī)架上，滑翔驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、彈跳驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在機(jī)架內(nèi)，彈跳機(jī)構(gòu)設(shè)置在滑翔機(jī)構(gòu)下側(cè)；所述機(jī)架為左右對(duì)稱結(jié)構(gòu)，対稱的兩側(cè)為機(jī)架兩側(cè)；所述滑翔驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括直流驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)、滑翔驅(qū)動(dòng)電機(jī)架、傳動(dòng)齒輪組及滑翔傳動(dòng)軸組，直流驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)通過滑翔驅(qū)動(dòng)電機(jī)架固定在機(jī)架內(nèi)，滑翔傳動(dòng)軸組架設(shè)在機(jī)架內(nèi)部，直流驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)通過傳動(dòng)齒輪組帶動(dòng)滑翔傳動(dòng)軸組轉(zhuǎn)動(dòng)；所述滑翔機(jī)構(gòu)包括結(jié)構(gòu)相同、對(duì)稱分布的兩部分，分別固定在機(jī)架兩側(cè)，每一部分分別包括滑翔臂、連接件、翅膀和支撐桿，滑翔臂一端與滑翔驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑翔傳動(dòng)軸組固定連接，滑翔傳動(dòng)軸組的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)滑翔臂的上下擺動(dòng)，滑翔臂另一端與連接件固定連接，翅膀?yàn)椴煌笟獾娜嵝圆牧希欢伺c連接件固定連接，另一端向外伸展，為懸空端，支撐桿固定在翅膀下側(cè)，與翅膀伸展方向垂直，使得翅膀撐開，滑翔臂的上下擺動(dòng)帶動(dòng)翅膀的上下扇動(dòng)；彈跳機(jī)構(gòu)連接彈跳驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，構(gòu)成六桿彈跳機(jī)構(gòu)，所述彈跳機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)滑翔機(jī)構(gòu)分為結(jié)構(gòu)相同、對(duì)稱分布的兩部分，每部分均采用對(duì)稱齒輪-六桿機(jī)構(gòu)，分別設(shè)置在滑翔機(jī)構(gòu)的兩個(gè)翅膀上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種具有滑翔彈跳功能的機(jī)器人，其特征是所述彈跳機(jī)構(gòu)每部分包括一對(duì)上對(duì)稱齒輪、一對(duì)下對(duì)稱齒輪、一對(duì)彈跳上桿、一對(duì)彈跳下桿、拉簧、鋼絲繩和下端固定件，彈跳上桿一端連接滑翔機(jī)構(gòu)的連接件，一端與彈跳下桿的一端活動(dòng)連接，彈跳下桿另一端連接下端固定件，下端固定件與翅膀的懸空端固定連接，拉簧連接在彈跳上桿與彈跳下桿的兩個(gè)連接節(jié)點(diǎn)之間，拉簧的初始狀態(tài)為收縮狀態(tài)，兩個(gè)上對(duì)稱齒輪分別設(shè)置在彈跳上桿連接連接件的一端上，兩個(gè)下對(duì)稱齒輪分別設(shè)置在彈跳下桿連接下端固定件的一端，一對(duì)彈跳上桿通過上對(duì)稱齒輪聯(lián)動(dòng)，一對(duì)彈跳下桿通過下對(duì)稱齒輪聯(lián)動(dòng)，鋼絲繩一端與下端固定件固定連接，一端連接至彈跳驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述彈跳驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括直流電機(jī)、彈跳驅(qū)動(dòng)電機(jī)架、減速齒輪組、傳動(dòng)齒輪及彈跳傳動(dòng)軸，直流電機(jī)通過彈跳驅(qū)動(dòng)電機(jī)架固定在機(jī)架內(nèi)，彈跳傳動(dòng)軸架設(shè)在機(jī)架內(nèi)，直流電機(jī)通過減速齒輪組帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪，傳動(dòng)齒輪帶動(dòng)彈跳傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，減速齒輪組的末端齒輪為缺齒輪，彈跳機(jī)構(gòu)的鋼絲繩一端固定并纏繞在彈跳傳動(dòng)軸上，并隨彈跳傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)收緊或放開。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的ー種具有滑翔彈跳功能的機(jī)器人，其特征是彈跳機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)度為機(jī)架垂直高度的2倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的ー種具有滑翔彈跳功能的機(jī)器人，其特征是滑翔機(jī)構(gòu)中，每一部分的滑翔臂為ー對(duì)，分別通過螺母與滑翔驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑翔傳動(dòng)軸組連接。
專利摘要一種具有滑翔彈跳功能的機(jī)器人，包括機(jī)架、滑翔機(jī)構(gòu)、滑翔驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、彈跳機(jī)構(gòu)、彈跳驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳感模塊、通信控制模塊以及電源模塊，滑翔機(jī)構(gòu)設(shè)置在機(jī)架兩側(cè)，滑翔驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、彈跳驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在機(jī)架內(nèi)，彈跳機(jī)構(gòu)設(shè)置在滑翔機(jī)構(gòu)下側(cè)，本實(shí)用新型提供一種具有滑翔彈跳功能的機(jī)器人，該機(jī)器人具有彈跳和滑翔兩種運(yùn)動(dòng)形式，運(yùn)動(dòng)范圍大，可平穩(wěn)落地并且有較強(qiáng)的越障能力，能滿足在復(fù)雜環(huán)境中運(yùn)動(dòng)和作業(yè)的需求。
文檔編號(hào)B62D57/02GK202608927SQ20122016620
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月18日
發(fā)明者宋光明, 孫洪濤, 喬貴方, 張軍, 葛劍, 宋愛國(guó) 申請(qǐng)人:東南大學(xué)