一种基于主动材料驱动的可连续跳跃机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及机器人领域，为了解决跳跃机器人的重量以及体积较大的问题，提供了一种基于主动材料驱动的可连续跳跃机器人，包括：驱动部件、驱动控制部件以及储能部件，驱动部件形成为液晶弹性体，驱动控制部件与驱动部件相连，驱动控制部件用于控制驱动部件进行伸缩运动，储能部件与驱动部件可分离相连。利用驱动部件的液晶弹性材料的可逆性特性，通过驱动控制部件对驱动部件进行控制，使驱动部件进行自伸缩运动，并且驱动部件可以带动储能部件进行伸缩运动，当储能部件与驱动部件分离时，储能部件可以在自身的势能作用下，迅速恢复原来的形状，从而可以实现在无外驱动力的作用下进行连续跳跃，进而可以降低基机器人的重量以及体积。

【技术实现步骤摘要】
一种基于主动材料驱动的可连续跳跃机器人
本技术涉及机器人
，尤其是涉及一种基于主动材料驱动的可连续跳跃机器人。
技术介绍
基于主动材料驱动的可连续跳跃机器人可应用于许多行业，例如制造业、工业、医疗等应用，现有的基于主动材料驱动的可连续跳跃机器人一般均采用电动装置(如电动机、电磁铁)进行驱动，通过电动装置直接作用于弹性元件使其变形，从而储存弹性势能，随后靠弹性元件的弹性回复产生弹跳机器人跳跃，但是电动装置的重量较大，且体积也较为庞大，这会制约基于主动材料驱动的可连续跳跃机器人的使用工况。液晶弹性体(LiquidCrystallineElastomer)，简称LCE，它是液晶(LiquidCrystalline)和弹性体(Elastomer)的结合体，因此LCE材料具有它们各自的优点：既有液晶的各向异性，也有橡胶的弹性。换句话说，LCE材料就是拥有液晶性质的橡胶，因此，温度、pH、电、湿度都可以使它发生形变，即在晶体的不同面，有不同性质如导电性、导热性等的差异，并且LCE材料形变在一定条件下的可逆性可达100％，这为基于主动材料驱动的可连续跳跃机器人利用LCE材料进行驱动提供了启发。
技术实现思路
本技术为了解决基于主动材料驱动的可连续跳跃机器人的重量以及体积较大的问题，提供了一种基于主动材料驱动的可连续跳跃机器人。根据本技术实施例的基于主动材料驱动的可连续跳跃机器人，包括：驱动部件、驱动控制部件以及储能部件，所述驱动部件形成为液晶弹性体，所述驱动部件适于进行自伸缩运动，当所述驱动部件收缩至极限时，所述驱动部件处于压缩状态，当所述驱动部件伸展至自然状态时，所述驱动部件处于伸展状态，所述驱动控制部件与所述驱动部件相连，所述驱动控制部件用于控制所述驱动部件进行伸缩运动，所述储能部件的下端与所述驱动部件的下端固定连接，所述储能部件的上端与所述驱动部件的上端可分离相连，当所述驱动部件处于伸展状态时，所述储能部件的上端与所述驱动部件的上端相连，且当所述驱动部件进行压缩运动时，所述驱动部件适于带动所述储能部件进行压缩，所述储能部件将形变能储存转化为势能，当所述驱动部件处于所述压缩状态时，所述驱动部件与所述储能部件分离，所述储能部件在势能作用下跳起。根据本技术的一个实施例，还包括：开关部件，所述开关部件与所述驱动部件固定连接，所述开关部件控制所述驱动部件与所述储能部件的连接与分离。根据本技术的一个实施例，所述储能部件的内部设有驱动部件空腔，所述驱动部件空腔贯穿所述储能部件，所述驱动部件位于所述驱动部件空腔中，所述驱动部件适于在所述驱动部件空腔中进行伸缩运动，所述开关部件位于所述驱动部件的上端，当所述驱动部件处于所述伸展状态时，所述开关部件适于卡滞在所述储能部件的上端，当所述驱动部件处于压缩状态时，所述开关部件收缩，进入到所述驱动部件空腔中。根据本技术的一个实施例，所述基于主动材料驱动的可连续跳跃机器人还包括：上支撑架与下支撑架，所述下支撑架位于所述驱动部件与所述储能部件的下方，且所述驱动部件的下端与所述储能部件的下端均与所述下支撑架固定连接，所述上支撑架位于所述驱动部件与所述储能部件的上方，且所述所述储能部件的上端与所述上支撑架固定连接，所述上支撑架设有开关口，所述开关口与所述开关部件对齐，当所述驱动部件处于所述伸展状态时，所述开关部件卡滞在所述开关口处，当所述驱动部件处于压缩状态时，所述开关部件收缩，并从所述开关口进入到所述驱动部件空腔中。根据本技术的一个实施例，所述开关部件包括：容腔体、开关控制部件以及伸缩支撑件，所述容腔体位于所述驱动部件上方，且所述容腔体适于穿设所述开关口；所述开关控制部件位于所述容腔体的上方，且所述开关控制部件与所述容腔体相连，所述开关控制部件适于进行自伸缩运动，所述伸缩支撑件包裹所述开关控制部件的侧壁与底壁，且所述伸缩支撑件的侧壁与所述开关控制部件的侧壁固定连接，当所述开关控制部件伸展时，所述伸缩支撑件的底壁适于卡滞在所述开关口处，当所述开关控制部件收缩时，所述伸缩支撑件的底壁适于侵入到所述容腔体的空腔中，且所述伸缩支撑件从所述开关口处进入到驱动部件空腔中。根据本技术的一个实施例，所述开关控制部件形成为液晶弹性体，所述开关控制部件与所述驱动控制部件相连，所述驱动控制部件用于控制所述开关控制部件进行伸缩运动。根据本技术的一个实施例，所述驱动控制部件为光驱控制部件。根据本技术的一个实施例，所述驱动控制部件为电驱控制部件。根据本技术的一个实施例，所述储能部件为弹簧储能部件。本技术的技术效果：通过将驱动部件形成为液晶弹性体，利用驱动部件的液晶弹性材料的可逆性特性，通过驱动控制部件对驱动部件进行控制，使驱动部件进行自伸缩运动，并且驱动部件可以带动储能部件进行伸缩运动，且当驱动部件带动储能部件进行压缩时，储能部件可以将自身的形变能转变为势能储存起来，当储能部件与驱动部件分离时，储能部件可以在自身的势能作用下，迅速恢复原来的形状，在此过程中，储能部件可以进行跳起，从而可以实现在无外驱动力的作用下进行连续跳跃，进而可以降低基于主动材料驱动的可连续跳跃机器人的重量以及体积。附图说明图1为本技术实施例的基于主动材料驱动的可连续跳跃机器人处于伸展状态时的示意图；图2为本技术实施例的基于主动材料驱动的可连续跳跃机器人的驱动部件处于压缩状态、开关控制部处于伸展状态时的示意图；图3为本技术实施例的基于主动材料驱动的可连续跳跃机器人的驱动部件处于压缩状态、开关控制部处于收缩状态时的示意图；图4为本技术实施例基于主动材料驱动的可连续跳跃机器人的储能部件跳跃时的示意图；图5为上支撑架的示意图；图6为下支撑架的示意图；图7为储能部件的示意图。图中：10：基于主动材料驱动的可连续跳跃机器人；1：驱动部件；3：储能部件；4：开关部件；41：容腔体；42：开关控制部件；43：伸缩支撑件；5：上支撑架；51：开关口；6：下支撑架。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。如图1-图7所示，根据本技术实施例的基于主动材料驱动的可连续跳跃机器人10驱动部件1、驱动控制部件以及储能部件3，驱动部件1形成为液晶弹性体，驱动部件1适于进行自伸缩运动，当驱动部件1收缩至极限时，驱动部件1处于压缩状态，当驱动部件1伸展至自然状态时，驱动部件1处于伸展状态，驱动控制部件与驱动部件1相连，驱动控制部件用于控制驱动部件1进行伸缩运动，储能部件3的下端与驱动部件1的下端固定连接，储能部件3的上端与驱动部件1的上端可分离相连，当驱动部件1处于伸展状态时，储能部件3的上端与驱动部件1的上端相连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于主动材料驱动的可连续跳跃机器人(10)，其特征在于，包括：/n驱动部件(1)，所述驱动部件(1)形成为液晶弹性体，所述驱动部件(1)适于进行自伸缩运动，当所述驱动部件(1)收缩至极限时，所述驱动部件(1)处于压缩状态，当所述驱动部件(1)伸展至自然状态时，所述驱动部件(1)处于伸展状态；/n驱动控制部件，所述驱动控制部件与所述驱动部件(1)相连，所述驱动控制部件用于控制所述驱动部件(1)进行伸缩运动；/n储能部件(3)，所述储能部件(3)的下端与所述驱动部件(1)的下端固定连接，所述储能部件(3)的上端与所述驱动部件(1)的上端可分离相连，当所述驱动部件(1)处于伸展状态时，所述储能部件(3)的上端与所述驱动部件(1)的上端相连，且当所述驱动部件(1)进行压缩运动时，所述驱动部件(1)适于带动所述储能部件(3)进行压缩，所述储能部件(3)将形变能储存转化为势能，当所述驱动部件(1)处于所述压缩状态时，所述驱动部件(1)的上端与所述储能部件(3)的上端分离，所述储能部件(3)在势能作用下跳起。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于主动材料驱动的可连续跳跃机器人(10)，其特征在于，包括：
驱动部件(1)，所述驱动部件(1)形成为液晶弹性体，所述驱动部件(1)适于进行自伸缩运动，当所述驱动部件(1)收缩至极限时，所述驱动部件(1)处于压缩状态，当所述驱动部件(1)伸展至自然状态时，所述驱动部件(1)处于伸展状态；
驱动控制部件，所述驱动控制部件与所述驱动部件(1)相连，所述驱动控制部件用于控制所述驱动部件(1)进行伸缩运动；
储能部件(3)，所述储能部件(3)的下端与所述驱动部件(1)的下端固定连接，所述储能部件(3)的上端与所述驱动部件(1)的上端可分离相连，当所述驱动部件(1)处于伸展状态时，所述储能部件(3)的上端与所述驱动部件(1)的上端相连，且当所述驱动部件(1)进行压缩运动时，所述驱动部件(1)适于带动所述储能部件(3)进行压缩，所述储能部件(3)将形变能储存转化为势能，当所述驱动部件(1)处于所述压缩状态时，所述驱动部件(1)的上端与所述储能部件(3)的上端分离，所述储能部件(3)在势能作用下跳起。


2.根据权利要求1所述的基于主动材料驱动的可连续跳跃机器人(10)，其特征在于，还包括：开关部件(4)，所述开关部件(4)与所述驱动部件(1)固定连接，所述开关部件(4)控制所述驱动部件(1)与所述储能部件(3)的连接与分离。


3.根据权利要求2所述的基于主动材料驱动的可连续跳跃机器人(10)，其特征在于，所述储能部件(3)的内部设有驱动部件空腔，所述驱动部件空腔贯穿所述储能部件(3)，所述驱动部件(1)位于所述驱动部件空腔中，所述驱动部件(1)适于在所述驱动部件空腔中进行伸缩运动，所述开关部件(4)位于所述驱动部件(1)的上端，当所述驱动部件(1)处于所述伸展状态时，所述开关部件(4)适于卡滞在所述储能部件(3)的上端，当所述驱动部件(1)处于压缩状态时，所述开关部件(4)收缩，进入到所述驱动部件空腔中。


4.根据权利要求3所述的基于主动材料驱动的可连续跳跃机器人(10)，其特征在于，所述基于主动材料驱动的可连续跳跃机器人(10)还包括：上支撑架(5)与下支撑架(6)，所述下支撑架(6)位于所述驱动部件(1)与所述储能部件(3)的下方，且所述驱动部...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凯，王奇，苏翔，陈增付，余勇，赵俊，徐沛保，
申请(专利权)人：安徽建筑大学，
类型：新型
国别省市：安徽;34