一种基于张拉整体原理的跳跃机器人及其工作方法技术

本发明专利技术属于机器人领域，提供了一种基于张拉整体原理的跳跃机器人及其工作方法，其中，该跳跃机器人呈包含四个相同三角形面的四面体结构，第一柔性元件位于四面体结构的六条棱边，两个弹性弯杆处于四面体结构形成的包络面的内部，两个弹性弯杆通过第二柔性元件连接；当四面体结构着地时，其中一个三角形面与地面接触，此时两个弹性弯杆中的一个弹性弯杆所在平面与地面垂直；驱动结构，用于控制第二柔性元件收缩以使弹性弯杆产生形变从而储存弹性势能，当弹性弯杆储存的弹性势能瞬间释放时，通过四面体结构与地面之间的反作用力使机器人产生跳跃运动。人产生跳跃运动。人产生跳跃运动。

【技术实现步骤摘要】
一种基于张拉整体原理的跳跃机器人及其工作方法


[0001]本专利技术属于机器人领域，尤其涉及一种基于张拉整体原理的跳跃机器人及其工作方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]现有机器人大致可分为刚体机器人和软体机器人两种。目前广泛应用于生产生活中的刚体机器人具有技术成熟、运动速度快、精度高、负载能力强等优点，但是柔顺性、环境适应性以及与人或者外界环境接触时的安全性较差。软体机器人的特性与刚体机器人恰好相反，同时柔性材料的内部共振和耦合也给机器人的精确控制带来了很多困难，对加工制造技术也提出了更高的要求。
[0004]基于张拉整体结构的跳跃机器人是一种利用张拉力控制机器人运动的新型机器人。尽管这种机器人有很多潜在的应用，但是目前还存在一些问题，包括以下几个方面：
[0005]重量问题：为了满足机器人跳跃的需要，需要使用一定数量的驱动器、张拉绳等部件，构件数量过多会增加机器人的重量，使得机器人的机动性受到一定的限制。
[0006]控制复杂：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于张拉整体原理的跳跃机器人，其特征在于，包括两个可受控产生弯曲变形的弹性弯杆、多个柔性元件和驱动结构；所述跳跃机器人呈包含四个相同三角形面的四面体结构，第一柔性元件位于四面体结构的六条棱边，所述两个弹性弯杆处于四面体结构形成的包络面的内部，所述两个弹性弯杆通过第二柔性元件连接；当四面体结构着地时，其中一个三角形面与地面接触，此时两个弹性弯杆中的一个弹性弯杆所在平面与地面垂直；所述驱动结构，用于控制第二柔性元件收缩以使弹性弯杆产生形变从而储存弹性势能，当弹性弯杆储存的弹性势能瞬间释放时，通过四面体结构与地面之间的反作用力使机器人产生跳跃运动。2.如权利要求1所述的一种基于张拉整体原理的跳跃机器人，其特征在于，所述机器人还包括多个触地模块，四面体结构的每个顶点设置一个触地模块；所述第一柔性元件包括四条弹性绳和两条钢丝绳；每条弹性绳两端均和触地模块固定；每条钢丝绳一端和触地模块固定连接，另一端和驱动结构的一端连接，驱动结构另一端和触地模块固定连接。3.如权利要求2所述的一种基于张拉整体原理的跳跃机器人，其特征在于，所述两条钢丝绳上均固定活动楔块。4.如权利要求2所述的一种基于张拉整体原理的跳跃机器人，其特征在于，所述驱动结构包括固定座、固定臂、固定楔块、电机、固定臂销轴、扭簧、转轴和活动臂；所述固定座一端和触地模块固定连接，所述电机一端与固定座固定连接，另一端通过电机输出轴与绳索连接；所述固定臂一端与固定座固定连接，另一端通过固定臂销轴与活动臂转动连接，固定臂销轴上安装有扭簧；所述固定楔块的一端与固定座固定连接，另一端呈锥形楔块状。5.如权利要求4所述的一种基于张拉整体原理的跳跃机器人，其特征在于，所述扭簧的臂角为180
°
。6.如权利要求4所述的一种基于张拉整体原理的跳跃机器人，其特征在于，所述驱动机构包含两种工作状态，锁紧状态与释放状态；在锁紧状态，活动臂一端被固定楔块钩住，扭簧被压缩变形改变两个臂角之间的角度；在这一状态中，电机输出轴转动时，带动绳...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘义祥，代孝林，王艳红，邓成呈，宋锐，李贻斌，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：