一种四足机器人跳跃障碍的系统技术方案

本发明专利技术涉及机器人技术领域，且公开了一种四足机器人跳跃障碍的系统，包括机器身体，所述机器身体的底部设置有单足机构，所述单足机构上设置有跳跃机构和平衡机构，所述单足机构包括支腿一、支腿二、支腿三，所述支腿三的底部开设有滑槽，所述跳跃机构包括滑杆，且滑杆的顶部固定安装有卡盘，所述卡盘滑动连接在滑槽的内壁。通过机器人跳跃过程中三个支腿呈现展开姿态，脚球上的卡销会拉动拉绳，从而带动定风翼翻转角度，同时带动转轴在扭簧内壁旋转一定角度，使得滞空状态下的定风翼与地面呈现接近平行的姿态，保持机器人的滞空稳定性，配合陀螺仪传感器维持平衡，避免机器人跳跃产生偏移翻倒。移翻倒。移翻倒。

【技术实现步骤摘要】
一种四足机器人跳跃障碍的系统


[0001]本专利技术涉及机器人
，具体为一种四足机器人跳跃障碍的系统。

技术介绍

[0002]四足机器人不仅是学术领域研究的热门话题，并且现已应用到许多现实场景中，例如火灾救援、战场勘察的危险任务。利用四足机器人完成危险和高难度的任务，只需要操作人员进行远程遥控操作，这可以极大地减少人员伤亡，保证人身安全，有效降低救援勘察成本。
[0003]根据中国专利公开号为CN105235766B，该专利提供一种可实现跳跃功能的四足仿生机器人单腿，包括机身、大腿模块、小腿模块、脚踝和储能单元，机身通过髋关节连接件与大腿模块铰接，在机身和大腿模块之间设置有髋关节储能单元；小腿模块通过膝关节连接件与大腿模块铰接，小腿模块和膝关节之间设置有膝关节储能单元；脚踝通过踝关节连接件与小腿模块铰接，脚踝与小腿模块之间设置有踝关节储能单元，在机身上设置运动控制的单元，所述的髋关节储能单元包括储能单元导向套，在储能单元导向套的两侧分别设置有左端盖和右端盖，左端盖通过左端盖锁紧螺钉与储能单元导向套固定，右端盖通过右端盖锁紧螺钉与储能单元导向套固定；在左端盖外侧固定连接有储能单元左连接杆，储能单元左连接杆与髋关节储能单元连接上轴销进行联接；在储能单元导向套内设置有储能弹簧，在储能弹簧的一端设置有活塞，活塞与位于活塞中心线位置的滑动导杆固定连接；在滑动导杆上固定设置有齿条，齿条与位于右端盖内侧的齿轮轴啮合连接；储能单元导向套内还设置有缓冲垫，缓冲垫固定在储能单元导向套内壁设置的凸缘上；在髋关节储能单元右端设置有蜗轮蜗杆减速器安装座，蜗轮蜗杆减速器通过连接法兰与蜗轮蜗杆减速器安装座固定连接；蜗轮蜗杆减速器的输入端与伺服电机上的行星齿轮减速器的输出轴连接，蜗轮蜗杆减速器输出轴连接有电磁离合器，电磁离合器的输入端与蜗轮蜗杆减速器输出轴连接，电磁离合器输出端与齿轮轴的右端连接；齿轮轴的两侧分别设置有一个轴承，轴承两端分别设置一个弹簧挡圈，采用模块化的结构，通过在各关节之间设置的储能单元瞬间释放能量，快速改变与储能单元相连接的两个结构之间的运动位置关系，模拟仿生哺乳动物的身体肌肉变化，使机器人单腿可以实现跳跃功能。
[0004]但是在机器人实际应用过程中，该专利由于能量释放促使跳跃高度会跟随产生相应的变化，跳跃高度越高，则落地受到的冲击力越强，滞空的平衡性越差，从而会对机器人结构造成一定的损伤，甚至有侧翻和断裂的风险。

技术实现思路

[0005](一)解决的技术问题
[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种四足机器人跳跃障碍的系统。
[0007](二)技术方案
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种四足机器人跳跃障碍的系统，包
括机器身体，所述机器身体的底部设置有单足机构，所述单足机构上设置有跳跃机构和平衡机构，所述单足机构包括支腿一、支腿二、支腿三，所述支腿三的底部开设有滑槽，所述跳跃机构包括滑杆，且滑杆的顶部固定安装有卡盘，所述卡盘滑动连接在滑槽的内壁，所述卡盘的顶部与滑槽的内壁顶部之间固定连接有弹簧一，所述卡盘的顶部依次开设有两个泄气孔，所述滑杆的底端固定安装有脚球，所述滑槽的内壁依次开设有两个卡槽，且每个卡槽的内壁分别滑动连接有一个卡块，每个所述卡块与所在的卡槽内壁之间分别固定连接有两个弹簧二，所述支腿一的外壁与支腿二的外壁之间依次固定连接有三个拉簧，且拉簧的数量共有六个，另外三个所述拉簧依次固定连接在支腿二的外壁与支腿三的外壁之间。
[0009]优选的，所述单足机构还包括两个弧片一，且两个弧片一依次固定安装在支腿一的顶部，所述支腿一的底部固定安装有铰接块一，所述支腿二的前端固定安装有两个弧片二，所述支腿二的后端固定安装有两个弧片三，两个所述弧片二之间通过插销与铰接块一铰接，所述支腿三的顶部固定安装有铰接块二，且铰接块二通过插销铰接在两个弧片三之间。通过设置支腿三在铰接的形势下依次带动支腿二、支腿一进行拉伸展开，模拟四足动物跳跃姿态。
[0010]优选的，所述平衡机构包括扭簧，所述扭簧的一端固定连接在支腿一的外壁右侧，所述扭簧的另一端上固定连接有定风翼，所述定风翼的侧壁固定连接有转轴的一端，所述转轴的另一端转动连接在扭簧的内壁，所述定风翼的正面上方固定连接有拉绳的一端。通过设置滞空状态下的定风翼与地面呈现接近平行的姿态，保持机器人的滞空稳定性。
[0011]优选的，所述平衡机构的数量有两个，且另一个对称设置在支腿一的外壁左侧，所述脚球的外壁两侧均固定安装有卡销，两个所述拉绳的另一端分别与两个卡销的外壁固定连接。通过设置脚球上的卡销会拉动拉绳，从而带动定风翼翻转角度。
[0012]优选的，所述单足机构和两个平衡机构和跳跃机构组成一个单足机器脚，且单足机器脚的数量有四个。通过设置四个单足机器脚模拟四足动物，并维持平衡。
[0013]优选的，所述机器身体的底部四角均固定安装有弧块，每个所述单足机器脚上的两个弧片一之间分别通过插销与每个弧块铰接。通过设置机器身体通过铰接可以实现站立时身体的倾斜变化。
[0014]优选的，充能机构包括气泵，所述气泵的进接口连通设置有进气管的一端，所述气泵的出气口连通设置有充气管的一端，所述支腿三的外壁开设有进气孔，且进气孔连通至滑槽内壁，所述充气管的另一端与进气孔连通设置，所述充能机构的数量有四个，四个所述气泵分别固定安装在机器身体的顶部四角，另外三个所述充气管远离气泵的一端分别与另外三个支腿三上的进气孔连通设置。通过设置启动气泵使进气管抽吸空气并通过充气管迅速填充支腿三内。
[0015]优选的，所述机器身体的内部开设有内槽，且内槽的内壁固定安装有陀螺仪传感器，所述机器身体的底部开设有散热孔，且散热孔连通至内槽的内部底部。通过设置散热孔便于陀螺仪传感器散热。
[0016](三)有益效果
[0017]与现有技术相比，本专利技术提供了一种四足机器人跳跃障碍的系统，具备以下有益效果：
[0018]1、该一种四足机器人跳跃障碍的系统，通过机器人跳跃过程中三个支腿呈现展开
姿态，脚球上的卡销会拉动拉绳，从而带动定风翼翻转角度，同时带动转轴在扭簧内壁旋转一定角度，使得滞空状态下的定风翼与地面呈现接近平行的姿态，保持机器人的滞空稳定性，配合陀螺仪传感器维持平衡，避免机器人跳跃产生偏移翻倒。
[0019]2、该一种四足机器人跳跃障碍的系统，通过启动气泵使进气管抽吸空气并通过充气管迅速填充支腿三内部，此时滑槽内气压上升，并通过泄压孔喷气对卡块形成相互远离的推力，同时卡盘受到气压影响呈现向下挤压力，卡块受力挤压弹簧二向卡槽内壁收缩，当气压到达内部极限值后，卡盘突破收缩后的卡块限位，并通过弹簧一的弹力配合强压迅速推动滑杆向下滑动，从而推动脚球冲击地面，并依靠反作用力将整个机器身体向上弹起，通过气压实现跳跃功能。
[0020]3、该一种四足机器人跳跃障碍的系统，通过落地后脚球采用橡胶材料进行减震抗压，并将落地力依次通过六个拉簧进行缓冲，从而降低落地时对支腿产生的伤害本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四足机器人跳跃障碍的系统，包括机器身体(1)，其特征在于：所述机器身体(1)的底部设置有单足机构(2)，所述单足机构(2)上设置有跳跃机构(3)和平衡机构(5)，所述单足机构(2)包括支腿一(201)、支腿二(202)、支腿三(203)，所述支腿三(203)的底部开设有滑槽，所述跳跃机构(3)包括滑杆(301)，且滑杆(301)的顶部固定安装有卡盘(302)，所述卡盘(302)滑动连接在滑槽的内壁，所述卡盘(302)的顶部与滑槽的内壁顶部之间固定连接有弹簧一(303)，所述卡盘(302)的顶部依次开设有两个泄气孔(304)，所述滑杆(301)的底端固定安装有脚球(305)，所述滑槽的内壁依次开设有两个卡槽，且每个卡槽的内壁分别滑动连接有一个卡块(306)，每个所述卡块(306)与所在的卡槽内壁之间分别固定连接有两个弹簧二(307)，所述支腿一(201)的外壁与支腿二(202)的外壁之间依次固定连接有三个拉簧(6)，且拉簧(6)的数量共有六个，另外三个所述拉簧(6)依次固定连接在支腿二(202)的外壁与支腿三(203)的外壁之间。2.根据权利要求1所述的一种四足机器人跳跃障碍的系统，其特征在于：所述单足机构(2)还包括两个弧片一(204)，且两个弧片一(204)依次固定安装在支腿一(201)的顶部，所述支腿一(201)的底部固定安装有铰接块一(205)，所述支腿二(202)的前端固定安装有两个弧片二(206)，所述支腿二(202)的后端固定安装有两个弧片三(207)，两个所述弧片二(206)之间通过插销与铰接块一(205)铰接，所述支腿三(203)的顶部固定安装有铰接块二(208)，且铰接块二(208)通过插销铰接在两个弧片三(207)之间。3.根据权利要求2所述的一种四足机器人跳跃障碍的系统，其特征在于：所述平衡机构(5)包括扭簧(501)，所述扭簧(501)的一端固定连接在支腿一(201)的外壁右侧，所述扭簧(501)的另一端上固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈祖星，杨真艳，冯俊杰，祝昆，韩文娟，刘小宝，周宇，李光明，刘祥树，
申请(专利权)人：六盘水师范学院，
类型：发明
国别省市：