一种弹性关节且被动动力坡道步行器科普教具及行走方法技术

本发明专利技术公开了一种弹性关节且被动动力坡道步行器科普教具及行走方法，其特征在于，步行器采用模拟的身体骨架与四条腿及其四个关节组成，所述身体骨架设有四个关节接口；所述模拟腿的上端设有关节接口；所述关节为弹性材料制作的直角构件，其一端的矩形空腔与身体骨架的矩形关节接口插接，另一端的矩形空腔与腿的矩形关节接口插接，同理将其余三个模拟关节分别与身体骨架和腿插接，组成弹性关节且能被动步行下坡的四足坡道步行器。本发明专利技术与现有技术相比具有结构简单，各组件采用插件式设计，并引入了弹性材料，实现了非铰链结构下稳定步行的可行性，作为一种创新教具应用于力学于材料学的科普展示与青少年科创探究，具有良好的教育示范作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及步行器科普教具，尤其是一种被动步行下坡的简易四足坡道步行器的科普教具及其行走方法。

技术介绍

1、被动动力坡道步行器是一种仅依靠自身重力在斜坡上行走的机器人。这种机器人步行的周期性和稳定性探究具有重要意义，它能帮助我们了解四足动物的行走模式以及如何更有效地行走。现有的研究主要设计了关节为铰链形式的坡道步行器，并通过绘制相图来分析极限环存在，进而研究它的周期性和稳定性。然而，虽然现有研究在铰链关节和主动动力馈入情况有了深入的研究，但仍然缺少对弹性关节和较为简单模型的步行可行性的研究。由于弹性关节本身性质，在步行器下坡过程中存在重力势能转换为弹性势能储存并释放的过程，这会影响此机器人的运动状态。

技术实现思路

1、专利技术的目的是针对现有技术不足而设计的一种弹性关节且被动动力坡道步行器科普教具及行走方法，采用弹性材的关节以及插件式结构，设计了一种只凭借自身重力下坡的简易四足坡道步行器，利用弹性关节在步行器下坡过程中存在重力势能，将其转换为弹性势能储存并释放的过程，达到稳定下坡的目的，以此影响机器人的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种弹性关节且被动动力坡道步行器科普教具，其特征在于，采用模拟身体骨架与四条模拟腿及其四个模拟关节组成只凭借自身重力下坡的四足坡道步行器，所述模拟身体骨架为具有四个同向的矩形关节A接口的步行器骨架；所述模拟腿为矩形薄片，其上端设有矩形关节B接口，下端设有圆弧边，且下部圆弧圆心位于矩形薄片的长边上；所述模拟关节由弹性材料制作的环形连接件和两矩形空腔组成直角结构的构件，其一端的矩形空腔与模拟身体骨架的矩形关节A接口插接，另一端的矩形空腔与模拟腿的矩形关节B接口插接，同理将其余三个模拟关节分别与模拟身体骨架和模拟腿插接，组成弹性关节且能被动步行下坡的四足坡道步行器。p>

2.根据权...

【技术特征摘要】

1.一种弹性关节且被动动力坡道步行器科普教具，其特征在于，采用模拟身体骨架与四条模拟腿及其四个模拟关节组成只凭借自身重力下坡的四足坡道步行器，所述模拟身体骨架为具有四个同向的矩形关节a接口的步行器骨架；所述模拟腿为矩形薄片，其上端设有矩形关节b接口，下端设有圆弧边，且下部圆弧圆心位于矩形薄片的长边上；所述模拟关节由弹性材料制作的环形连接件和两矩形空腔组成直角结构的构件，其一端的矩形空腔与模拟身体骨架的矩形关节a接口插接，另一端的矩形空腔与模拟腿的矩形关节b接口插接，同理将其余三个模拟关节分别与模拟身体骨架和模拟腿插接，组成弹性关节且能被动步行下坡的四足坡道步行器。

2.根据权利要求1所述的弹性关节且被动动力坡道步行器科普教具，其特征在于，所述模拟关节的环形连接件采用tpu的弹性材料制作，模拟关节两端的矩形空腔采用pl...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆弈安，董一维，王春梅，夏成杰，张杰，詹清峰，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：