本发明专利技术提供了一种对称离心力动力单腿跳跃机器，包括提供动力的电机模组和质量块组、支撑板和储存能量的弹簧腿套筒，所述支撑板为轴对称体，质量块组包含偶数个质量块，质量块以支撑板对称轴轴对称分布，所述质量块组和电机模组通过传动轴连接，电机模组带动支撑板对称轴两侧的质量块朝相反方向旋转，产生的离心力在竖直方向分力叠加、水平方向分力抵消，所述电机组固定在支撑板一侧，弹簧腿套筒固定在支撑板另一侧。本发明专利技术具有跳跃稳定、控制简单等特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人
，尤其涉及一种对称离心力动力单腿跳跃机器。同时，该专利技术可应用于健身器材领域，特别是自动弹跳杆。
技术介绍
在跳跃机器人领域，美国在该领域的研究比较成熟。麻省理工学院的Raibert团队在研究Big Dog军用机器人之前，首先对跳跃机器人进行了深入研究，其团队所设计专利技术出的单腿多维稳定连续跳跃的机器人也代表了目前跳跃机器人领域的最高水平。但目前国内在该领域的研究尚不是特别充分
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题单腿跳跃机器人的连续稳定跳跃会不断损失能量，因此需要一种合适的动力输入装置提供动力，根据其跳跃特点，该动力输入应在其跳跃的竖直方向并且不影响机器人本身跳跃时的平衡；机器人的跳跃需要连贯，每次起跳都需要足够的能量的瞬时释放，并且又不能对机械结构造成太大的冲击，能量的瞬时释放与避免冲击难以同时实现，当机械结构复杂的时候，要实现连续的跳跃的时候会增大控制及调节的难度。为了解决以上问题，本专利技术实施例公开了一种对称离心力动力单腿跳跃机器，包括提供动力的电机模组和质量块组、支撑板和储存能量的弹簧腿套筒，所述支撑板为轴对称体，质量块组包含偶数个质量块，质量块以支撑板对称轴轴对称分布，所述质量块组和电机模组通过传动轴连接，电机模组带动支撑板对称轴两侧的质量块朝相反方向旋转，产生的离心力在竖直方向分力叠加、水平方向分力抵消，所述电机组固定在支撑板一侧，弹簧腿套筒固定在支撑板另一侧。进一步，作为一种优选，电机模组为同一电机通过齿轮换向带轮传动实现对称反向转动。进一步，作为一种优选，电机模组包括电机、电机板、联轴器、第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、第一齿轮、第二齿轮、第一带轮、第二带轮、第三带轮、第四带轮、八个轴承、八个轴承座，所述电机通过螺栓固定在电机板上，电机板固定在支撑板上，第一轴、第二轴分别与支撑板中间的四个轴承座上的轴承构成转动副，第三轴、第四轴分别与支撑板两端的四个轴承座上的轴承构成转动副，第三轴、第四轴两端分别通过螺钉固定一个质量块，电机通过联轴器带动第一轴转动，第一轴通过键带动第一齿轮和第一带轮转动，第一带轮通过带传动带动第二带轮转动，第二带轮通过键连接带动第三轴上的质量块转动，第一齿轮啮合第二齿轮传动，第二齿轮通过键带动第二轴转动，第二轴带动第三带轮转动，第三带轮通过带传动带动第四带轮转动，第四带轮通过键连接带动第四轴上的质量块转动，第一齿轮和第二齿轮齿数相同，传动比为I，四个带轮直径相同，通过齿轮实现变向。进一步，作为一种优选，电机模组为两套独立的离心动力质量块通过传动系统实现两侧对称反向转动。进一步，作为一种优选，动力源为电机。进一步，作为一种优选，质量块组为4个质量块。进一步，作为一种优选，质量块为圆柱体。进一步，作为一种优选，质量块为偏心轮。进一步，作为一种优选，质量块为长杆。进一步，作为一种优选，弹簧腿套筒包括腿外筒、腿内筒、弹簧、开口销，腿外筒通过上部板与支撑板连接，腿外筒开有销孔，腿内筒开有通槽，开口销穿过销孔和通槽，三者构成滑动副，腿外筒内部有一弹簧固定在上部板。本专利技术所涉及的单腿对称离心力动力跳跃机器人克服了离心力的水平分力造成的机械整体不稳定，整体上看是对称的、单腿着地的，采用简单的机械结构的组合，利用弹簧储能，增加了跳跃时的稳定性和柔性，质量分布均勻，单跳跃相对稳定，连续跳跃容易控制，腿外筒和腿内筒的套筒式移动副导向性好，增加稳定性，带轮的传动有效吸收了每次跳跃时的冲击与震动，避免了跳跃误差的积累，降低了控制的难度，结构简单。附图说明当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本专利技术以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定，其中图I对称离心力动力单腿跳跃机器人实施例的整体三维图。图2腿部的透视图。图3腿外筒与支撑板连接局部示意图。图4质量块与轴的连接局部示意图。具体实施例方式为使上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。一种对称离心力动力单腿跳跃机器，包括提供动力的电机模组和质量块组、支撑板D和储存能量的弹簧腿套筒，所述支撑板D为轴对称体，质量块组包含偶数个质量块A7，质量块A7以支撑板D对称轴轴对称分布，所述质量块组和电机模组通过传动轴连接，电机模组带动支撑板D对称轴两侧的质量块A7朝相反方向旋转，产生的离心力在竖直方向分力叠加、水平方向分力抵消，所述电机组固定在支撑板D—侧，弹簧腿套筒固定在支撑板D另一侧。实施例一种对称离心力动力单腿跳跃机器人，包括提供动力的上部电机模组和四个质量块A7主体、支撑板D和下部储存能量的弹簧腿套筒，电机模组包括电机BI、电机板B2、联轴器B4、第一轴B9、第二轴B10、第三轴B12、第四轴Al、第一带轮B8、第二带轮B11、第三带轮B6、第四带轮A2、第一齿轮B5、第二齿轮B7、八个轴承A4、八个轴承座A3、螺栓A5，所述电机BI通过螺栓固定在电机板B2上，电机板B2固定在支撑板D上，第二带轮Bll通过键连接与第三轴B12固定，第四带轮A2通过键连接与第四轴Al固定，第三轴B12、第四轴Al分别与质量块A7连杆A6过盈紧固，第一轴B9、第二轴BlO分别与支撑板D中部的四个轴承座B3上的轴承A4构成转动副，第三轴B12、第四轴A2分别与支撑板D两端的四个轴承座A3上的轴承A4构成转动副,所述电机BI通过联轴器带动第一轴B9转动,第一轴B9通过键带动第一带轮B8和第一齿轮B5转动，第一带轮B8通过带传动带动第二带轮Bll转动，第二带轮Bll又带动第三轴B12上的质量块A7转动，第一齿轮B5啮合第二齿轮B7传动，第二齿B7轮通过键带动第二轴BlO转动，第二轴BlO带动第三带轮B6转动，第三带轮B6通过带传动带动第四带轮A2转动，第四带轮A2又带动第四轴Al上的质量块A7转动，第一齿轮B5和第二齿轮B7齿数相同，传动比为1，四个带轮直径相同，通过齿轮的变向。如图2，腿外筒C3开有销孔C6，腿内筒C5开有通槽C4，销C2穿过销孔C6和通槽C4，三者构成滑动副，腿外筒内部有一弹簧Cl固定在上部板E和腿内筒C5之间。 如附图3，腿外筒C3通过上部板E与支撑板D连接，上部板E用六角螺栓Fl与支撑板紧固。如图4,质量块A7连杆A6与轴Al过盈紧固,质量块A7中心开有孔a,孔a与连杆A6的下端长轴部分通过螺纹紧固。所述的质量块A7均完全相同。具体工作过程一种对称离心力动力单腿跳跃机器，腿外筒C3和腿内筒C5通过销钉C2、销孔C6和通槽C4联结构成套筒移动副，组成机器人的腿部，上部主体由支撑板D支撑，电机BI通过联轴器B4带动轴第一轴B9转动，第一轴B9通过键带动第一带轮B8和第一齿轮B5转动，第一带轮B8通过带传动带动第二带轮BI I转动，第二带轮Bll又带动轴上的质量块A7转动，第一齿轮B5啮合第二齿轮B7传动，第二齿轮B7通过键带动第二轴BlO转动，第二轴BlO带动第三带轮B6转动，第三带轮B6通过带传动带动第四轴上的质量块A7转动，第一齿轮B5和第二齿轮B7齿数相同，传动比为I，四个带轮直径相同，通过齿轮的变向，运动传到两侧本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种对称离心力动力单腿跳跃机器，其特征在于，包括提供动力的电机模组和质量块组、支撑板和储存能量的弹簧腿套筒，所述支撑板为轴对称体，质量块组包含偶数个质量块，质量块以支撑板对称轴轴对称分布，所述质量块组和电机模组通过传动轴连接，电机模组带动支撑板对称轴两侧的质量块朝相反方向旋转，产生的离心力在竖直方向分力叠加、水平方向分力抵消，所述电机组固定在支撑板一侧，弹簧腿套筒固定在支撑板另一侧。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张秀丽，谷小旭，郑思凯，邹超平，傅余，甄慧，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：
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