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专利号: 2021109429436
申请人: 常州大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 无轨陆用车辆
更新日期:2025-12-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种新型越障机器人,包括机械躯体(2),装设在所述机械躯体(2)上部的机械头(1),装设在所述机械躯体(2)下部的复合左腿(3)和复合右腿(4);其特征在于:所述复合左腿(3)与复合右腿(4)结构完全相同;所述复合左腿(3)与复合右腿(4)均包括机械脚(31),固定装置在所述机械脚(31)上的机械小腿(32),机械膝关节,采用所述机械膝关节转动装设在所述机械小腿(32)上的机械伸缩大腿,转动连接所述机械伸缩大腿与所述机械躯体(2)的机械髋关节;

所述机械伸缩大腿包括下端装设在所述机械膝关节上的机械大腿A(33),下端滑动套装在所述机械大腿A(33)上的机械大腿B(34),固定装设在所述机械大腿A(33)中下部的齿条挡板(40),沿铅垂方向滑动装设在所述机械大腿A(33)上的滑动齿条(41),装设在所述机械大腿B(34)上与所述滑动齿条(41)外啮合传动的圆柱齿轮(43),与所述圆柱齿条(43)同轴转动装设的从动锥齿轮(44);所述机械大腿B(34)上沿铅垂方向开设有允许所述滑动齿条(41)升降运动的齿条槽(42);

所述机械小腿(32)与所述机械大腿A(33)之间装设有小腿扭转弹簧(35),所述机械大腿B(34)与所述机械躯体(2)之间装设有大腿扭转弹簧(37),所述机械大腿A(33)上固定装设有弹簧销B(62),所述机械大腿B(34)上固定装设有弹簧销A(61),所述弹簧销A(61)与弹簧销B(62)之间装设有大腿螺旋弹簧(36);

所述机械大腿B(34)上还装设有越障动力装置(5),所述越障动力装置(5)包括固定装设在所述机械大腿B(34)上的转轴支架A(55)和转轴支架B(56),两端转动装设在所述转轴支架A(55)和转轴支架B(56)上的转轴(51),依次固定装设在所述转轴(51)上的大腿绕线轮(53)、主动锥齿轮(52)和小腿绕线轮(54),装设在所述转轴支架A(55)上的步进电机(57);

所述步进电机的输出轴与所述转轴(51)相连,所述主动锥齿轮(52)与所述从动锥齿轮(44)外啮合传动;

所述机械膝关节包括转动装设在所述机械大腿A(33)上的圆柱销A(74),垂直于所述圆柱销A(74)开设在所述机械小腿(32)和机械大腿A(33)上的滑块槽A(71),装设在所述滑块槽A(71)中的抗压螺旋弹簧A(72)和直线定位滑块A(73);所述圆柱销A(74)与所述机械小腿(32)固定相连,所述抗压螺旋弹簧A(72)两端分别与所述直线定位滑块A(73)和机械小腿(32)中的滑块槽A(71)内壁相连;

所述机械髋关节包括固定装设在所述机械躯体(2)上的圆柱销B,垂直于所述圆柱销B开设在所述机械大腿B(34)和所述机械躯体(2)上的滑块槽B(77),装设在所述滑块槽B(77)中的抗压螺旋弹簧B(75)和直线定位滑块B(76);所述圆柱销B与所述机械大腿B(34)转动相连,所述抗压螺旋弹簧B(75)两端分别与所述直线定位滑块B(76)和机械躯体(2)中的滑块槽B(77)的内壁相连;

还包括小腿牵引绳(38)和大腿牵引绳(39),所述小腿牵引绳(38)一端与所述直线定位滑块A(73)相连,另一端依次穿过抗压螺旋弹簧A(72)和开设在所述机械小腿(32)上的绳孔A(320),并与所述小腿绕线轮(54)相连;所述大腿牵引绳(39)一端与所述直线定位滑块B(76)相连,另一端依次穿过抗压螺旋弹簧B(75)和开设在所述机械躯体(2)上的绳孔B(20),并与所述大腿绕线轮(53)相连;

所述步进电机(57)正向转动时,所述小腿绕线轮(54)和大腿绕线轮(53)分别缠绕所述小腿牵引绳(38)和大腿牵引绳(39),所述圆柱齿轮(43)逆时针方向转动;所述步进电机(57)反向转动时,所述小腿绕线轮(54)和大腿绕线轮(53)分别释放所述小腿牵引绳(38)和大腿牵引绳(39),所述圆柱齿轮(43)顺时针方向转动。

2.根据权利要求1所述的一种新型越障机器人,其特征在于:所述大腿螺旋弹簧(36)为金属螺旋拉压弹簧;当大腿螺旋弹簧(36)处于静平衡状态时,滑动齿条(41)的两端均处于非接触状态。

3.根据权利要求1所述的一种新型越障机器人,其特征在于:所述机械躯体(2)与所述机械伸缩大腿、机械小腿(32)共线时,所述大腿扭转弹簧(37)和所述小腿扭转弹簧(35)处于零受力状态。

4.根据权利要求1所述的一种新型越障机器人,其特征在于:所述抗压螺旋弹簧A(72)处于零变形状态时,所述直线定位滑块A(73)恰好与开设在所述机械大腿A(33)上的滑块槽A(71)的顶部内壁接触。

5.根据权利要求1所述的一种新型越障机器人,其特征在于:所述抗压螺旋弹簧B(75)处于零变形状态时,所述直线定位滑块B(76)恰好与开设在所述机械大腿B(34)上的滑块槽B(77)的底部内壁接触。

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