專利名稱：一種諧振式微小型機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微小型機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
微小型移動(dòng)機(jī)器人以其體積小、機(jī)動(dòng)靈活和節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)檢 測(cè)、微機(jī)電系統(tǒng)組裝、微外科手術(shù)、生物工程和光學(xué)工程等領(lǐng)域有著廣闊的 應(yīng)用前景，并逐漸成為了機(jī)器人研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。將傳統(tǒng)的輪、履式和腿足 式機(jī)器人小型化后研制出的微小型移動(dòng)機(jī)器人，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜且不易小型化， 考慮到尺度效應(yīng)，其小型化后的運(yùn)動(dòng)性能也大打折扣，難以滿足微小型移動(dòng) 機(jī)器人的作業(yè)要求。因此，有學(xué)者提出了以尺蠖式為代表的準(zhǔn)靜態(tài)移動(dòng)機(jī)構(gòu) 和以粘滑式、慣性沖擊式為代表的慣性移動(dòng)機(jī)構(gòu)。但靜態(tài)移動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)速 度慢，分辨力低，只能適應(yīng)少數(shù)的作業(yè)任務(wù)。而隨著尺寸的進(jìn)一步下降，表 面效應(yīng)將取代質(zhì)量成為影響機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的主要因素，基于慣性的移動(dòng)機(jī)構(gòu)面 臨失效的危險(xiǎn)。尋求簡(jiǎn)單、高效的新型移動(dòng)機(jī)構(gòu)是微小型機(jī)器人研究要解決 的關(guān)鍵問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的微小型機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)存在的結(jié)構(gòu)復(fù) 雜，不易小型化、移動(dòng)速度慢和分辨力低的問題，進(jìn)而提供一種諧振式微小 型機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種諧振式微小型機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)由基體和至少 三個(gè)柔性足組成，每個(gè)柔性足均由柔性足本體、上壓電膜和下壓電膜組成， 所述柔性足本體的末端向下彎折，柔性足本體呈豎直狀態(tài)的部分為足，柔性 足本體呈水平狀態(tài)的部分為根，所述上壓電膜粘接在柔性足本體的根的上端
面上，所述下壓電膜粘接在柔性足本體的根的下端面上，所述至少三個(gè)柔性 足分布在基體上，且通過柔性足本體的根與基體的下端面固接。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果本發(fā)明通過上壓電膜和下壓 電膜激勵(lì)柔性足產(chǎn)生諧振，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的移動(dòng)機(jī)構(gòu)無傳動(dòng)副，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于小型化，且運(yùn)動(dòng)速度快、分辨力高的優(yōu)點(diǎn)，可以極 大提高微小型機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)性能。


圖1本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)軸測(cè)圖，圖2是柔性足的整體結(jié)構(gòu)軸測(cè)圖，圖3 是柔性足的整體結(jié)構(gòu)主視圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一(參見圖1 圖3)本實(shí)施方式的一種諧振式微小型機(jī)
器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)由基體6和至少三個(gè)柔性足5組成，每個(gè)柔性足5均由柔性足 本體1、上壓電膜2和下壓電膜3組成，所述柔性足本體1的末端向下彎折， 柔性足,卞忭1呈豎直狀態(tài)的部分為足卜l，柔性足本體1呈水平狀態(tài)的部分 為根1-2，所述上壓電膜2粘接在柔性足本體1的根1-2的上端面上，所述 下壓電膜3粘接在柔性足本體1的根1-2的下端面上，所述至少三個(gè)柔性足 5分布在基體6上，且通過柔性足本體1的根1-2與基體6的下端面固接。
具體實(shí)施方式
二(參見圖1)本實(shí)施方式的柔性足5的數(shù)量為三 六個(gè)。 如此設(shè)置，運(yùn)動(dòng)性能更好，適用范圍更廣。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施 方式一相同。
具體實(shí)施方式
三(參見圖1)本實(shí)施方式的柔性足5的數(shù)量為四個(gè)，所 述基體6沿其長(zhǎng)度方向的兩側(cè)面上各設(shè)置有兩個(gè)柔性足5。如此設(shè)置，運(yùn)動(dòng) 性能更好。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
本發(fā)明的工作原理仿照爬行動(dòng)物的肢體，將柔性足5分布在基體6上， 當(dāng)給上壓電膜2和下壓電膜3施加正向電壓時(shí)，上壓電膜2伸長(zhǎng)，下壓電膜 3縮短，柔性足向下彎曲；當(dāng)給上壓電膜2和下壓電膜3施加反向電壓時(shí)， 下壓電膜3伸長(zhǎng)，上壓電膜2縮短，柔性足向上彎曲，按一定頻率交替改變 電壓極性，會(huì)激發(fā)柔性足5產(chǎn)生諧振。柔性足5的足1-1與地面產(chǎn)生微觀的 碰撞與摩擦，這些碰撞與摩擦的積累就產(chǎn)生了機(jī)器人宏觀的驅(qū)動(dòng)效果。
權(quán)利要求
1、一種諧振式微小型機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)，它由基體(6)和至少三個(gè)柔性足(5)組成，其特征在于每個(gè)柔性足(5)均由柔性足本體(1)、上壓電膜(2)和下壓電膜(3)組成，所述柔性足本體(1)的末端向下彎折，柔性足本體(1)呈豎直狀態(tài)的部分為足(1-1)，柔性足本體(1)呈水平狀態(tài)的部分為根(1-2)，所述上壓電膜(2)粘接在柔性足本體(1)的根(1-2)的上端面上，所述下壓電膜(3)粘接在柔性足本體(1)的根(1-2)的下端面上，所述至少三個(gè)柔性足(5)分布在基體(6)上，且通過柔性足本體(1)的根(1-2)與基體(6)的下端面固接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種諧振式微小型機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于 所述柔性足(5)的數(shù)量為三 六個(gè)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種諧振式微小型機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于 所述柔性足(5)的數(shù)量為四個(gè)，所述基體(6)沿其長(zhǎng)度方向的兩側(cè)面上各 設(shè)置有兩個(gè)柔性足(5)。
全文摘要
一種諧振式微小型機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)，它涉及一種微小型機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的微小型機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易小型化、移動(dòng)速度慢和分辨力低的問題。本發(fā)明的柔性足本體(1)的末端向下彎折，柔性足本體(1)呈豎直狀態(tài)的部分為足(1-1)，柔性足本體(1)呈水平狀態(tài)的部分為根(1-2)，上壓電膜(2)和下壓電膜(3)分別粘接在柔性足本體(1)的根(1-2)的上端面和下端面上，至少三個(gè)柔性足(5)分布在基體(6)上，且通過柔性足本體(1)的根(1-2)與基體(6)的下端面固接。本發(fā)明的移動(dòng)機(jī)構(gòu)無傳動(dòng)副，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于小型化，且運(yùn)動(dòng)速度快、分辨力高的優(yōu)點(diǎn)，可以極大提高微小型機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)性能。
文檔編號(hào)B25J7/00GK101502959SQ200910071548
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2009年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月16日
發(fā)明者孫立寧, 娟 李, 李偉達(dá), 李滿天, 王鵬飛, 蔣振宇, 偉 郭 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)