用于星面探測機器人的平衡機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及星面探測設(shè)備部件，尤其涉及一種用于星面探測機器人的平衡機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前用于行星表面探測的彈跳機器人多為間歇式跳躍的彈跳機器人，如申請?zhí)枮?00910023296.8的專利所公開的一種非對稱齒輪六桿仿生彈跳機構(gòu)，采用連桿長度不相等及齒輪參數(shù)各不相同的非對稱齒輪六桿仿生彈跳機構(gòu)，其腿部機構(gòu)各連桿長度模擬袋鼠跳躍肢體結(jié)構(gòu)比例，兩對齒輪的參數(shù)根據(jù)袋鼠跳躍運動姿態(tài)及跳躍力機理而選取，且整個機構(gòu)為閉環(huán)的并聯(lián)機構(gòu)，僅一個自由度，實現(xiàn)了仿袋鼠雙腿并攏的平穩(wěn)起跳過程，結(jié)構(gòu)和控制簡單，但是機器人起跳后，飛行過程中不能調(diào)節(jié)身體的姿態(tài)，不能使它跳的比較平穩(wěn)，落地沖擊后，很難平穩(wěn)落地，而且可能是頭著地，有可能撞壞機身。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種用于星面探測機器人的平衡機構(gòu)，能在星面探測機器人起跳后飛行過程中調(diào)節(jié)機器人身體的姿態(tài)，有效的通過腳底板著地，緩沖落地沖擊，著地平穩(wěn)，避免頭著地事故發(fā)生。
[0004]本發(fā)明的用于星面探測機器人的平衡機構(gòu)，包括條狀的平衡架以及連接于平衡架與星面探測機器人機身之間并驅(qū)動平衡架擺動的連接驅(qū)動機構(gòu)。
[0005]進一步，還包括設(shè)于平衡架的配重塊以及驅(qū)動配重塊沿平衡架長向滑動的滑動驅(qū)動機構(gòu)；
[0006]進一步，所述配重塊單自由度滑動連接于平衡架；所述滑動驅(qū)動機構(gòu)包括與配重塊連接形成絲杠螺母副的絲杠和固定于平衡架的用于驅(qū)動絲杠轉(zhuǎn)動的第一電機；
[0007]進一步，所述連接驅(qū)動機構(gòu)包括連接于平衡架與機身之間形成以機身為機架的空間六桿機構(gòu)以及用于驅(qū)動空間六桿機構(gòu)的驅(qū)動裝置；
[0008]進一步，所述空間六桿機構(gòu)包括四個連桿和一個連接座；所述連接座通過球頭鉸鏈鉸接于機身；四個連桿兩兩設(shè)置并分列于連接座和球頭鉸鏈橫向兩側(cè)，每側(cè)的兩個連桿與機身和連接座依次鉸接；
[0009]進一步，所述驅(qū)動裝置包括固定于機身的用于驅(qū)動與機身鉸接的一個連桿轉(zhuǎn)動的第二電機和固定于機身的用于驅(qū)動與機身鉸接的另一個連桿轉(zhuǎn)動的第三電機；
[0010]進一步，所述平衡架的外端沿平衡架長向延伸方向固定有可彎曲的彈性尾。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的用于星面探測機器人的平衡機構(gòu)，如同尾巴的功能，可模仿袋鼠尾巴對身體姿態(tài)的調(diào)節(jié)作用，在星面探測機器人起跳后飛行過程中調(diào)節(jié)機器人身體的姿態(tài)，有效的通過腳底板著地，緩沖落地沖擊，著地平穩(wěn)，避免頭著地事故發(fā)生。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為星面探測機器人整機結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為星面探測機器人整機結(jié)構(gòu)示意圖；如圖所示:本實施例的用于星面探測機器人的平衡機構(gòu)，包括條狀的平衡架3以及連接于平衡架3與星面探測機器人機身I之間并驅(qū)動平衡架3擺動的連接驅(qū)動機構(gòu)，平衡架3如同尾巴，模仿袋鼠尾巴對身體姿態(tài)的調(diào)節(jié)作用，起跳后飛行過程中能夠調(diào)節(jié)身體的姿態(tài)，有效的通過腳底板著地，緩沖落地沖擊，著地平穩(wěn)，避免頭著地事故發(fā)生；星面探測機器人包括機身I和設(shè)有腳底板的彈跳機構(gòu)2，機身I和彈跳機構(gòu)2如申請?zhí)枮?00910023296.8的專利所公開的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)圖見申請?zhí)枮?00910023296.8的專利說明書附圖1_10，機身相當于袋鼠的身體，是由五塊薄板件組成的沒有下底蓋的長方體形殼體；腿部機構(gòu)相當于袋鼠的腿，用薄板狀桿件和彈簧搭接而成，位于機身下方，其頂端與機身相連接，底端與腳底板支架相連接；腳底板為薄板件，相當于袋鼠的腳掌；能量存儲與釋放裝置位于機身內(nèi)，通過鏈輪鏈條驅(qū)動腿部機構(gòu)。腿部機構(gòu)包括大腿桿、小腿桿、長輔助桿、短輔助桿、彈簧和關(guān)節(jié)連接軸。其中大腿桿、小腿桿、長輔助桿和短輔助桿是腿部機構(gòu)中的連桿。所述的連桿特征為:各桿件分別由形狀完全相同且平行對稱安裝的兩個薄板桿組成，每個薄板桿的一端是直桿，該端頭部形狀是以直桿寬度為直徑的半圓弧形，并在半圓弧的圓心處有一通孔，另一端是不完全齒輪，且在不完全齒輪的中心有一通孔；各桿件厚度相同，直桿端的寬度相同；各桿件兩端的通孔大小相同，且各桿件兩端通孔的距離之比為大腿桿:小腿桿:長輔助桿:短輔助桿=26: 52: 47: 28 ;各桿件的不完全齒輪為漸開線齒輪，其中大腿桿和長輔助桿的不完全齒輪的模數(shù)為1，且兩者的不完全齒輪分度圓直徑之比為1: 3.6，小腿桿和短輔助桿的不完全齒輪的模數(shù)為0.8，且兩者的不完全齒輪分度圓直徑之比為5: 2。關(guān)節(jié)連接軸為光滑的細直桿，橫截面尺寸與各桿件兩端的通孔尺寸相同，是腿部機構(gòu)中用來連接各桿件的鉸鏈軸，其包括輔助踝關(guān)節(jié)連接軸、輔助膝關(guān)節(jié)連接軸、輔助髖關(guān)節(jié)連接軸、髖關(guān)節(jié)連接軸、膝關(guān)節(jié)連接軸、踝關(guān)節(jié)連接軸，彈簧為結(jié)構(gòu)相同的兩根拉簧。所述的腳底板是外形類似腳掌的薄板，前端寬后端窄，且在腳底板的后端部焊接有一對腳底板支架。腳底板支架是兩個對稱分布的“L”形薄板件，在“L”形薄板件的豎直部分有踝關(guān)節(jié)連接軸安裝孔和輔助踝關(guān)節(jié)連接軸安裝孔，該兩孔水平分布且兩者的距離等于小腿桿的不完全齒輪分度圓半徑與短輔助桿的不完全齒輪分度圓半徑之和。，機身由五塊薄板件組成的沒有下底蓋的長方體形殼體，在側(cè)板中部偏下方有兩個平行的通孔，分別為輔助髖關(guān)節(jié)連接軸安裝孔和髖關(guān)節(jié)連接軸安裝孔，兩通孔之間的距離等于大腿桿的不完全齒輪分度圓半徑與長輔助桿的不完全齒輪分度圓半徑之和，且在兩通孔上方有一個鏈輪軸安裝孔。采用非對稱齒輪六桿雙腿并攏結(jié)構(gòu)。大腿桿和長輔助桿呈“Λ”型分布，“Λ”型的上端是兩桿件的不完全齒輪，所述的兩不完全齒輪相互嚙合且貼近機身的側(cè)板，大腿桿不完全齒輪端通孔和長輔助桿不完全齒輪端通孔分別與機身側(cè)板上的髖關(guān)節(jié)連接軸安裝孔和輔助髖關(guān)節(jié)連接軸安裝孔對齊。髖關(guān)節(jié)連接軸穿過大腿桿不完全齒輪端通孔和髖關(guān)節(jié)連接軸安裝孔，使得機身和大腿桿形成鉸鏈連接，該鉸鏈類似于袋鼠的髖關(guān)節(jié)；輔助髖關(guān)節(jié)連接軸穿過長輔助桿不完全齒輪端通孔和輔助髖關(guān)節(jié)連接軸安裝孔，使得機身和長輔助桿形成鉸鏈連接。小腿桿和短輔助桿呈“V”型位于大腿桿和長輔助桿的下方，“V”型的上端是小腿桿和短輔助桿的直桿端，分別與大腿桿和長輔助桿的直桿端內(nèi)側(cè)貼合，且小腿桿直桿端通孔和短輔助桿直桿端通孔分別與大腿桿直桿端通孔和長輔助桿直桿端通孔對齊。膝關(guān)節(jié)連接軸穿過大腿桿直桿端通孔和小腿桿直桿端通孔，使得大腿桿和小腿桿鉸鏈連接，該鉸鏈類似于袋鼠的膝關(guān)節(jié)；輔助膝關(guān)節(jié)連接軸穿過長輔助桿直桿端通孔和短輔助桿直桿端通孔，使得長輔助桿和短輔助桿鉸鏈連接。小腿桿和短輔助桿的下端是不完全齒輪，所述的兩不完全齒輪相互嚙合且貼合腳底板支架的內(nèi)偵牝小腿桿不完全齒輪端通孔和短輔助桿不完全齒輪端通孔分別與腳底板支架上的踝關(guān)節(jié)連接軸安裝孔和輔助踝關(guān)節(jié)連接軸安裝孔對齊。踝關(guān)節(jié)連接軸穿過小腿桿不完全齒輪端通孔和踝關(guān)節(jié)連接軸安裝孔，使得小腿桿和腳底板支架鉸鏈連接，該鉸鏈類似于袋鼠的踝關(guān)節(jié)；輔助踝關(guān)節(jié)連接軸穿過短輔助桿不完全齒輪端通孔和輔助踝關(guān)節(jié)連接軸安裝孔，使得短輔助桿和腳底板支架鉸鏈連接。彈簧的兩端分別固定在膝關(guān)節(jié)連接軸和輔助膝關(guān)節(jié)連接軸上。能量存儲與釋放裝置包括電機、電機固定板、離合器、鏈輪