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原文传递一种可跳跃的移动小车机器人

专利名称：	一种可跳跃的移动小车机器人
摘要：	本发明属于移动机器人领域，具体地说是一种可跳跃的移动小车机器人，包括壳体、移动模块、支撑模块、电气系统模块及跳跃模块。移动模块包括车轮驱动组件及车轮。支撑模块支撑地面使移动小车机器人的一端抬起、并调节跳跃模式下的弹射角度。跳跃模块用于使移动小车机器人进行跳跃。本发明结合了轮式移动功能与跳跃功能，具有很强的环境适应能力；平坦路面下可以高效行驶，遇到障碍物可以开启跳跃模式，跳跃模式下选用了燃爆式线性驱动器，跳跃高度非常高，甚至可以从地面跳至屋顶；空中具有姿态调整能力，车轮采用减震轮胎的减震效果非常好，两者结合保证小车不被损坏。本发明整体结构设计精巧，功能强大，具有巨大的应用价值。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山西;14
申请人：	中北大学
发明人：	张晓波
专利状态：	有效
申请日期：	2023-10-24T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-28T00:00:00+0800
申请号：	CN202311381828.1
公开号：	CN117125163A
代理机构：	沈阳科苑专利商标代理有限公司
代理人：	杨旭
分类号：	B62D57/02;B;B62;B62D;B62D57;B62D57/02
申请人地址：	030051 山西省太原市尖草坪区学院路3号
主权项：	1.一种可跳跃的移动小车机器人，其特征在于：包括壳体（1）、移动模块（2）、支撑模块（3）、电气系统模块（4）及跳跃模块（6）；所述移动模块（2）包括车轮驱动组件及车轮（204），所述车轮驱动组件安装于壳体（1）中，所述车轮驱动组件驱动位于所述壳体（1）外侧的车轮（204）转动；所述支撑模块（3）安装于所述壳体（1）中，所述支撑模块（3）支撑地面使移动小车机器人的一端抬起、并调节跳跃模式下的弹射角度；所述跳跃模块（6）安装于所述壳体（1）上，所述跳跃模块（6）用于使移动小车机器人进行跳跃；所述电气系统模块（4）安装于所述壳体（1）中。 2.根据权利要求1所述的可跳跃的移动小车机器人，其特征在于：所述壳体（1）包括底板（101），所述支撑模块（3）、所述跳跃模块（6）、所述电气系统模块（4）及所述移动模块（2）的车轮驱动组件均安装于所述底板（101）上。 3.根据权利要求2所述的可跳跃的移动小车机器人，其特征在于：所述壳体（1）还包括上盖（102），所述上盖（102）安装于所述底板（101）上，所述上盖（102）罩住所述底板（101）上的所述支撑模块（3）、所述跳跃模块（6）、所述电气系统模块（4）及所述移动模块（2）的车轮驱动组件。 4.根据权利要求1所述的可跳跃的移动小车机器人，其特征在于：所述壳体（1）中左右对称设有两组配合设置的车轮驱动组件及车轮（204），每组所述车轮驱动组件均包括车轮驱动件（201）、前端传动轴（207）、传动结构及后端传动轴（208），每组的所述车轮驱动件（201）安装于所述壳体（1）中，每组的所述前端传动轴（207）及后端传动轴（208）分别转动安装于所述壳体（1）中，每组的所述车轮驱动件（201）各通过同组的传动结构带动同组的所述前端传动轴（207）及后端传动轴（208）转动；每组的所述前端传动轴（207）的一端及后端传动轴（208）的一端各安装有所述车轮（204），每组的所述前端传动轴（207）的轴向中心线及后端传动轴（208）的轴向中心线相互平行，每组的所述前端传动轴（207）的轴向中心线及另一组的前端传动轴（207）的轴向中心线共线，每组的所述后端传动轴（208）的轴向中心线及另一组的后端传动轴（208）的轴向中心线共线；所述车轮（204）外周的最高点高度位置高于所述壳体（1）外部的最高点高度位置，所述车轮（204）外周的最低点高度位置低于所述壳体（1）外部的最低点高度位置。 5.根据权利要求4所述的可跳跃的移动小车机器人，其特征在于：每组所述车轮驱动组件的传动结构均包括主动锥齿轮（202）、被动锥齿轮（203）、同步轮（205）及同步带（206），每组的所述车轮驱动件（201）的驱动端上安装有同组传动结构的所述主动锥齿轮（202），每组的所述前端传动轴（207）上安装有同组传动结构的所述被动锥齿轮（203）及同步轮（205），每组的所述被动锥齿轮（203）与同组的所述主动锥齿轮（202）啮合，每组的所述后端传动轴（208）上安装有同组传动结构的所述同步轮（205），每组的所述后端传动轴（208）上的同步轮（205）与同组的所述前端传动轴（207）上的同步轮（205）之间通过所述同步带（206）连接。 6.根据权利要求1所述的可跳跃的移动小车机器人，其特征在于：所述壳体（1）中左右对称设有两组配合设置的所述支撑模块（3），每组所述支撑模块（3）均包括伺服舵机（301）与支撑杆（302），每组的所述伺服舵机（301）均安装于所述壳体（1）中，每组的所述支撑杆（302）的一端均安装于同组的所述伺服舵机（301）的输出端上；每组的所述伺服舵机（301）的输出端带动同组的所述支撑杆（302）在竖直平面转动、并使两组的所述支撑杆（302）的另一端共同支撑地面使移动小车机器人的一端抬起，所述壳体（1）上开设有供所述支撑杆（302）旋出的支撑杆穿过槽。 7.根据权利要求1所述的可跳跃的移动小车机器人，其特征在于：所述跳跃模块（6）包括安装于所述壳体（1）上的燃爆式线性驱动器，所述壳体（1）中还安装有气路系统模块（5），所述燃爆式线性驱动器具有分别与所述气路系统模块（5）相连通的进气端与排气端。 8.根据权利要求7所述的可跳跃的移动小车机器人，其特征在于：所述燃爆式线性驱动器包括橡胶垫（604）、下端盖（605）、磁铁（606）、活塞杆（607）、气缸缸体（608）、弹簧（609）、点火塞（611）及上端盖（612），所述气缸缸体（608）的内部具有上下两端开口的活塞杆穿设孔道，所述活塞杆穿设孔道中设有一个内肩A，所述活塞杆（607）穿过所述活塞杆穿设孔道，所述活塞杆（607）的上部外周面上凸设有与所述活塞杆穿设孔道内壁相配合的限位挡沿，所述限位挡沿与所述内肩A之间的所述活塞杆（607）的外侧套有所述弹簧（609）；所述活塞杆（607）的内部开设有上下开口的气体通道，所述气缸缸体（608）的上端与所述上端盖（612）连接，所述上端盖（612）上安装有所述点火塞（611）、并开设有与所述活塞杆（607）内部的气体通道相连通的进气孔，所述进气孔作为与所述气路系统模块（5）相连通的进气端，所述点火塞（611）的一端延伸至所述进气孔中、另一端与电气系统模块（4）连接，所述活塞杆（607）的下端穿出所述活塞杆穿设孔道、并与所述下端盖（605）连接，所述下端盖（605）开设有与所述活塞杆（607）内部的气体通道相连通的主排气孔，所述主排气孔作为与所述气路系统模块（5）相连通的排气端；所述下端盖（605）的上端面上与所述气缸缸体（608）的下端面上分别设有所述磁铁（606），所述下端盖（605）的上端面上的磁铁（606）吸引所述气缸缸体（608）的下端面上的磁铁（606）、进而使所述下端盖（605）的上端面与所述气缸缸体（608）的下端面贴合，所述橡胶垫（604）设置于所述下端盖（605）的下端面上；所述燃爆式线性驱动器安装于所述壳体（1）上时，所述活塞杆（607）的轴向中心线平行于移动小车机器人的移动方向，所述下端盖（605）位于所述壳体（1）的外侧。 9.根据权利要求7所述的可跳跃的移动小车机器人，其特征在于：所述气路系统模块（5）包括分别安装于所述壳体（1）中的燃料储存罐（502）、氧化剂储存罐（503）、排气电磁阀（508）及两组进气阀路组件；所述排气电磁阀（508）与所述燃爆式线性驱动器的排气端相连通，其中一组所述进气阀路组件的输入端与所述燃料储存罐（502）相连通、输出端与所述燃爆式线性驱动器的进气端相连通，另一组所述进气阀路组件的输入端与所述氧化剂储存罐（503）相连通、输出端与所述燃爆式线性驱动器的进气端相连通；每组所述进气阀路组件均包括依次连通的针阀（504）、调压阀（505）、进气电磁阀（506）及单向阀（507），所述针阀（504）的输入端作为该组进气阀路组件的输入端，所述单向阀（507）的输出端作为该组进气阀路组件的输出端。 10.根据权利要求1所述的可跳跃的移动小车机器人，其特征在于：所述电气系统模块（4）包括安装于所述壳体（1）中的控制器（401）、电池（402）及IMU传感器（405），所述控制器（401）分别控制所述移动模块（2）及所述跳跃模块（6）动作，所述IMU传感器（405）与所述控制器（401）连接，所述IMU传感器（405）测量移动小车机器人在空中的姿态信息、并将信息传递至控制器（401），所述电池（402）为移动小车机器人提供能源。
所属类别：	发明专利