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原文传递一种水面跳跃滑翔机器人

专利名称：	一种水面跳跃滑翔机器人
摘要：	一种水面跳跃滑翔机器人，它涉及一种多运动模式机器人。本发明解决现有的跳跃机器人运动形式单一、跳跃姿态不稳定、回落过程冲击大等问题。水面跳跃滑翔机器人主要由水面支撑系统、尾翼及滑翔翼、六连杆弹跳机构以及驱动系统组成，机器人通过水面支撑系统实现水面稳定漂浮，驱动系统带动弹跳机构储能和释放，实现水面跳跃运动，滑翔翼机构实现机器人的近水面滑翔运动功能。机器人主体采用高精度3D打印技术制造，使用弹簧作为储能原件，PET薄膜作为滑翔翼，具有质量轻、运动模式多样化的特点。本发明为融合多运动模式、运动姿态稳定的水面跳跃滑翔机器人。
专利类型：	发明专利
申请人：	哈尔滨工业大学
发明人：	闫继宏;张欣;姚红伟;杨凯
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T10:00:00+0805
申请号：	CN201911372638.7
公开号：	CN110979662A
代理机构：	哈尔滨市松花江专利商标事务所
代理人：	杨立超
分类号：	B64C31/02;B64C25/54;B64C35/00;B60F5/00;B60F5/02;B;B64;B60;B64C;B60F;B64C31;B64C25;B64C35;B60F5;B64C31/02;B64C25/54;B64C35/00;B60F5/00;B60F5/02
申请人地址：	150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号
主权项：	1.一种水面跳跃滑翔机器人，其特征在于包括主体支撑框架(4)、尾翼(1)、滑翔翼(2)、尾部支撑(3)、连杆弹跳机构(6)、水面支撑系统(7)和驱动系统(5)；所述主体支撑框架(4)位于机器人最上部，所述滑翔翼(2)通过主体支撑框架(4)的前端轴承孔对称安装于主体支撑框架(4)的两侧，尾部支撑(3)安装于主体支撑框架(4)后方的尾部支撑安装孔上，尾翼(1)对称安装于尾部支撑(3)的两侧，所述连杆弹跳机构(6)对称布置在主体支撑框架(4)的正下方，所述水面支撑系统(7)安装在连杆弹跳机构(6)的正下方，所述驱动系统(5)安装在主体支撑框架(4)的内部。 2.根据权利要求1所述的一种水面跳跃滑翔机器人，其特征在于：所述连杆弹跳机构(6)为对称结构，其包括多连杆悬挂架以及安装在多连杆悬挂架上的储能原件，所述储能原件包含拉簧和扭簧，驱动系统(5)通过其上的传动机构对连杆弹跳机构进行蓄能，通过传动机构切断来自驱动系统(5)的动力完成连杆弹跳机构的释放，从而驱动水面支撑系统(7)完成跳跃动作。 3.根据权利要求2所述的一种水面跳跃滑翔机器人，其特征在于：连杆弹跳机构(6)为包括多连杆悬挂架和储能原件的六连杆弹跳机构；所述多连杆悬挂架为立体六连杆悬挂架，其包括上下设置的两对H形杆件(15)、一个V形件(25)及两个导杆(16)，储能原件包括四个扭簧(13)和两个拉簧(14)，位于上方的一对H形杆件(15)的四个下端部与位于下方的一对H形杆件(15)的四个上端部一一对应铰接形成位于六连杆悬挂架中部的四个关节，每个关节处对应安装有一个扭簧(13)，位于上方的一对H形杆件(15)各自的上端部与主体支撑框架(4)上对应位置的连接孔一一对应铰接，位于下方的一对H形杆件(15)各自的下端部与V形件相应的两端连接孔铰接；主体支撑框架(4)、两对H形杆件(15)以及一个V形件构成六连杆悬挂架本体；导杆(16)的上端插装于主体支撑框架(4)上的导套内，导杆(16)的下端插装于V形件的导套内；两个拉簧(14)均布位于六连杆悬挂架本体内，每个拉簧(14)的一端与一侧上下设置的两个H形杆件(15)中部关节轴连接，每个拉簧(14)的另一端与另一侧上下设置的两个H形杆件(15)中部关节轴连接。 4.根据权利要求3所述的一种水面跳跃滑翔机器人，其特征在于：连杆关节处使用轴承和碳棒连接，六连杆弹跳机构的对称轴通过机器人质心，且与导杆(16)轴向方向平行。中部关节轴为碳棒，所述拉簧(14)对称安装在中部关节的碳棒上。 5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种水面跳跃滑翔机器人，其特征在于：所述尾翼(1)及滑翔翼(2)由PLA支撑骨架和PET翼膜构成，所述主体支撑框架(4)材质为PLA，所述尾部支撑(3)由碳纤维杆构成，四个H形杆件(15)及一个V形件的材质为PLA。 6.根据权利要求5所述的一种水面跳跃滑翔机器人，其特征在于：所述尾翼(1)及滑翔翼(2)平面形状及尺寸比例关系类似于飞鱼的翼状胸鳍。 7.根据权利要求1、2、3或4所述的一种水面跳跃滑翔机器人，其特征在于：所述主体支撑框架(4)上设有主体支撑框架限位(9)，所述滑翔翼(2)上设有滑翔翼限位(10)，所述尾部支撑(3)上设有尾部支撑限位(11)，所述尾翼限位(12)上设有尾翼限位(12)；所述主体支撑框架限位(9)通过滑翔翼限位(10)限制滑翔翼(2)的转动角度，尾部支撑限位(11)通过尾翼限位(12)限制尾翼(1)的转动角度。 8.根据权利要求1、2、3或4所述的一种水面跳跃滑翔机器人，其特征在于：所述水面支撑系统(7)包括至少三个均匀分布的半球形空心支撑罩(17)、固定架(19)及支撑底座(18)，每个半球形空心支撑罩(17)通过对应的固定架(19)与支撑底座(18)连接；支撑底座(18)通过连接件连接在连杆弹跳机构(6)的正下方。 9.根据权利要求1、2、3或4所述的一种水面跳跃滑翔机器人，其特征在于：所述驱动系统5包括锂电池(22)、微型电机(23)和传动机构，传动机构包括减速齿轮组(8)、不完全齿轮(20)、滑轮(21)以及拉绳(24)，锂电池(22)用于为微型电机(23)供电，所述拉绳(24)的上端缠绕在滑轮(21)上，并穿过主体支撑框架(4)的限位孔，拉绳(24)的下端连接在六连杆弹跳机构(6)的底部；微型电机(23)通过减速齿轮组(8)驱动不完全齿轮(20)转动，从而实现连杆弹跳机构(6)蓄能及释放。 10.根据权利要求9所述的一种水面跳跃滑翔机器人，其特征在于：所述减速齿轮组(8)、不完全齿轮(20)与滑轮(21)材质均为POM。
所属类别：	发明专利