[实用新型]一种差速运动物体的动作协调装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种被动行走机械设备，具体涉及一种差速运动物体的动作协调装置。

背景技术

目前被动行走机器研究大多基于模仿两足生物的正行步态，机构通常具有多关节（髋、膝、髁）、多杆件（股、腿、脚）组合，涉及的装置多；并为实现跨步及避免机构重心波动等目的，需要进行复杂的规划、控制及计算。为达到实际使用，需要高性能的材料、精密制造技术以及复杂的微电子控制技术，其高昂的制造、使用、维护成本是制约这一技术发展的瓶颈。所以，目前无法通过协调装置来模拟生物步行时一足从着地、施压、减速、蓄能、静止、支撑与另一足受身体带动离地、加速、释能等极其复杂的动作。

实用新型内容

本实用新型就是要解决上述不足，提供一种简单的动作协调装置来实现差速运动物体的被动行走的动作。

为了达到上述效果，本实用新型提供一种差速运动物体的动作协调装置，包括箱体，所述箱体外周设有一外框，所述外框的内侧设有杆件，所述杆件的顶端与所述外框进行活动连接，所述杆件的中心点通过承托限位杆与所述箱体的底端活动连接。

所述杆件有四个，其对称设于所述箱体的两外侧；同侧的两个杆件呈“八”字形与所述的箱体、外框连接。

所述杆件的顶端通过滑动铰与外框活动连接。

本实用新型装置中外框和箱体为平面上两个同向、同速、匀速运动物体，具有各自的动力学特征，在它们中间添加杆件，杆件顶端与外框活动连接，杆件的中部通过承托限位杆与所述箱体活动连接。经连接后，当某一杆件的下端受到有限的水平或垂直方向上的外力作用时，外框及杆件局部会产生适应性的加、减速及升、降运动；而杆件中心点通过承托限位杆与箱体的底端活动连接，箱体的运动状态不会发生变化。当本装置与可作跨步动作的步行单元连接后，经步行单元的跨步动作中断外力对杆件的作用，本装置即恢复初始状态；如若有不间断外力作用，则进入周期性循环状态。本装置是一种新型的差速运动物体动作协调装置，其本身并不具备独立行走的能力，功能在于外框将匀速运动的主体和步行单元静止、加速动作作有限度的柔性隔离，使步行单元能利用外框提供的高差，用有限的几何变化满足主体及装置向地面受力点传力的需要。使主体的重力可以通过本装置及步行单元传至地面；外框在随主体匀速运动的同时在重力作用线两侧摆动，交替出现前高后低、前低后高两种状态.外框向前摆动时加速，到前摆极限处，速度与主体相同，随即减速至后摆极限时，速度为零。

本实用新型装置是一种新型的差速运动物体动作协调部件，经改进还可以用于机器传动、变速、动作分时、滑动及转动承载、建筑物抗震等。其使用最少的杆件和节点以减少装置的自重和能量损耗，在匀速运动主体与静止地面间实现无或微功耗、间断性、点接触柔性隔离，实现装置及主体总体上重心无波动的匀速运动，且主体为平滑运动。

本实用新型的特点：

1、外框将匀速运动的主体和步行单元的静止、加速动作做有限度的柔性隔离，使步行单元能利用外框提供的高差，用有限的几何变化满足主体及装置向地面受力点传力的需要。

2、外框在保持平均速度与主体一致的前提下有节奏地摆动，在步行单元几何形状达到工作高、低位时，形成力的分配机制，步行单元各杆件受力状态随环境条件发生变化而实现跨步。

3、外框的隔离措施，使步行机器总体能更好地适应复杂环境，在步行单元几何措施可适应的条件下，环境对主体的动力学特性几乎没有影响；对于研制更加复杂的机器，可将主要的计算、测控能力等用于对主体的控制。对有瞬间静力支撑（拉、压）的步行单元，从静力支撑点出发，预先规划解决，步行单元工作状态的求解可局限于杆件的静力传递和少量的摆的计算。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型侧视图；

图3是本实用新型的一个摆动周期状态示意图。

具体实施方式

实施例一：

如图1、图2所示一种差速运动物体的动作协调装置，包括箱体1，所述箱体1外周设有一外框2，所述外框2的内侧对称设有四个杆件3，所述杆件3的顶端与外框2通过滑动铰5进行活动连接，杆件3的中心点通过承托限位杆4与箱体1的底端活动连接；同侧的两个杆件3呈“八”字形与箱体1、外框2连接。

实施例二：