[发明专利]一种微型弹跳机器人在审
申请号: | 201910979957.8 | 申请日: | 2019-10-15 |
公开(公告)号: | CN110654471A | 公开(公告)日: | 2020-01-07 |
发明(设计)人: | 张旻;梁家铭;陈慧敏 | 申请(专利权)人: | 清华大学深圳国际研究生院 |
主分类号: | B62D57/02 | 分类号: | B62D57/02 |
代理公司: | 44223 深圳新创友知识产权代理有限公司 | 代理人: | 王震宇 |
地址: | 518055 广东省深圳市*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 前腿 后腿 弹性片 驱动器 制动器 弹跳机器人 连接结构 驱动结构 驱动力 弹跳 机器人 形状记忆功能 最大制动力 弹跳能力 弹性势能 施加电压 吸附力 障碍物 形变 起动 吸附 身高 释放 灵活 转化 | ||
1.一种微型弹跳机器人,其特征在于,包括:前腿结构、后腿结构、连接结构和驱动结构,所述前腿结构与所述后腿结构通过所述连接结构相连,并使得所述后腿结构相对于所述前腿结构能够自由转动,其中,所述前腿结构包括前腿弹性片,所述后腿结构包括后腿弹性片,所述驱动结构包括具有形状记忆功能的驱动器和具有吸附力的制动器,所述制动器将所述前腿结构与所述后腿结构吸附在一起,以提供阻止所述前腿弹性片与所述后腿弹性片产生位移的制动力,所述驱动器的两端分别固定在所述前腿弹性片与所述后腿弹性片上,所述驱动器在被施加电压之后发生自身形变而产生驱动力,能量以弹性势能的形式储存在所述前腿弹性片与所述后腿弹性片中,当所述驱动力大于所述制动器所能够提供的最大制动力时,所述弹性势能被瞬间释放转化为机器人的跳起动能,使机器人跳起。
2.如权利要求1所述的微型弹跳机器人,其特征在于,所述前腿弹性片的前端具有两条细长的前腿,所述后腿弹性片的后端具有两条细长的后腿。
3.如权利要求1或2所述的微型弹跳机器人,其特征在于,所述后腿结构还包括后腿压片和第一粘性层,所述后腿弹性片和所述后腿压片分别粘接在所述第一粘性层的上表面和下表面,所述连接结构包括上连接压片和第二粘性层,所述上连接压片与所述后腿弹性片位于同一层,所述上连接压片的下表面与所述第一粘性层的上表面的前端多出部分粘接,所述上连接压片的上表面通过所述第二粘性层与所述前腿弹性片粘接,所述第一粘性层成为所述前腿结构和所述后腿结构之间的铰链关节。
4.如权利要求3所述的微型弹跳机器人,其特征在于,所述连接结构还包括下连接压片,所述下连接压片与所述后腿压片位于同一层,所述下连接压片的上表面与所述第一粘性层的下表面的前端多出部分粘接。
5.如权利要求1至4任一项所述的微型弹跳机器人,其特征在于,所述驱动器为具有形状记忆效应的合金材料,优选为镍钛合金。
6.如权利要求1至5任一项所述的微型弹跳机器人,其特征在于,所述驱动器的至少一部分形成为弹簧结构。
7.如权利要求1至6任一项所述的微型弹跳机器人,其特征在于,所述驱动器设置在所述前腿结构和所述后腿结构的下方,优选地,所述驱动器的两端分别固定在所述前腿弹性片和所述后腿弹性片上的镂空结构处。
8.如权利要求1至7任一项所述的微型弹跳机器人,其特征在于,所述制动器包括有吸附力的第一组件和第二组件,所述第一组件和所述第二组件分别相对应地固定在所述前腿结构与所述后腿结构上,优选地,所述第一组件和所述第二组件分别固定在所述前腿弹性片和所述后腿弹性片上的镂空结构处,优选的,所述制动器为磁铁吸附结构、胶粘吸附结构或静电吸附结构。
9.如权利要求1至8任一项所述的微型弹跳机器人,其特征在于,所述前腿弹性片和所述后腿弹性片的主体形状为多边形,优选地,所述前腿弹性片的主体形状为下底对接的两个梯形,所述后腿弹性片的主体形状与所述前腿弹性片的下半截梯形相同,优选地,所述上连接压片、所述下连接压片和所述后腿压片的形状为梯形,尺寸与所述前腿弹性片和所述后腿弹性片相对应。
10.如权利要求1至9任一项所述的微型弹跳机器人,其特征在于,所述前腿结构、所述后腿结构和所述连接结构均由弹性材料制成,优选地,所述弹性材料为碳纤维材料,优选地,所述弹性材料的厚度为50微米-500微米;优选地,所述第一粘性层和所述第二粘性层的厚度为10微米-200微米。
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