專利名稱：一種差速運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)作協(xié)調(diào)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種被動(dòng)行走機(jī)械設(shè)備，具體涉及一種差速運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)作協(xié)調(diào)
>J-U ρ α裝直。
背景技術(shù)：
目前被動(dòng)行走機(jī)器研究大多基于模仿兩足生物的正行步態(tài)，機(jī)構(gòu)通常具有多關(guān)節(jié)(髖、膝、髁)、多桿件(股、腿、腳)組合，涉及的裝置多；并為實(shí)現(xiàn)跨步及避免機(jī)構(gòu)重心波動(dòng)等目的，需要進(jìn)行復(fù)雜的規(guī)劃、控制及計(jì)算。為達(dá)到實(shí)際使用，需要高性能的材料、精密制造 技術(shù)以及復(fù)雜的微電子控制技術(shù)，其高昂的制造、使用、維護(hù)成本是制約這一技術(shù)發(fā)展的瓶頸。所以，目前無(wú)法通過(guò)協(xié)調(diào)裝置來(lái)模擬生物步行時(shí)一足從著地、施壓、減速、蓄能、靜止、支撐與另一足受身體帶動(dòng)離地、加速、釋能等極其復(fù)雜的動(dòng)作。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型就是要解決上述不足，提供一種簡(jiǎn)單的動(dòng)作協(xié)調(diào)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)差速運(yùn)動(dòng)物體的被動(dòng)行走的動(dòng)作。為了達(dá)到上述效果，本實(shí)用新型提供一種差速運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)作協(xié)調(diào)裝置，包括箱體，所述箱體外周設(shè)有一外框，所述外框的內(nèi)側(cè)設(shè)有桿件，所述桿件的頂端與所述外框進(jìn)行活動(dòng)連接，所述桿件的中心點(diǎn)通過(guò)承托限位桿與所述箱體的底端活動(dòng)連接。所述桿件有四個(gè)，其對(duì)稱設(shè)于所述箱體的兩外側(cè)；同側(cè)的兩個(gè)桿件呈“八”字形與所述的箱體、外框連接。所述桿件的頂端通過(guò)滑動(dòng)鉸與外框活動(dòng)連接。本實(shí)用新型裝置中外框和箱體為平面上兩個(gè)同向、同速、勻速運(yùn)動(dòng)物體，具有各自的動(dòng)力學(xué)特征，在它們中間添加桿件，桿件頂端與外框活動(dòng)連接，桿件的中部通過(guò)承托限位桿與所述箱體活動(dòng)連接。經(jīng)連接后，當(dāng)某一桿件的下端受到有限的水平或垂直方向上的外力作用時(shí)，外框及桿件局部會(huì)產(chǎn)生適應(yīng)性的加、減速及升、降運(yùn)動(dòng)；而桿件中心點(diǎn)通過(guò)承托限位桿與箱體的底端活動(dòng)連接，箱體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)本裝置與可作跨步動(dòng)作的步行單元連接后，經(jīng)步行單元的跨步動(dòng)作中斷外力對(duì)桿件的作用，本裝置即恢復(fù)初始狀態(tài)；如若有不間斷外力作用，則進(jìn)入周期性循環(huán)狀態(tài)。本裝置是一種新型的差速運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)作協(xié)調(diào)裝置，其本身并不具備獨(dú)立行走的能力，功能在于外框?qū)蛩龠\(yùn)動(dòng)的主體和步行單元靜止、加速動(dòng)作作有限度的柔性隔離，使步行單元能利用外框提供的高差，用有限的幾何變化滿足主體及裝置向地面受力點(diǎn)傳力的需要。使主體的重力可以通過(guò)本裝置及步行單元傳至地面；外框在隨主體勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)在重力作用線兩側(cè)擺動(dòng)，交替出現(xiàn)前高后低、前低后高兩種狀態(tài).外框向前擺動(dòng)時(shí)加速，到前擺極限處，速度與主體相同，隨即減速至后擺極限時(shí)，速度為零。本實(shí)用新型裝置是一種新型的差速運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)作協(xié)調(diào)部件，經(jīng)改進(jìn)還可以用于機(jī)器傳動(dòng)、變速、動(dòng)作分時(shí)、滑動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)承載、建筑物抗震等。其使用最少的桿件和節(jié)點(diǎn)以減少裝置的自重和能量損耗，在勻速運(yùn)動(dòng)主體與靜止地面間實(shí)現(xiàn)無(wú)或微功耗、間斷性、點(diǎn)接觸柔性隔離，實(shí)現(xiàn)裝置及主體總體上重心無(wú)波動(dòng)的勻速運(yùn)動(dòng)，且主體為平滑運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型的特點(diǎn)I、外框?qū)蛩龠\(yùn)動(dòng)的主體和步行單元的靜止、加速動(dòng)作做有限度的柔性隔離，使步行單元能利用外框提供的高差，用有限的幾何變化滿足主體及裝置向地面受力點(diǎn)傳力的需要。2、外框在保持平均速度與主體一致的前提下有節(jié)奏地?cái)[動(dòng)，在步行單元幾何形狀達(dá)到工作高、低位時(shí)，形成力的分配機(jī)制，步行單元各桿件受力狀態(tài)隨環(huán)境條件發(fā)生變化而實(shí)現(xiàn)跨步。3、外框的隔離措施，使步行機(jī)器總體能更好地適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境，在步行單元幾何措施可適應(yīng)的條件下，環(huán)境對(duì)主體的動(dòng)力學(xué)特性幾乎沒(méi)有影響；對(duì)于研制更加復(fù)雜的機(jī)器，可 將主要的計(jì)算、測(cè)控能力等用于對(duì)主體的控制。對(duì)有瞬間靜力支撐(拉、壓)的步行單元，從靜力支撐點(diǎn)出發(fā)，預(yù)先規(guī)劃解決，步行單元工作狀態(tài)的求解可局限于桿件的靜力傳遞和少量的擺的計(jì)算。
以下結(jié)合附圖
和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型側(cè)視圖；圖3是本實(shí)用新型的一個(gè)擺動(dòng)周期狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一如圖I、圖2所示一種差速運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)作協(xié)調(diào)裝置，包括箱體I，所述箱體I外周設(shè)有一外框2，所述外框2的內(nèi)側(cè)對(duì)稱設(shè)有四個(gè)桿件3，所述桿件3的頂端與外框2通過(guò)滑動(dòng)鉸5進(jìn)行活動(dòng)連接，桿件3的中心點(diǎn)通過(guò)承托限位桿4與箱體I的底端活動(dòng)連接；同側(cè)的兩個(gè)桿件3呈“八”字形與箱體I、外框2連接。實(shí)施例二如圖3所示，從左向右四個(gè)狀態(tài)圖是勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)本動(dòng)作協(xié)調(diào)裝置的一個(gè)擺動(dòng)周期開(kāi)始時(shí)外框在后，前低后高；隨著箱體移動(dòng)，外框也跟著前移，呈水平狀態(tài)；繼續(xù)運(yùn)動(dòng)后，外框前擺，前高后低；箱隨著箱體繼續(xù)前移，外框后擺，前低后高，回復(fù)至初始狀態(tài)，完成一個(gè)擺動(dòng)周期。以上實(shí)施實(shí)例并非僅限于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，所有基于本實(shí)用新型的基本思想而進(jìn)行修改或變動(dòng)的都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種差速運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)作協(xié)調(diào)裝置，其特征在于包括箱體，所述箱體外周設(shè)有一外框，所述外框的內(nèi)側(cè)設(shè)有桿件，所述桿件的頂端與所述外框進(jìn)行活動(dòng)連接，所述桿件的中心點(diǎn)通過(guò)承托限位桿與所述箱體的底端活動(dòng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種差速運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)作協(xié)調(diào)裝置，其特征在于所述桿件有四個(gè)，對(duì)稱設(shè)于所述箱體的兩外側(cè)；同側(cè)的兩個(gè)桿件呈“八”字形與所述的箱體、外框連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種差速運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)作協(xié)調(diào)裝置，其特征在于所述桿件的頂端通過(guò)滑動(dòng)鉸與外框活動(dòng)連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種差速運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)作協(xié)調(diào)裝置，包括箱體，所述箱體外周設(shè)有一外框，所述外框的內(nèi)側(cè)設(shè)有桿件，所述桿件的頂端與所述外框進(jìn)行活動(dòng)連接，所述桿件的中心點(diǎn)通過(guò)承托限位桿與所述箱體的底端活動(dòng)連接。本裝置使用最少的桿件和節(jié)點(diǎn)以減少裝置的自重和能量損耗，實(shí)現(xiàn)裝置總體上的勻速運(yùn)動(dòng)，并在行進(jìn)中重心無(wú)波動(dòng)。
文檔編號(hào)B62D57/032GK202703739SQ20122040123
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月14日
發(fā)明者洪國(guó)清 申請(qǐng)人:洪國(guó)清