本實用新型專利技術(shù)涉及機器人領(lǐng)域，為了解決跳躍機器人的重量以及體積較大的問題，提供了一種基于主動材料驅(qū)動的可連續(xù)跳躍機器人，包括：驅(qū)動部件、驅(qū)動控制部件以及儲能部件，驅(qū)動部件形成為液晶彈性體，驅(qū)動控制部件與驅(qū)動部件相連，驅(qū)動控制部件用于控制驅(qū)動部件進行伸縮運動，儲能部件與驅(qū)動部件可分離相連。利用驅(qū)動部件的液晶彈性材料的可逆性特性，通過驅(qū)動控制部件對驅(qū)動部件進行控制，使驅(qū)動部件進行自伸縮運動，并且驅(qū)動部件可以帶動儲能部件進行伸縮運動，當儲能部件與驅(qū)動部件分離時，儲能部件可以在自身的勢能作用下，迅速恢復(fù)原來的形狀，從而可以實現(xiàn)在無外驅(qū)動力的作用下進行連續(xù)跳躍，進而可以降低基機器人的重量以及體積。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種基于主動材料驅(qū)動的可連續(xù)跳躍機器人
本技術(shù)涉及機器人
，尤其是涉及一種基于主動材料驅(qū)動的可連續(xù)跳躍機器人。
技術(shù)介紹
基于主動材料驅(qū)動的可連續(xù)跳躍機器人可應(yīng)用于許多行業(yè)，例如制造業(yè)、工業(yè)、醫(yī)療等應(yīng)用，現(xiàn)有的基于主動材料驅(qū)動的可連續(xù)跳躍機器人一般均采用電動裝置(如電動機、電磁鐵)進行驅(qū)動，通過電動裝置直接作用于彈性元件使其變形，從而儲存彈性勢能，隨后靠彈性元件的彈性回復(fù)產(chǎn)生彈跳機器人跳躍，但是電動裝置的重量較大，且體積也較為龐大，這會制約基于主動材料驅(qū)動的可連續(xù)跳躍機器人的使用工況。液晶彈性體(LiquidCrystallineElastomer)，簡稱LCE，它是液晶(LiquidCrystalline)和彈性體(Elastomer)的結(jié)合體，因此LCE材料具有它們各自的優(yōu)點：既有液晶的各向異性，也有橡膠的彈性。換句話說，LCE材料就是擁有液晶性質(zhì)的橡膠，因此，溫度、pH、電、濕度都可以使它發(fā)生形變，即在晶體的不同面，有不同性質(zhì)如導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等的差異，并且LCE材料形變在一定條件下的可逆性可達100％，這為基于主動材料驅(qū)動的可連續(xù)跳躍機器人利用LCE材料進行驅(qū)動提供了啟發(fā)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)為了解決基于主動材料驅(qū)動的可連續(xù)跳躍機器人的重量以及體積較大的問題，提供了一種基于主動材料驅(qū)動的可連續(xù)跳躍機器人。根據(jù)本技術(shù)實施例的基于主動材料驅(qū)動的可連續(xù)跳躍機器人，包括：驅(qū)動部件、驅(qū)動控制部件以及儲能部件，所述驅(qū)動部件形成為液晶彈性體，所述驅(qū)動部件適于進行自伸縮運動，當所述驅(qū)動部件收縮至極限時，所述驅(qū)動部件處于壓縮狀態(tài)，當所述驅(qū)動部件伸展至自然狀態(tài)時，所述驅(qū)動部件處于伸展狀態(tài)，所述驅(qū)動控制部件與所述驅(qū)動部件相連，所述驅(qū)動控制部件用于控制所述驅(qū)動部件進行伸縮運動，所述儲能部件的下端與所述驅(qū)動部件的下端固定連接，所述儲能部件的上端與所述驅(qū)動部件的上端可分離相連，當所述驅(qū)動部件處于伸展狀態(tài)時，所述儲能部件的上端與所述驅(qū)動部件的上端相連，且當所述驅(qū)動部件進行壓縮運動時，所述驅(qū)動部件適于帶動所述儲能部件進行壓縮，所述儲能部件將形變能儲存轉(zhuǎn)化為勢能，當所述驅(qū)動部件處于所述壓縮狀態(tài)時，所述驅(qū)動部件與所述儲能部件分離，所述儲能部件在勢能作用下跳起。根據(jù)本技術(shù)的一個實施例，還包括：開關(guān)部件，所述開關(guān)部件與所述驅(qū)動部件固定連接，所述開關(guān)部件控制所述驅(qū)動部件與所述儲能部件的連接與分離。根據(jù)本技術(shù)的一個實施例，所述儲能部件的內(nèi)部設(shè)有驅(qū)動部件空腔，所述驅(qū)動部件空腔貫穿所述儲能部件，所述驅(qū)動部件位于所述驅(qū)動部件空腔中，所述驅(qū)動部件適于在所述驅(qū)動部件空腔中進行伸縮運動，所述開關(guān)部件位于所述驅(qū)動部件的上端，當所述驅(qū)動部件處于所述伸展狀態(tài)時，所述開關(guān)部件適于卡滯在所述儲能部件的上端，當所述驅(qū)動部件處于壓縮狀態(tài)時，所述開關(guān)部件收縮，進入到所述驅(qū)動部件空腔中。根據(jù)本技術(shù)的一個實施例，所述基于主動材料驅(qū)動的可連續(xù)跳躍機器人還包括：上支撐架與下支撐架，所述下支撐架位于所述驅(qū)動部件與所述儲能部件的下方，且所述驅(qū)動部件的下端與所述儲能部件的下端均與所述下支撐架固定連接，所述上支撐架位于所述驅(qū)動部件與所述儲能部件的上方，且所述所述儲能部件的上端與所述上支撐架固定連接，所述上支撐架設(shè)有開關(guān)口，所述開關(guān)口與所述開關(guān)部件對齊，當所述驅(qū)動部件處于所述伸展狀態(tài)時，所述開關(guān)部件卡滯在所述開關(guān)口處，當所述驅(qū)動部件處于壓縮狀態(tài)時，所述開關(guān)部件收縮，并從所述開關(guān)口進入到所述驅(qū)動部件空腔中。根據(jù)本技術(shù)的一個實施例，所述開關(guān)部件包括：容腔體、開關(guān)控制部件以及伸縮支撐件，所述容腔體位于所述驅(qū)動部件上方，且所述容腔體適于穿設(shè)所述開關(guān)口；所述開關(guān)控制部件位于所述容腔體的上方，且所述開關(guān)控制部件與所述容腔體相連，所述開關(guān)控制部件適于進行自伸縮運動，所述伸縮支撐件包裹所述開關(guān)控制部件的側(cè)壁與底壁，且所述伸縮支撐件的側(cè)壁與所述開關(guān)控制部件的側(cè)壁固定連接，當所述開關(guān)控制部件伸展時，所述伸縮支撐件的底壁適于卡滯在所述開關(guān)口處，當所述開關(guān)控制部件收縮時，所述伸縮支撐件的底壁適于侵入到所述容腔體的空腔中，且所述伸縮支撐件從所述開關(guān)口處進入到驅(qū)動部件空腔中。根據(jù)本技術(shù)的一個實施例，所述開關(guān)控制部件形成為液晶彈性體，所述開關(guān)控制部件與所述驅(qū)動控制部件相連，所述驅(qū)動控制部件用于控制所述開關(guān)控制部件進行伸縮運動。根據(jù)本技術(shù)的一個實施例，所述驅(qū)動控制部件為光驅(qū)控制部件。根據(jù)本技術(shù)的一個實施例，所述驅(qū)動控制部件為電驅(qū)控制部件。根據(jù)本技術(shù)的一個實施例，所述儲能部件為彈簧儲能部件。本技術(shù)的技術(shù)效果：通過將驅(qū)動部件形成為液晶彈性體，利用驅(qū)動部件的液晶彈性材料的可逆性特性，通過驅(qū)動控制部件對驅(qū)動部件進行控制，使驅(qū)動部件進行自伸縮運動，并且驅(qū)動部件可以帶動儲能部件進行伸縮運動，且當驅(qū)動部件帶動儲能部件進行壓縮時，儲能部件可以將自身的形變能轉(zhuǎn)變?yōu)閯菽軆Υ嫫饋恚攦δ懿考c驅(qū)動部件分離時，儲能部件可以在自身的勢能作用下，迅速恢復(fù)原來的形狀，在此過程中，儲能部件可以進行跳起，從而可以實現(xiàn)在無外驅(qū)動力的作用下進行連續(xù)跳躍，進而可以降低基于主動材料驅(qū)動的可連續(xù)跳躍機器人的重量以及體積。附圖說明圖1為本技術(shù)實施例的基于主動材料驅(qū)動的可連續(xù)跳躍機器人處于伸展狀態(tài)時的示意圖；圖2為本技術(shù)實施例的基于主動材料驅(qū)動的可連續(xù)跳躍機器人的驅(qū)動部件處于壓縮狀態(tài)、開關(guān)控制部處于伸展狀態(tài)時的示意圖；圖3為本技術(shù)實施例的基于主動材料驅(qū)動的可連續(xù)跳躍機器人的驅(qū)動部件處于壓縮狀態(tài)、開關(guān)控制部處于收縮狀態(tài)時的示意圖；圖4為本技術(shù)實施例基于主動材料驅(qū)動的可連續(xù)跳躍機器人的儲能部件跳躍時的示意圖；圖5為上支撐架的示意圖；圖6為下支撐架的示意圖；圖7為儲能部件的示意圖。圖中：10：基于主動材料驅(qū)動的可連續(xù)跳躍機器人；1：驅(qū)動部件；3：儲能部件；4：開關(guān)部件；41：容腔體；42：開關(guān)控制部件；43：伸縮支撐件；5：上支撐架；51：開關(guān)口；6：下支撐架。具體實施方式下面詳細描述本技術(shù)的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本技術(shù)，而不能理解為對本技術(shù)的限制。如圖1-圖7所示，根據(jù)本技術(shù)實施例的基于主動材料驅(qū)動的可連續(xù)跳躍機器人10驅(qū)動部件1、驅(qū)動控制部件以及儲能部件3，驅(qū)動部件1形成為液晶彈性體，驅(qū)動部件1適于進行自伸縮運動，當驅(qū)動部件1收縮至極限時，驅(qū)動部件1處于壓縮狀態(tài)，當驅(qū)動部件1伸展至自然狀態(tài)時，驅(qū)動部件1處于伸展狀態(tài)，驅(qū)動控制部件與驅(qū)動部件1相連，驅(qū)動控制部件用于控制驅(qū)動部件1進行伸縮運動，儲能部件3的下端與驅(qū)動部件1的下端固定連接，儲能部件3的上端與驅(qū)動部件1的上端可分離相連，當驅(qū)動部件1處于伸展狀態(tài)時，儲能部件3的上端與驅(qū)動部件1的上端相連本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種基于主動材料驅(qū)動的可連續(xù)跳躍機器人(10)，其特征在于，包括：/n驅(qū)動部件(1)，所述驅(qū)動部件(1)形成為液晶彈性體，所述驅(qū)動部件(1)適于進行自伸縮運動，當所述驅(qū)動部件(1)收縮至極限時，所述驅(qū)動部件(1)處于壓縮狀態(tài)，當所述驅(qū)動部件(1)伸展至自然狀態(tài)時，所述驅(qū)動部件(1)處于伸展狀態(tài)；/n驅(qū)動控制部件，所述驅(qū)動控制部件與所述驅(qū)動部件(1)相連，所述驅(qū)動控制部件用于控制所述驅(qū)動部件(1)進行伸縮運動；/n儲能部件(3)，所述儲能部件(3)的下端與所述驅(qū)動部件(1)的下端固定連接，所述儲能部件(3)的上端與所述驅(qū)動部件(1)的上端可分離相連，當所述驅(qū)動部件(1)處于伸展狀態(tài)時，所述儲能部件(3)的上端與所述驅(qū)動部件(1)的上端相連，且當所述驅(qū)動部件(1)進行壓縮運動時，所述驅(qū)動部件(1)適于帶動所述儲能部件(3)進行壓縮，所述儲能部件(3)將形變能儲存轉(zhuǎn)化為勢能，當所述驅(qū)動部件(1)處于所述壓縮狀態(tài)時，所述驅(qū)動部件(1)的上端與所述儲能部件(3)的上端分離，所述儲能部件(3)在勢能作用下跳起。/n
【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于主動材料驅(qū)動的可連續(xù)跳躍機器人(10)，其特征在于，包括：
驅(qū)動部件(1)，所述驅(qū)動部件(1)形成為液晶彈性體，所述驅(qū)動部件(1)適于進行自伸縮運動，當所述驅(qū)動部件(1)收縮至極限時，所述驅(qū)動部件(1)處于壓縮狀態(tài)，當所述驅(qū)動部件(1)伸展至自然狀態(tài)時，所述驅(qū)動部件(1)處于伸展狀態(tài)；
驅(qū)動控制部件，所述驅(qū)動控制部件與所述驅(qū)動部件(1)相連，所述驅(qū)動控制部件用于控制所述驅(qū)動部件(1)進行伸縮運動；
儲能部件(3)，所述儲能部件(3)的下端與所述驅(qū)動部件(1)的下端固定連接，所述儲能部件(3)的上端與所述驅(qū)動部件(1)的上端可分離相連，當所述驅(qū)動部件(1)處于伸展狀態(tài)時，所述儲能部件(3)的上端與所述驅(qū)動部件(1)的上端相連，且當所述驅(qū)動部件(1)進行壓縮運動時，所述驅(qū)動部件(1)適于帶動所述儲能部件(3)進行壓縮，所述儲能部件(3)將形變能儲存轉(zhuǎn)化為勢能，當所述驅(qū)動部件(1)處于所述壓縮狀態(tài)時，所述驅(qū)動部件(1)的上端與所述儲能部件(3)的上端分離，所述儲能部件(3)在勢能作用下跳起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于主動材料驅(qū)動的可連續(xù)跳躍機器人(10)，其特征在于，還包括：開關(guān)部件(4)，所述開關(guān)部件(4)與所述驅(qū)動部件(1)固定連接，所述開關(guān)部件(4)控制所述驅(qū)動部件(1)與所述儲能部件(3)的連接與分離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于主動材料驅(qū)動的可連續(xù)跳躍機器人(10)，其特征在于，所述儲能部件(3)的內(nèi)部設(shè)有驅(qū)動部件空腔，所述驅(qū)動部件空腔貫穿所述儲能部件(3)，所述驅(qū)動部件(1)位于所述驅(qū)動部件空腔中，所述驅(qū)動部件(1)適于在所述驅(qū)動部件空腔中進行伸縮運動，所述開關(guān)部件(4)位于所述驅(qū)動部件(1)的上端，當所述驅(qū)動部件(1)處于所述伸展狀態(tài)時，所述開關(guān)部件(4)適于卡滯在所述儲能部件(3)的上端，當所述驅(qū)動部件(1)處于壓縮狀態(tài)時，所述開關(guān)部件(4)收縮，進入到所述驅(qū)動部件空腔中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于主動材料驅(qū)動的可連續(xù)跳躍機器人(10)，其特征在于，所述基于主動材料驅(qū)動的可連續(xù)跳躍機器人(10)還包括：上支撐架(5)與下支撐架(6)，所述下支撐架(6)位于所述驅(qū)動部件(1)與所述儲能部件(3)的下方，且所述驅(qū)動部...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李凱，王奇，蘇翔，陳增付，余勇，趙俊，徐沛保，
申請(專利權(quán))人：安徽建筑大學，
類型：新型
國別省市：安徽;34
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