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专利号: 2018110002923
申请人: 常州大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 无轨陆用车辆
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种三自由度仿生跳跃机械腿,包括脚掌(1)、机械小腿(2)、机械大腿(3)和躯体(4),此外还包括装设于所述脚掌(1)与机械小腿(2)之间的复合踝关节(5),装设于所述机械小腿(2)与所述机械大腿(3)之间的复合膝关节(6),以及装设于所述机械大腿(3)与所述躯体(4)之间的复合髋关节(7);其特征在于:所述复合踝关节(5)包括踝关节本体、踝动力装置和踝关节能储存机构(52);所述复合膝关节(6)包括膝关节本体、膝动力装置和膝关节能储存机构;所述复合髋关节(7)包括髋关节本体、髋动力装置和髋关节能储存机构(72);所述踝关节本体、所述膝关节本体与所述髋关节本体均为铰链;

所述踝动力装置与所述膝动力装置、所述髋动力装置结构相同,均包括双程记忆材料(611)和加热元件(612);

所述踝关节能储存机构(52)与所述膝关节能储存机构、所述髋关节能储存机构(72)结构相同,均包括弹性储存元件(621)、装设于凸台A(624)上的热粘结涂层A(622)、装设于凸台B(625)上的热粘结涂层B(623),所述凸台A(624)与所述凸台B(625)由压电材料组成,所述热粘结涂层A(622)与所述热粘结涂层B(623)内部设有用于加热的电阻丝。

2.根据权利要求1所述的一种三自由度仿生跳跃机械腿,其特征在于:所述双程记忆材料(611)的高温母相为直线形奥氏体,室温为U形马氏体;所述复合踝关节(5)附近的所述脚掌(1)和所述机械小腿(2)上均设有可放置所述踝动力装置的凹槽;所述复合膝关节(6)附近的所述机械小腿(2)和所述机械大腿(3)上均设有可放置所述膝动力装置的凹槽;所述复合髋关节(7)附近的所述机械大腿(3)和所述躯体(4)上均设有可放置所述髋动力装置的凹槽;所述三个关节动力装置均可沿相应的凹槽壁自由滑动。

3.根据权利要求1所述的一种三自由度仿生跳跃机械腿,其特征在于:所述热粘结涂层A(622)与所述热粘结涂层B(623)粘结在一起时,所述弹性储能元件(621)因压缩储存弹性势能,对应的弹性力刚好与粘结力构成平衡;所述双程记忆材料(611)在所述加热元件(612)的作用下由U形马氏体转变为直线形奥氏体,破坏掉所述热粘结涂层A(622)与所述热粘结涂层B(623)的粘结力,释放所述弹性储能元件(621)储存的能量。

4.根据权利要求1所述的一种三自由度仿生跳跃机械腿,其特征在于:所述踝关节能储存机构(52)中的所述凸台A与所述凸台B分别装设于所述脚掌(1)和所述机械小腿(2)上;所述膝关节能储存机构的所述凸台A与所述凸台B分别装设于所述机械小腿(2)和所述机械大腿(3)上;所述髋关节能储存机构(72)中的所述凸台A与所述凸台B分别装设于所述机械大腿(3)和所述躯体(4)上。