一种具有仿生拉压关节的双足机器人

    公开(公告)号:CN108438083B

    公开(公告)日:2021-08-24

    申请号:CN201810236082.8

    申请日:2018-03-21

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种具有仿生拉压关节的双足机器人,包含机架、大腿、小腿、足底板和足趾,并通过仿生拉压髋关节、仿生拉压膝关节、仿生拉压踝关节和仿生拉压跖趾关节连接而成。每条腿上由被动型柔质构件和主动型柔质构件共同维持关节稳定和能量传递,其中主动型柔质构件主要作为驱动器向整个机器人提供动力,实现大腿、小腿、足底板和足趾的运动。本发明的双足机器人利用仿生拉压关节模仿人类骨骼肌肉系统的驱动和能量流动方式,与传统的刚性铰链关节相比,具有较高的柔顺性、运动稳定性和能耗低的优点。机器人具有较好的柔顺性对于提高人机物理交互安全性和人机共融具有重要意义。

    一种柔性抗冲击仿生拉压体膝关节

    公开(公告)号:CN108542559B

    公开(公告)日:2020-01-10

    申请号:CN201810185562.6

    申请日:2018-03-07

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种柔性抗冲击仿生拉压体膝关节属机器人技术领域,本发明包含受压体(仿生股骨、仿生胫骨)和受拉体(仿生柔质韧带),受拉体分别与受压体连接,形成仿生膝关节结构;受拉体的预应变和材料属性可调,能适应两足机器人的多种速度和负载状态。仿生股骨髁和仿生胫骨髁的仿人体骨骼曲面外形,使膝关节能产生三个自由度的转动,在面对高速或大载荷时,额状面和横断面内的转动能有效缓解外部力或力矩的冲击。受拉体与受压体互相连接形成一个空间三维拓扑结构,当其受到外载荷扰动时,会通过该拓扑结构将力传递到其他的受压体和受拉体,最终形成一种不需要能量输入的被动自稳定结构,可抵抗多维度机械阻抗、简化控制、减小能耗。

    一种柔性抗冲击仿生拉压体膝关节

    公开(公告)号:CN108542559A

    公开(公告)日:2018-09-18

    申请号:CN201810185562.6

    申请日:2018-03-07

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种柔性抗冲击仿生拉压体膝关节属机器人技术领域,本发明包含受压体(仿生股骨、仿生胫骨)和受拉体(仿生柔质韧带),受拉体分别与受压体连接,形成仿生膝关节结构;受拉体的预应变和材料属性可调,能适应两足机器人的多种速度和负载状态。仿生股骨髁和仿生胫骨髁的仿人体骨骼曲面外形,使膝关节能产生三个自由度的转动,在面对高速或大载荷时,额状面和横断面内的转动能有效缓解外部力或力矩的冲击。受拉体与受压体互相连接形成一个空间三维拓扑结构,当其受到外载荷扰动时,会通过该拓扑结构将力传递到其他的受压体和受拉体,最终形成一种不需要能量输入的被动自稳定结构,可抵抗多维度机械阻抗、简化控制、减小能耗。

    仿生拉压体系统设计方法
    14.
    发明公开

    公开(公告)号:CN107745392A

    公开(公告)日:2018-03-02

    申请号:CN201711020542.5

    申请日:2017-10-27

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种仿生拉压体系统设计方法,该方法通过空间接触的硬质构件,利用驱动传动一体化的主动柔质构件和维持关节稳定的被动柔质构件共同构成多维度拓扑结构分布的柔质构件系统。利用该方法设计出的仿生机器人因自身结构中被动型柔质构件和主动驱动型柔质构件的高柔性而具有较强的柔顺性,减少仿生机器人连接构件间的冲击与碰撞,延长构件使用寿命,同时提高人机物理接触安全性。仿生拉压体系统中的主动驱动型柔质构件作为驱动器向整个系统提供动力,在呈拓扑结构分布的被动型柔质构件的辅助下,进行能量的快速传递、分配和管理,同时驱动硬质构件产生运动,这不仅降低了能耗,也形成了一个自稳定、自平衡、抗冲击的仿生拉压体系统。

    一种多姿态轮脚仿生越沙步行轮

    公开(公告)号:CN107128122A

    公开(公告)日:2017-09-05

    申请号:CN201710354431.1

    申请日:2017-05-19

    Applicant: 吉林大学

    CPC classification number: B60B19/00 B62D57/028

    Abstract: 本发明公开了一种多姿态轮脚仿生越沙步行轮,是由一体化的轮面轮毂、多姿态轮脚和螺栓螺母构成。轮面上分布8列斜一字形的螺栓孔,与水平面呈23°夹角,相邻列之间呈45°夹角,同一列中相邻螺栓孔之间呈8°夹角。多姿态轮脚分别由0姿态轮脚、25姿态轮脚、50姿态轮脚、75姿态轮脚和100姿态轮脚构成。其中,轮脚姿态包含趾甲、3段趾骨、跗跖骨以及用于固定在轮面上的基座,各趾骨间关节角度由α、β、γ和ω个参数确定。相邻两列轮脚排布顺序相反。本发明提高了松散沙土路面上行驶车轮的牵引通过性,适用于沙漠、月球和火星等松软介质环境运行,具有良好的沙地通过性、结构简单且稳定性高的特点。

    一种仿生垫片
    16.
    发明授权

    公开(公告)号:CN105201998B

    公开(公告)日:2017-03-22

    申请号:CN201510749891.5

    申请日:2015-11-09

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种仿生垫片,包括垫片本体和仿生缓冲单体,垫片本体的内圆和外圆共轴线,垫片本体上均匀分布花键通槽;仿生缓冲单体是由缓冲体和花键轴构成一体式结构,仿生缓冲单体以花键轴插在垫片本体的花键通槽中;仿生缓冲单体在垫片本体的上、下面成圆形均匀阵列分布,垫片本体上、下面对应的仿生缓冲单体是关于垫片本体厚度中心横截面对称,垫片本体的上、下面各有九个仿生缓冲单体。本发明是对平时常用普通垫片和弹簧垫圈结合使用的一种优化,避开了弹性垫圈使用时涨圈、氢脆等问题;在垫片本体双面均匀分布仿生缓冲单体,提高了垫片受压后的复原速度,保证了弹力的均匀性、连续性。

    一种低振动轮胎冰雪防滑链

    公开(公告)号:CN104709019A

    公开(公告)日:2015-06-17

    申请号:CN201510164199.6

    申请日:2015-04-09

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种低振动轮胎冰雪防滑链,是由数个冰雪防滑链单体和两个锁紧装置构成,数个冰雪防滑链单体固定在两个锁紧装置之间,两个相邻防滑链单体构成三角形分布,相邻两个冰雪防滑链单体之间的夹角θ1为20°,冰雪防滑链单体与锁紧装置之间的夹角θ2为80°,冰雪防滑链单体与轮轴之间的夹角θ3为10°。冰雪防滑链单体是由限位挡、弹簧和钢制缆绳组成,限位挡焊接在钢制缆绳上;弹簧套在钢制缆绳上,并位于两个限位挡之间,可以在钢制缆绳上的两个限位挡之间来回滑动,钢制缆绳与两侧的锁紧装置连接。安装防滑链前后车辆的实验对比结果表明,本发明可以缩短制动距离39%以上,与普通防滑链相比制动性能提高13.4%,振动、噪音显著减小。

    一种低振动轮胎冰雪防滑链

    公开(公告)号:CN204586388U

    公开(公告)日:2015-08-26

    申请号:CN201520208776.2

    申请日:2015-04-09

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本实用新型公开了一种低振动轮胎冰雪防滑链,是由数个冰雪防滑链单体和两个锁紧装置构成,数个冰雪防滑链单体固定在两个锁紧装置之间,两个相邻防滑链单体构成三角形分布,相邻两个冰雪防滑链单体之间的夹角θ1为20°,冰雪防滑链单体与锁紧装置之间的夹角θ2为80°,冰雪防滑链单体与轮轴之间的夹角θ3为10°。冰雪防滑链单体是由限位挡、弹簧和钢制缆绳组成,限位挡焊接在钢制缆绳上;弹簧套在钢制缆绳上,并位于两个限位挡之间,可以在钢制缆绳上的两个限位挡之间来回滑动,钢制缆绳与两侧的锁紧装置连接。安装防滑链前后车辆的实验对比结果表明,本实用新型可以缩短制动距离39%以上,与普通防滑链相比制动性能提高13.4%,振动、噪音显著减小。

    一种运动鞋仿生缓震中底
    19.
    实用新型

    公开(公告)号:CN206791800U

    公开(公告)日:2017-12-26

    申请号:CN201720557207.8

    申请日:2017-05-19

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本实用新型公开了一种运动鞋仿生缓震中底,并且主要对前掌区和后跟区进行有针对性的仿生设计,根据鸵鸟足第Ⅲ趾下方的足垫及内部三条趾缓冲垫的仿生设计,将缓震前掌区和缓震后跟区均分为内层缓震结构、中间层过渡结构及外层承压结构,内层结构包括依次并列设置的三个内层缓震结构,三个内层缓震结构的宽度比为3:6:5,厚度比为5:8:7,长度比为10:14:13。本实用新型可大大改善运动鞋的缓震效果。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利

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