專利名稱：一種連續跳躍的彈跳機器人的制作方法
技術領域：
本發明涉及彈跳機器人，特別涉及一種具有連續跳躍功能的彈跳機器人，屬于傳感器和自動控制技術領域。
背景技術：
移動機器人發展所要解決的一個突出問題是運動地形適應能力的提升。輪式機器人和履帶式機器人在遇到較自身尺寸大的障礙物或溝壑時往往不能順利通過或者運動效率低；步行和爬行機器人自由度多、控制復雜、運動緩慢，遇到較大障礙物或溝壑時同樣無能為力；彈跳機器人具有運動范圍大、越障能力強和躲避危險快等特點，能夠增強機器人的環境適應能力，克服地面崎嶇和障礙物阻擋帶來的困難，但仍存在技術缺陷。目前對彈跳機器人的研究除了使用不同的工作原理提高彈跳高度外，主要集中在如何能夠使機器人能夠連續跳躍運動。這就涉及到機器人的落地自復位、調節起跳方向和起跳角度。本申請人的發明專利20091(^63292. 7中介紹了一種具有彈跳運動功能的機器人，但是其不能實現連續跳躍功能，同時其彈跳機構使用兩個凸輪驅動兩個大腿動作，這對機器人零件的加工精度和安裝要求都比較高。

發明內容
本發明設計了一種具有連續跳躍功能的彈跳機器人。在傳感器模塊、控制模塊和電源模塊的配合下，該機器人使用一個彈跳機構完成彈跳功能；使用另一個調節機構完成落地自復位、起跳方向和角度調節，從而實現機器人的連續跳躍運動。本發明采用的技術方案如下
一種連續跳躍的彈跳機器人，其特征在于包括機架、彈跳機構、調節機構、傳感控制模塊和電池，機架用于安裝固定彈跳機構、調節機構、傳感控制模塊和電池；彈跳機構實現彈跳機器人的站立和彈跳；調節機構用于彈跳機器人落地跌倒后自復位和起跳方向及角度的調節；傳感控制模塊感知彈跳機器人的姿態、朝向以及彈跳機構中凸輪和調節機構中桿腿的轉動位置，控制彈跳機器人的動作并與遠程遠程終端無線通信，上傳傳感器數據和接收遠程終端的命令，同時顯示彈跳機器人的工作狀態；電池為彈跳機器人提供電能；其中
機架包括前端面、左端面、右端面和骨架，左、右端面固定在前端面兩側，骨架固定在左、右端面之間；
彈跳機構包括直流電機、電機架、減速齒輪組、凸輪、軸承、大腿、扭力彈簧、小腿和大腿輔助腿；直流電機通過電機架固定在前端面內側，直流電機的輸出軸上設有齒輪，該齒輪與減速齒輪組依次嚙合傳動連接，減速齒輪組的末級齒輪與凸輪同軸；設置一置于機架左、右端面之間的大腿，大腿的頂端設置一軸承，該軸承外環與凸輪外輪廓相切，在機架的左、右端面之間固定連接一支軸，該支軸穿過大腿上部設置的鉸支孔構成鉸支連接，支軸上設有扭力彈簧，扭力彈簧的一個力臂抵壓在大腿上，另外一個力臂抵壓在機架上，大腿的末端分叉，分別與兩根平置于地面、呈“八”字形的小腿鉸支連接，兩根小腿前端連接在一起，設置一大腿輔助腿，其兩端分別與機架前端面及兩根小腿的前端鉸支連接，凸輪表面設有黑白相間的碼盤標記；
調節機構包括直流電機、電機架、桿腿和配重，直流電機通過電機架固定在前端面外側并位于機架左、右端面之間的中點，直流電機輸出軸與前端面垂直，桿腿的上端與電機輸出軸固定連接，配重固定在桿腿的下部，桿腿的長度不小于直流電機輸出軸距離地面的高度， 桿腿上設有黑白相間的傳感標記；
傳感控制電路模塊包括穩壓單元、狀態指示單元、電機驅動單元、無線通信單元、控制處理單元、三軸加速度傳感器、指南針傳感器和兩個紅外傳感器；穩壓單元、狀態指示單元、 電機驅動單元、無線通信單元和控制處理單元集成在一個電路板上，安裝在左端面內側，三軸加速度傳感器和指南針傳感器集成在另一個電路板上，安裝在小腿和大腿輔助腿的連接處，檢測機器人的加速度，加速度數據通過控制單元的處理器處理得到機器人的姿態角，從而可以辨別機器人站立、向左側跌倒、向右側跌倒以及向前側跌倒等狀態；指南針傳感器可以檢測機器人當前的朝向；一個紅外傳感器安裝在機架左端面上，朝向正對凸輪表明粘貼的黑白相間的碼盤，通過控制處理單元計算紅外傳感器的數據，從而可以得到凸輪轉動的位置；另外一個紅外傳感器安裝在機器人右端面頂端，其位置在機器人左右對稱面上，通過桿腿上黑白相間的傳感標記檢測桿腿的擺動，當需要桿腿回到默認位置時，該紅外傳感器可以用于檢測桿腿擺動到指向機器人正上方的位置；穩壓單元為傳感控制電路模塊提供電源，電機驅動單元在控制處理單元的控制下，驅動彈跳機構及調節機構電機的正反轉，狀態指示單元可以顯示機器人當前的工作和無線通信狀態，無線通信單元可以與遠程終端進行無線通信，上傳傳感器數據和接收控制命令，控制處理單元可以控制直流電機動作，驅動彈跳機構和調節機構完成相應的動作，實現機器人連續運動。本發明的優點及有益效果
(1)本發明使用一個調節機構配合傳感器檢測機器人姿態及控制器控制電機動作，實現了自復位、起跳方向調節和起跳角度調節三種功能，具有機構簡單，節省能量的優點。(2)本發明的自復位是主動式自復位，沒有使用類似不倒翁的被動式自復位方法， 因此具有更強的主動性和健壯性。(3)本發明的起跳方向和起跳角度調節方法可以實現機器人的彈跳方向、高度和距離可控，機器人可以根據障礙物的高度使用不同的起跳角度，達到優化運動和節省能量的效果。(4)本發明的自復位、起跳方向調節和起跳角度調節為彈跳機器人的連續運動提供了有力保障，為彈跳機器人的設計提供了新的思路，為加快彈跳機器人在復雜環境中的應用打下了部分基礎。


圖1是本發明彈跳機器人結構框圖2是本發明彈跳機器人總體裝配圖(左前視圖)； 圖3是本發明彈跳機器人總體裝配圖(右后視圖)； 圖4是本發明彈跳機器人總體裝配圖(右視圖)； 圖5是本發明彈跳機器人總體裝配圖(左視圖)；圖6是本發明彈跳機器人的機架結構示意圖7是本發明彈跳機器人的彈跳機構示意圖8是本發明彈跳機器人的調節機構示意圖9是本發明彈跳機器人的自復位工作過程示意圖10是本發明彈跳機器人的起跳方向調節工作過程示意圖-1 ；
圖11是本發明彈跳機器人的起跳方向調節工作過程示意圖-2 ；
圖12是本發明彈跳機器人的起跳角度調節工作過程示意圖_3。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方案作進一步詳細說明。參看圖1，本發明彈跳機器人包括機架1、彈跳機構2、調節機構3、傳感控制電路模塊4和電池5。其中，傳感控制電路模塊4包括穩壓單元4-1、狀態指示單元4-2、電機驅動單元4-3、控制處理單元4-4、無線通信單元4-5、三軸加速度傳感器4-6、指南針傳感器4-7、 紅外傳感器4-8和紅外傳感器4-9。參看圖6，機架1包括前端面1-1、左端面1-2、右端面1-3和骨架1_4。左、右端面使用螺絲固定在前端面上；骨架鉚接在左、右端面之間，同時使用螺母固定在左、右端面上。參看圖2-7，彈跳機構2包括彈跳直流電機2-1、彈跳直流電機架2_2、初級減速齒輪2-3、二級減速大齒輪2-4、二級減速小齒輪2-5、三級減速大齒輪2-6、三級減速小齒輪 2-7、四級減速齒輪2-8、凸輪2-9、凸輪碼盤2-10、軸承2_11、四根扭力彈簧2_12、扭力彈簧骨架2-13、大腿2-14、大腿小腿連接件2-15、小腿2_16、大腿輔助腿2_18、小腿大腿輔助腿連接件2-17和大腿輔助腿機架連接件2-19。彈跳直流電機架2-2使用螺絲固定在前端面
1-1上；彈跳直流電機2-1使用螺絲固定在彈跳直流電機架2-2上，其電源線通過排線與傳感控制模塊4連接；初級減速齒輪2-3使用螺絲固定在具有鍵槽的彈跳直流電機2-1輸出軸上，二級減速大齒輪2-4和二級減速小齒輪2-5同軸固結在一起，并通過齒輪軸安裝在右端面1-3上；三級減速大齒輪2-6和三級減速小齒輪2-7同軸固結在一起，并通過齒輪軸安裝在右端面1-3上；四級減速齒輪2-8和凸輪2-9同軸使用螺母固定在一起，并通過軸安裝在左、右端面之間；凸輪碼盤2-10貼在凸輪2-9的左側面上；軸承2-11通過軸安裝在大腿
2-14頂端，與凸輪2-9外輪廓面相切；扭力彈簧骨架2-13套在左、右端面的內側；大腿2_14 套裝在左、右扭力彈簧骨架2-13之間，大腿可以在豎直平面內繞鉸支軸擺動；四根扭力彈簧2-12套在扭力彈簧骨架2-13上，中間兩個扭力彈簧的一個力臂安裝大腿上，另外一個力臂安裝在骨架1-4上，兩邊的兩個扭力彈簧的一個力臂安裝大腿上，另外一個力臂分別安裝在兩側端面上；兩條小腿2-16與大腿2-14之間通過大腿小腿連接件2-15鉸支連接，使大腿2-14底端可以在豎直平面內擺動。小腿2-16的另外一端與大腿輔助腿2-18的底端通過小腿大腿輔助腿連接件2-17鉸支連接，小腿2-16固定在小腿大腿輔助腿連接件2-17 上，而大腿輔助腿可以在豎直平面內擺動，大腿輔助腿2-18上端通過大腿輔助腿機架連接件2-19與前端面鉸支連接，可以在豎直平面內擺動。兩條小腿2-16組成機器人與地面接觸三角形的兩條邊。大腿2-6、小腿2-8、大腿輔助腿2-9及機架構成一個四連桿機構，可以在豎直平面內擺動。隨著四連桿機構在豎直平面內擺動，扭力彈簧2-12存儲和釋放彈性勢能。在扭力彈簧2-12能量存儲過程中，彈跳直流電機2-1通過減速齒輪組減速后驅動凸輪，凸輪的驅動力作用在軸承上，從而驅動大腿擺動，扭力彈簧壓縮存儲彈性勢能，在凸輪轉動越過缺口處的臨界點后，扭力彈簧里面的彈性勢能快速釋放，驅動大腿急速彈回，驅動小腿蹬地跳躍而起，從而實現跳躍功能。凸輪碼盤是用紙制作的黑白相間的斑紋做成的，貼在凸輪的左側面上，紅外傳感器檢測到斑紋的黑白變化從而檢測凸輪的轉動位置。參看圖8及圖2-6，調節機構3包括調節直流電機3-1、調節直流電機架3_2、桿腿固定件3-3、桿腿3-4、配重3-5和白色紙圈3-6。調節直流電機架3_2使用螺絲固定在前端面1-1的外側正中間；調節直流電機3-1使用螺絲固定在調節直流電機架3-2上，其電源線通過排線與傳感控制模塊4連接；桿腿固定件3-3使用螺絲固定在具有鍵槽的調節直流電機3-1輸出軸上；桿腿3-4的上端使用螺紋連接固定在桿腿固定件3-3上；配重3-5使用螺紋連接固定在桿腿3-4的下端；白色紙圈3-6粘貼在桿腿3-4上(圖中，桿腿為黑色，紙圈作為傳感標記則為白色，若桿腿為白色，紙圈則為黑色)白色紙圈用于紅外傳感器檢測桿腿的復位狀態。桿腿3-4的長度設計要適中，其長度要略微大于直流電機3-1輸出軸距離地面的高度，過短或過長都不能實現調節功能。傳感控制電路模塊4包括穩壓單元4-1、狀態指示單元4-2、電機驅動單元4_3、控制處理單元4-4、無線通信單元4-5、三軸加速度傳感器4-6、指南針傳感器4-7、紅外傳感器 4-8和紅外傳感器4-9。穩壓單元4-1、狀態指示單元4-2、電機驅動單元4_3、無線通信單元4-5和控制處理單元4-4集成在一個電路板上，使用螺絲安裝在左端面1-2內側；三軸加速度傳感器4-6和指南針傳感器4-7集成在一個電路板上，用螺絲安裝在小腿大腿輔助腿連接件2-17上。紅外傳感器4-8安裝在左端面1-3上，正對著凸輪碼盤2-10，用于檢測碼盤的黑白變化，從而可以得到凸輪轉動的位置；紅外傳感器4-9安裝在機器人右端面1-3頂端，其位置在機器人左右對稱面上，用于檢測桿腿3-4的擺動，當需要桿腿3-4回到默認位置時，該紅外傳感器4-9可以用于檢測桿腿3-4擺動到指向機器人正上方的位置。穩壓單元4-1為傳感控制模塊提供電源，電機驅動單元4-3在控制處理單元4-4 的控制下驅動電機2-1、3-1的正反轉，狀態指示單元4-2顯示機器人當前的工作和無線通信狀態，無線通信單元4-5與遠程終端進行無線通信，上傳傳感器數據和接收控制命令，控制處理單元4-4控制直流電機2-1、3-1動作，驅動彈跳機構2和調節機構3完成相應的動作，實現機器人連續運動。考慮到指南針傳感器4-7安裝要求對磁場干擾或金屬材料敏感， 加速度傳感器4-6需要水平安裝的需要，將三軸加速度傳感器4-6和指南針傳感器4-7集成在一個電路板上，用螺絲安裝在小腿大腿輔助腿連接件2-17上，通過排線與控制處理單元連接，從控制處理單元的電路板上獲得電源、地線，并進行數據傳輸，三軸加速度傳感器可以檢測機器人的加速度，加速度數據通過控制單元的處理器處理得到機器人的姿態角， 從而可以辨別機器人站立、向左側跌倒、向右側跌倒以及向前側跌倒等狀態，指南針傳感器可以檢測機器人當前的朝向；一個紅外傳感器安裝在左端面上，該紅外傳感器正對著凸輪碼盤，用于檢測碼盤的黑白變化，通過控制處理單元計算紅外傳感器的數據，從而可以得到凸輪轉動的位置；另外一個紅外傳感器安裝在機器人右端面頂端，其位置在機器人左右對稱面上，用于檢測桿腿的擺動，當需要桿腿回到默認位置時，該紅外傳感器可以用于檢測桿腿擺動到指向機器人正上方的位置。電池5所述的電池是一個鋰聚合物電池，使用雙面膠固定在機器人的左端面上。下面結合附圖對機器人連續跳躍運動的工作過程做進一步的說明。
機器人默認初始位置是機器人正常站立姿態如附圖2所示。調節直流電機轉動， 將調節桿擺動到豎直指向上方；接著彈跳直流電機轉動，驅動減速齒輪組工作，減速齒輪組驅動凸輪轉動，凸輪驅動大腿擺動，大腿壓縮扭力彈簧存儲彈性勢能；減速齒輪箱工作的同時，紅外傳感器對齒輪轉動圈數計數，控制處理單元可以根據圈數推算出凸輪的位置；當凸輪轉動到缺口處臨界點越過軸承后，控制處理單元控制彈跳直流電機停止轉動，同時扭力彈簧彈開，四桿機構在扭力彈簧的驅動下在豎直平面內擺動，小腿蹬地，機器人將彈跳離地，完成彈跳動作。在空中飛翔過程結束后機器人落地，由于慣性機器人會跌倒。設計的結構機器人的穩定狀態只有四個穩定狀態，分別是小腿著地的復位狀態、左端面著地、右端面著地和前端面著地，機器人實現自復位就是要從前端面、左端面、右端面著地的狀態轉換成底面著地的姿態，即復位狀態。機器人由于重心偏高，落地后一般不會正好是小腿著地的復位狀態，而可能是向左端面、右端面或者前端面著地。由于機器人左右結構在自復位時是對稱的，只是調節直流電機的轉向不同而已，這里只說明左端面和前端面著地如何實現復位的工作過程。如果機器人左端面著地，如附圖9中的6-4，三軸加速度傳感器檢測到三軸的加速度值可以判斷機器人是左端面著地，該傳感器數據被控制處理單元處理后生成控制命令，控制調節直流電機轉動，桿腿在調節直流電機的驅動下擺動，機器人被桿腿支撐一步一步站立起來，如附圖9中的6-5、6-6，三軸加速度傳感器不斷檢測三軸加速度值，控制處理單元根據加速度值可以計算出機器人與地面的夾角，從而判斷機器人是否站立起來，當判斷到機器人站立起來后就控制調節直流電機翻轉一定角度，等待后續動作命令，這樣就完成了左端面著地自復位的過程，到達附圖9中的6-7。如果前端面著地如附圖9中的6-1， 三軸加速度傳感器和控制處理單元可以感知檢測到機器人前端面著地，此時小腿和大腿輔助腿連接件的一條邊線與前端面的底邊線與地面接觸，組成一個接觸四邊形，機器人處于穩定的狀態。控制處理單元首先控制彈跳直流電機轉動，壓縮四桿機構一定的角度使得桿腿的頂端接觸地面而機器人前端面離開地面，該角度由紅外傳感器檢測凸輪碼盤得到，此時接觸四邊形變成了接觸三角形如附圖9中6-2，由于接觸三角形接近等腰三角形，機器人仍然處于穩定狀態。接著控制處理單元控制調節直流電機轉動，桿腿被驅動向左邊擺動， 此時機器人重心向地面的投影點落出了接觸三角形如附圖9中6-3，機器人重心不穩向左側面跌倒，從而轉換到了機器人左端面著地的穩定狀態附圖9中6-4。接著機器人使用與左端面著地同樣的方法完成自復位過程。如果機器人落地后右側面著地，只需要擺動腿向相反的方向擺動即可完成自復位。完成自復位后機器人控制桿腿擺動到其指向機器人正上方的位置。完成自復位后，機器人開始調節其彈跳方向。如附圖10，11所示，指南針傳感器檢測機器人當前向，控制傳感單元計算出機器人當前的朝向與要求的運動方向之間的夾角， 控制調節機構進行方向調節。這里以左轉為例，附圖10和11分別是機器人左轉的前視和俯視示意圖。如附圖10，桿腿可以在豎直平面內按照箭頭方向以半徑7-1擺動，半徑7-1是桿腿的長度，由于桿腿的長度比調節直流電機軸距離地面的高度略長，所以當桿腿接觸地面的過程中機器人小腿與大腿輔助腿連接件會被撐離地面，并在水平面內移動，而小腿末端仍接觸地面，這樣機器人會在水平面內以半徑7-4轉動一定夾角7-5，由附圖11中的狀態 7-2轉換到7-3，從而實現角度7-3的彈跳方向調節。此角度可以通過指南針傳感器檢測出來，控制處理單元可以根據該角度以及目標轉動角度控制桿腿擺動的圈數，實現機器人調節到目標運動方向。角度7-3屬于機器人調節彈跳方向的角度分辨率，該角度越小，調節的精度越高，該角度的大小由桿腿的長度和調節直流電機軸距離地面的高度關系決定，在桿腿的長度不變的情況下，通過調節彈跳直流電機壓縮四桿機構，可以改變調節直流電機軸距離地面的高度，從而可以調節角度7-3。完成起跳方向調節后，機器人需要根據需要調節起跳角度，從而控制起跳的高度和水平距離。如附圖12所示，桿腿在豎直平面內擺動可以調節配重的高度，配重的高度不同會影響機器人的重心高度，機器人的重心高度不同會影響機器人的起跳角度，因此控制處理單元根據需要使用PWM控制調節直流電機轉動角度，調節直流電機控制桿腿擺動，從而調節機器人的重心高度。桿腿擺動的分辨率由PWM波形的占空比控制，桿腿擺動的最低位置為圖12中的8-1，最高位置為8-3，8-2屬于中間位置，因此起跳角度可以在8_1和8_3 兩種狀態對應的起跳角度之間調節。當調節到目標起跳角度后，機器人完成了所有的調節工作，可以開始下一個周期的起跳工作，周期完成彈跳、空中飛行和落地后調節工作，從而實現機器人的連續跳躍運動。機器人處于站立姿態時，由于桿腿的長度比調節直流電機電機軸和地面之間的距離大，桿腿在豎直平面內擺動，當桿腿擺動接觸地面時，機器人的前端會被支撐離地，而機器人后端仍然著地，隨著擺動腿繼續擺動離開地面后，機器人會被支撐著在地面上擺動一個角度，從而實現起跳方向調節。桿腿的擺動方向不同，機器人起跳方向調節的方向不同。傳感器單元的指南針傳感器提供機器人當前的朝向，為起跳方向調節裝置提供狀態反饋，控制模塊根據反饋信號控制電機運動，實現機器人的起跳方向調節。所述的安裝在左端面上的紅外傳感器可以檢測凸輪壓縮的角度，從而調整調節直流電機的電機軸與地面的距離，不同的距離對應不同的彈跳方向調節的靈敏度。桿腿比調節直流電機電機軸和地面之間的距離大的越多，單次調節起跳方向的角度就越大。固定在桿腿上的配重可以隨著桿腿在空中運動，從而調節機器人的重心高度，不同的重心高度對應不同的起跳角度。控制處理單元根據需要使用PWM控制調節直流電機轉動角度，調節直流電機控制桿腿擺動，從而調節機器人的重心高度。桿腿擺動的分辨率由 PWM波形的占空比控制。因此起跳角度可以在配重所處的最高和最低兩種位置狀態對應的起跳角度之間調節。
權利要求
1. 一種連續跳躍的彈跳機器人，其特征在于包括機架、彈跳機構、調節機構、傳感控制模塊和電池，機架用于安裝固定彈跳機構、調節機構、傳感控制模塊和電池；彈跳機構實現彈跳機器人的站立和彈跳；調節機構用于彈跳機器人落地跌倒后自復位和起跳方向及角度的調節；傳感控制模塊感知彈跳機器人的姿態、朝向以及彈跳機構中凸輪和調節機構中桿腿的轉動位置，控制彈跳機器人的動作并與遠程遠程終端無線通信，上傳傳感器數據和接收遠程終端的命令，同時顯示彈跳機器人的工作狀態；電池為彈跳機器人提供電能；其中機架包括前端面、左端面、右端面和骨架，左、右端面固定在前端面兩側，骨架固定在左、右端面之間；彈跳機構包括直流電機、電機架、減速齒輪組、凸輪、軸承、大腿、扭力彈簧、小腿和大腿輔助腿；直流電機通過電機架固定在前端面內側，直流電機的輸出軸上設有齒輪，該齒輪與減速齒輪組依次嚙合傳動連接，減速齒輪組的末級齒輪與凸輪同軸；設置一置于機架左、右端面之間的大腿，大腿的頂端設置一軸承，該軸承外環與凸輪外輪廓相切，在機架的左、右端面之間固定連接一支軸，該支軸穿過大腿上部設置的鉸支孔構成鉸支連接，支軸上設有扭力彈簧，扭力彈簧的一個力臂抵壓在大腿上，另外一個力臂抵壓在機架上，大腿的末端分叉，分別與兩根平置于地面、呈“八”字形的小腿鉸支連接，兩根小腿前端連接在一起，設置一大腿輔助腿，其兩端分別與機架前端面及兩根小腿的前端鉸支連接，凸輪表面設有黑白相間的碼盤標記；調節機構包括直流電機、電機架、桿腿和配重，直流電機通過電機架固定在前端面外側并位于機架左、右端面之間的中點，直流電機輸出軸與前端面垂直，桿腿的上端與電機輸出軸固定連接，配重固定在桿腿的下部，桿腿的長度不小于直流電機輸出軸距離地面的高度， 桿腿上設有黑白相間的傳感標記；傳感控制電路模塊包括電機驅動單元、狀態指示單元、穩壓單元、無線通信單元、控制處理單元、三軸加速度傳感器、指南針傳感器和兩個紅外傳感器；電機驅動單元、狀態指示單元、穩壓單元、無線通信單元和控制處理單元集成在一個電路板上，安裝在左端面內側， 三軸加速度傳感器和指南針傳感器集成在另一個電路板上，安裝在小腿和大腿輔助腿的連接處，三軸加速度傳感器檢測機器人的加速度，加速度數據通過控制單元的處理器處理得到機器人的姿態角，辨別機器人站立、跌倒狀態；指南針傳感器檢測機器人當前的朝向；一個紅外傳感器安裝在機架左端面上，朝向正對凸輪表明粘貼的黑白相間的碼盤，通過控制處理單元計算紅外傳感器的數據，得到凸輪轉動的位置；另外一個紅外傳感器安裝在機器人右端面頂端，其位置在機器人左右對稱面上，通過桿腿上黑白相間的傳感標記檢測桿腿的擺動，當桿腿回到默認位置時，該紅外傳感器檢測桿腿擺動到指向機器人正上方的位置； 穩壓單元為傳感控制電路模塊提供電源，電機驅動單元在控制處理單元的控制下，驅動彈跳機構及調節機構電機的正反轉，狀態指示單元顯示機器人當前的工作和無線通信狀態， 無線通信單元與遠程終端進行無線通信，上傳傳感器數據和接收控制命令，控制處理單元控制彈跳機構和調節機構中直流電機動作，驅動彈跳機構和調節機構完成相應的動作，實現機器人連續運動。
全文摘要
一種連續跳躍的彈跳機器人，包括機架、彈跳機構、調節機構、傳感控制模塊和電池，機架用于安裝固定彈跳機構、調節機構、傳感控制模塊和電池；彈跳機構實現彈跳機器人的站立和彈跳；調節機構用于彈跳機器人落地跌倒后自復位和起跳方向及角度的調節；傳感控制模塊感知彈跳機器人的姿態、朝向以及彈跳機構中凸輪和調節機構中桿腿的轉動位置，控制彈跳機器人的動作并與遠程遠程終端無線通信，上傳傳感器數據和接收遠程終端的命令，同時顯示彈跳機器人的工作狀態；電池為彈跳機器人提供電能。
文檔編號B62D57/02GK102556193SQ201210003779
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月9日 優先權日2012年1月9日
發明者喬貴方, 宋光明, 宋愛國, 張軍, 李臻, 王愛民, 葛劍 申請人:東南大學