[发明专利]一种仿水黾水上运动机器人

说明书

技术领域

本发明涉及仿生机器人领域，具体为一种能够实现在水面滑行及连续跳跃的机器人。

背景技术

当前仿生机器人的发展已经涉及各个领域，在水面机器人的发展上已经出现了各类仿生机器人，水黾作为一种能够在水面灵活自由移动的水栖昆虫已经得到广泛的关注。国内外已经有许多相关的研究成果，例如：水上漂浮仿生水黾机器人(公开号：CN1911730A)及一种仿生水黾机器人(公开号：CN102556318A)，但是跳跃仍然是目前研究工作中较难实现的一点，同时也还未出现能够实现在滑行与跳跃状态自由转换的机器人，并且对水黾机器人腿部运动轨迹的限制也能促使机器人在运动动作上更加接近生物水黾，这些改进都将增大机器人的运动范围与实用性。

发明内容

为了解决现有水面机器人不能实现滑行与跳跃状态自由转换的问题，本发明提供了一种仿水黾水上运动机器人。

本发明的技术方案是：一种仿水黾水上运动机器人，包括结构对称的机架、沿机架中心线对称设置的两组直流电机、蜗轮齿轮减速组、销轴、凸轮组、主动腿、弹簧和支撑腿；

蜗轮齿轮减速组包括蜗杆、蜗轮、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮和第五齿轮，销轴包括第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴、第五转轴、第六转轴、支撑轴、转轴和连接轴，凸轮组包括第一凸轮底座、转动体和凸轮顶盖，主动腿包括凸轮连接杆、耳形连接件、主动腿杆和主动腿足部，支撑腿包括第一支撑腿杆、第一支撑腿足部、第二支撑腿杆和第二支撑腿足部；

直流电机设于机架的电机安装孔内，蜗杆与直流电机的输出轴连接，蜗轮、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮和第五齿轮之间相互啮合且分别穿过第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴、第五转轴和第六转轴，第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴、第五转轴和第六转轴的两端分别设于机架的轴套内，转轴依次穿过转动体与凸轮连接杆上开设的连接孔，转轴、凸轮连接杆与转动体构成竖直方向摆动的转动副，凸轮底座、转动体和凸轮顶盖从下到上依次装配在机架上部，第五齿轮与凸轮底座上对应分别开有个光孔，连接轴穿过光孔将第五齿轮与凸轮底座连接，转动体与凸轮底座间隙配合，凸轮顶盖与凸轮底座键形配合，凸轮底座上开有槽体，凸轮连接杆上端伸入槽体内，下端通过耳形连接件与主动腿杆相连，主动腿杆与主动腿足部粘结，弹簧一端与耳形连接件连接，另一端与机架上弹簧连接孔连接，第一支撑腿杆上端插入并粘结在机架的第一支撑腿安装孔内，下端与第一支撑腿足部粘结，第二支撑腿杆上端插入并粘结在机架的第二支撑腿安装孔内，下端与第二支撑腿足部粘结。

本发明有益效果如下：本发明的仿水黾水上运动机器人，能够实现模仿水黾的水上运动功能，包含水面滑行及水面跳跃功能，并且可以根据需求对机器人划水动作进行修改，通过改变电机运行状态进行直线滑行、左转滑行、右转滑行及跳跃功能，能够在水上实现连续运动。同时也有助于对水黾运动跳跃过程的分析研究。

附图说明

图1为本发明仿水黾水上运动机器人的整体结构立体图；

图2为本发明仿水黾水上运动机器人的整体结构俯视图；

图3为本发明仿水黾水上运动机器人的整体结构侧视图；

图4为本发明仿水黾水上运动机器人的凸轮组装配示意图；

图5为本发明仿水黾水上运动机器人的凸轮组结构图；

图6为本发明仿水黾水上运动机器人的凸轮组结构图；

图7为本发明仿水黾水上运动机器人的凸轮组结构图；

图8为本发明仿水黾水上运动机器人的主动腿连接示意图；

图9为本发明仿水黾水上运动机器人的机架结构图；

图10为本发明仿水黾水上运动机器人的机架结构图。

部件与标号：