[发明专利]一种共振式拍动翼机器人

说明书

技术领域

本发明涉及到一种共振式拍动翼机器人，属于微小型机器人技术领域。

背景技术

微小型机器人技术一直以来都是机器人技术领域的一个重要分支，其突出优势在于狭小空间内的良好通过性以及常规空间内的难察觉性，在复杂狭小空间探查、搜救等领域具有广泛应用前景。

借鉴仿生学的原理，拍动翼式微小型机器人是目前的主要研究方向。不过，目前多数拍动翼式微小型机器人均采用电机和连杆机构实现翼的周期性拍动，普遍存在结构复杂的突出不足，而拍动翼运动频率和速度偏低也是该类机器人目前存在的一个主要问题。

发明内容

本发明是为了解决现有微小型飞行机器人结构复杂、拍动翼运动频率和速度偏低的问题，提供了一种共振式拍动翼机器人。

本发明所述的一种共振式拍动翼机器人，它包括机器人本体、n对竖直拍动翼、m对水平拍动翼、电源、控制器和传感器，n和m均为正整数；

每对竖直拍动翼均对称设置在机器人本体的两侧，竖直拍动翼包括第一支撑梁、第一电机、第一偏心轮、第一振动梁和第一薄翼，

第一支撑梁为中空结构，所述第一支撑梁的一端与机器人本体的侧面固定连接，第一支撑梁该端的内部固定有第一电机，第一电机的输出轴上套接有第一偏心轮；

第一振动梁的一端与第一支撑梁的另一端固定连接，第一薄翼的上端固定在第一振动梁的另一端的下表面；第一薄翼沿竖直方向延展；

每对水平拍动翼对称设置在机器人本体的两侧，水平拍动翼包括第二支撑梁、第二电机、第二偏心轮、第二振动梁和第二薄翼；

第二支撑梁为中空结构，所述第二支撑梁的一端与机器人本体的侧面固定连接，第二支撑梁该端的内部固定有第二电机，第二电机的输出轴上套接有第一偏心轮；

第二振动梁的一端与第二支撑梁的另一端固定连接，第二薄翼的上端固定在第二振动梁的另一端的后表面；第二薄翼沿水平方向延展；

电源和控制器均设置在机器人本体的内部，所述传感器设置在机器人本体的顶端；电源用于为控制器、传感器、第一电机和第二电机供电，传感器用于采集探测机器人前方的障碍物信号，传感器的障碍物探测信号输出端连接控制器的障碍物探测信号输入端。

本发明所述的共振式拍动翼机器人采用的是弹性体共振实现飞行，没有中间的传动机构，结构实现了极大程度的简化；此外，由于共振状态下薄翼获得了较高的振幅和振速，改善了拍动翼运动频率速度偏低的问题。本发明的共振式拍动翼机器人结构简单，加工装配十分简便，易于实现微型化。

附图说明

图1为具体实施方式一所述的共振式拍动翼机器人的结构示意图；

图2为具体实施方式一所述的共振式拍动翼机器人的立体结构示意图；

图3是图1的A-A方向的剖视图；

图4为竖直拍动翼或水平拍动翼在共振状态下向前或向上弯曲的变形示意图；

图5为竖直拍动翼或水平拍动翼在共振状态下向后或向下弯曲的变形示意图。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1到图3说明本实施方式，本实施方式所述的一种共振式拍动翼机器人，它包括机器人本体1、n对竖直拍动翼2、m对水平拍动翼3、电源4、控制器5和传感器6，n和m均为正整数；

每对竖直拍动翼2均对称设置在机器人本体1的两侧，竖直拍动翼2包括第一支撑梁2-1、第一电机2-2、第一偏心轮2-3、第一振动梁2-4和第一薄翼2-5，

第一支撑梁2-1为中空结构，所述第一支撑梁2-1的一端与机器人本体1的侧面固定连接，第一支撑梁2-1该端的内部固定有第一电机2-2，第一电机2-2的输出轴上套接有第一偏心轮2-3；

第一振动梁2-4的一端与第一支撑梁2-1的另一端固定连接，第一薄翼2-5的上端固定在第一振动梁2-4的另一端的下表面；第一薄翼2-5沿竖直方向延展；

每对水平拍动翼3对称设置在机器人本体1的两侧，水平拍动翼3包括第二支撑梁3-1、第二电机3-2、第二偏心轮3-3、第二振动梁3-4和第二薄翼3-5；

第二支撑梁3-1为中空结构，所述第二支撑梁3-1的一端与机器人本体1的侧面固定连接，第二支撑梁3-1该端的内部固定有第二电机3-2，第二电机3-2的输出轴上套接有第一偏心轮2-3；

第二振动梁3-4的一端与第二支撑梁3-1的另一端固定连接，第二薄翼3-5的上端固定在第二振动梁3-4的另一端的后表面；第二薄翼3-5沿水平方向延展；