[发明专利]一种仿弹尾虫跳跃及行走机器人

说明书

本发明公开一种仿弹尾虫跳跃及行走机器人，涉及机器人技术领域，包括跳跃结构、跳跃复位结构、行走结构和辅助起跳结构。所述跳跃结构用于实现机器人的跳跃运动；所述行走结构用于实现所述机器人的行走功能；所述跳跃复位结构与所述跳跃结构连接，用于带动所述跳跃结构回复初始位置；所述辅助起跳结构用于完成跳跃阶段的辅助蓄能作用。本发明模仿弹尾虫特有的跳跃器官，设计一种通过绳牵引实现机器人跳跃运动的机械结构，通过平面高副连杆机构实现机器人的行走功能，采用分离式的结构设计简化了整体结构，同时使得驱动变得简单。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及一种仿弹尾虫跳跃及行走机器人。

背景技术

随着技术的发展，机器人技术在各个方面得到广泛应用。而在星际探测、生命救援和军事侦察等领域，存在各种类型的复杂、非结构化工作环境，这就要求机器人体积小且具有强大的越障能力。由于弹尾虫体积小且可以越过数倍于自身尺寸的障碍物，研究者基于仿生学原理，设计出了一种具有行走能力的仿弹尾虫跳跃机器人。

弹跳是自然界中一种很常见的运动方式，像青蛙、袋鼠和蝗虫等，相比于行走，弹跳具有活动范围广、移动效率高、爆发力强等特点。现有的跳跃机器人结构复杂，能量利用效率较低，不能实现连续跳跃，同时运动形式较为单一，对复杂环境的适应能有较大的限制。

弹尾虫是一种运动能力极强的跳虫，依赖腹部末端的弹器进行强而有力的跳跃，一次可跳出几乎身体200倍的距离。受弹尾虫特殊跳跃机理的启发，研究弹尾虫的跳跃方式，为仿生技术的研究提供技术支持，使得具有跳跃行走复合运动的机器人能够从结构上实现机械机构的简化，提高机器人的灵活性以及能量的利用效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种仿弹尾虫跳跃及行走机器人，模仿弹尾虫特有的跳跃器官，设计一种通过绳牵引实现机器人跳跃运动的机械结构，通过平面高副连杆机构实现机器人的行走功能。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种仿弹尾虫跳跃及行走机器人，包括跳跃结构、跳跃复位结构、行走结构和辅助起跳结构；

所述跳跃结构用于实现机器人的跳跃运动；

所述行走结构用于实现所述机器人的行走功能；

所述跳跃复位结构与所述跳跃结构连接，用于带动所述跳跃结构回复初始位置；

所述辅助起跳结构用于完成跳跃阶段的辅助蓄能作用。

优选的，所述跳跃结构包括跳跃驱动结构和跳跃执行结构，所述跳跃驱动结构与所述跳跃执行结构连接。

优选的，所述跳跃驱动结构包括减速电机一、尼龙绳、卷轮、跳跃转轴一和连接板；

所述减速电机一安装在机身上，所述卷轮安装在减速电机一上，所述尼龙绳一端固连在卷轮上、另一端连接在所述跳跃转轴一上，所述跳跃转轴一一端与所述机身连接，另一端穿过所述连接板。

优选的，所述跳跃执行结构包括基柄、跳板、连接销、扭簧和跳跃转轴二；

所述基柄与所述跳跃转轴一穿过所述连接板的一端连接，所述连接板一端安装在所述跳跃转轴一上，另一端与所述跳跃转轴二的一端连接，所述跳跃转轴二另一端安装在机身上；所述基柄与跳跃转轴二固连，所述基柄与所述跳板通过连接销连接，所述连接销与所述扭簧同轴，所述扭簧的一端与基柄连接，另一端与所述跳板连接。

优选的，所述跳跃复位结构包括减速电机二、电机齿轮、转轴齿轮和转轴单向轴承；所述减速电机二安装在所述机身上，所述电机齿轮与所述减速电机二连接，所述电机齿轮与所述转轴齿轮啮合连接，所述转轴齿轮与所述转轴单向轴承外端形成轴孔配合，所述转轴单向轴承内径与跳跃转轴二连接。