[发明专利]一种仿昆虫跃翔机器人

说明书

本发明公开一种仿昆虫跃翔机器人，包括飞行模块、驱动模块和仿生弹跳腿；飞行模块由螺旋桨及微型航模电机提供飞行动力，并由前翼、后翼提供升力及姿态改变所需的力矩。驱动装置由无刷电机提供高功率密度的动力，并设置两级减速将电机提供的力矩进行放大，第一级减速由同步轮组构成，第二级减速由齿轮组构成；驱动推杆用于将无刷电机提供的动力传送至仿生弹跳腿。仿生弹跳腿通过改变杆长使得该机构的末端具有近似直线的轨迹，以此保证机器人的起跳轨迹近似为一条直线。在仿生弹跳腿处于折叠状态时蓄力弹簧被拉伸实现能量储存，在仿生弹跳腿伸展时蓄力弹簧收缩实现能量释放以增加弹跳高度。该仿昆虫跃翔机器人具有小尺度、高集成、多模态等特点。

技术领域

本发明涉及仿生机器人技术领域，特别是涉及一种仿昆虫跃翔机器人。

背景技术

跳跃或飞翔等运动形式可以获得远高于传统行走、爬行步态的灵活性，大幅提升了机器人对于复杂环境的适应能力。但现阶段微小型跳跃机器人存在运动模式单一、仿生性不足、集成度低等问题。针对这些问题，需要提出一种微小尺度下具备高集成度及多运动模态的仿昆虫机器人。

发明内容

本发明的目的在于解决现有微小型弹跳机器人环境适应性差的问题；提出一种小尺度、高集成、多模态的仿昆虫跃翔机器人。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种仿昆虫跃翔机器人，包括飞行模块、驱动模块和仿生弹跳腿；

所述飞行模块包括螺旋桨、微型航模电机、前翼、后翼和支撑机架；所述螺旋桨安装于微型航模电机上；所述微型航模电机安装在支撑机架的前端；所述前翼和后翼通过轴系安装于支撑机架上并可绕其安装轴转动；

所述驱动模块包括无刷电机、齿轮固定板、电机固定板、同步轮固定板、同步轮组、齿轮组、驱动推杆和身体连接板；所述无刷电机通过螺钉固定于电机固定板上；所述同步轮组包括同步轮一、同步轮二和一条同步带，所述同步轮一安装于无刷电机的输出轴上，同步轮二通过轴承安装在同步轮固定板上，同步轮一和同步轮二通过同步带传动连接；所述齿轮组包括齿轮一和齿轮二，齿轮一与同步轮二的外伸轴固连，齿轮二通过轴承固定于齿轮固定板上，齿轮一和齿轮二之间啮合传动；所述齿轮固定板、电机固定板、同步轮固定板均通过螺钉与身体连接板相连，所述身体连接板的前端与支撑机架相连，身体连接板的两端对称安装有仿生弹跳腿；所述驱动推杆与齿轮二固连并作为传动链的输出端作用于所述仿生弹跳腿；

所述仿生弹跳腿包括股节驱动杆、股节上侧X型杆组连杆一、股节上侧X型杆组连杆二、股节下侧连杆、膝关节、胫节连杆、腿部固定支架、跗节和蓄力弹簧；所述股节驱动杆通过轴系与腿部固定支架上方轴孔相连并用卡簧固定；所述股节上侧X型杆组连杆一与股节驱动杆的一端通过轴系相连并用卡簧固定；所述股节上侧X型杆组连杆二与股节驱动杆的另一端通过螺钉相连；所述股节下侧连杆一端与腿部固定支架下方轴孔相连，其另一端设有两个轴孔分别与股节上侧X型杆组连杆一和膝关节相连；所述膝关节上设有多个安装孔，从上至下的安装孔分别与蓄力弹簧的一端、股节上侧X型杆组连杆二、股节下侧连杆及胫节连杆相连；所述胫节连杆末端与跗节通过轴系相连并用卡簧固定；所述蓄力弹簧的一端与膝关节相连，另一端与股节上侧X型杆组连杆一的安装孔相连。

本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：

本发明中的仿昆虫跃翔机器人，提升了机器人对于复杂环境的适应能力，运动模式多姿态、集成度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为仿昆虫跃翔机器人的整体结构示意图；

图2为飞行模块的结构组成图；

图3为驱动模块的结构组成图；