[发明专利]一种仿生扑翼与弹跳多模式运动机器人

权利要求书

1.一种仿生扑翼与弹跳多模式运动机器人，包括机架以及设置在所述机架上的弹跳机构、扑翼机构和驱动机构，其特征在于：

所述的弹跳机构包括足部、折叠机构、扭簧架子以及绞盘轮，所述的折叠机构下端与所述的足部连接，所述折叠机构的上端与所述的扭簧架子连接，在所述的扭簧架子上还设置有扭簧，该扭簧的一端与所述的折叠机构固定，扭簧的另一端与所述的扭簧架子固定，在所述的折叠机构上还连接有一驱动所述折叠机构折叠或展开的拉绳，该拉绳的另一端缠绕在所述的绞盘轮上；

所述的扑翼机构包括左右对称的两个翅膀机构和两个尾翼机构，所述的翅膀机构由曲柄、球头一、连杆、球头二、摇杆、前缘架和翼面组成，所述曲柄和所述连杆一端通过所述球头一连接，所述连杆的另一端和所述摇杆中部通过所述球头二连接，所述摇杆一端铰接安装在所述机架上，所述摇杆的另一端安装有所述前缘架，所述的翼面安装在所述前缘架上；所述的尾翼机构由尾翼连接架、尾翼舵机、尾翼舵盘、尾翼拉杆、尾翼球头、尾翼连接件、尾翼安装架和尾翼翼面组成，所述尾翼连接架、尾翼舵机以及尾翼连接件安装在所述机架上，所述尾翼舵盘安装在所述尾翼舵机输出轴上，所述尾翼拉杆一端与所述尾翼舵盘端部铰接，所述尾翼拉杆另一端通过所述尾翼球头与所述尾翼安装架连接，所述尾翼安装架与所述尾翼连接件铰接，所述尾翼翼面安装在所述尾翼安装架后端部；

所述的驱动机构包括驱动电机、齿轮传动机构以及棘轮机构，所述的齿轮传动机构包括输入齿轮以及与所述输入齿轮啮合的输出齿轮，所述的电机输出轴与所述输入齿轮连接，所述的输出齿轮包括一缺齿齿轮、与所述曲柄连接的曲柄齿轮以及与所述绞盘轮连接的绞盘轮齿轮，所述的曲柄齿轮的齿轮轴与所述的输出齿轮传动，在所述曲柄齿轮的齿轮轴上设置有一单向轴承，在所述的单向轴承上设置有一曲柄附齿轮，所述的曲柄附齿轮与所述缺齿齿轮无缺齿的半边啮合，所述绞盘轮齿轮与所述缺齿齿轮有缺齿的半边啮合，所述的棘轮机构包括棘轮和棘爪，所述的棘轮与所述缺齿齿轮同轴固接，所述的棘爪安装在所述的机架上。

2.根据权利要求1所述的仿生扑翼与弹跳多模式运动机器人，其特征在于：所述的机架包括主架、辅架、多根连接柱、左主架摇杆连接件、右主架摇杆连接件、左主架翼面连接件、右主架翼面连接件、左主架尾翼架连接件和右主架尾翼架连接件，辅架由所述多根连接柱连接固定在主架右侧面上，所述的左主架摇杆连接件和右主架摇杆连接件左右对称固接在主架前端左右两侧，所述的左主架翼面连接件和右主架翼面连接件左右对称固接在主架后端左右两侧，所述的左主架尾翼架连接件和右主架尾翼架连接件左右对称固接在主架后端中部。

3.根据权利要求2所述的仿生扑翼与弹跳多模式运动机器人，其特征在于：所述的输入齿轮为一级齿轮，所述的输出齿轮包括二级齿轮轴、二级齿轮、二级附齿轮、三级齿轮轴、三级齿轮、三级附齿轮、四级齿轮轴、四级缺齿齿轮以及五级齿轮，其中，所述的三级齿轮为所述曲柄齿轮，所述的三级附齿轮为所述曲柄附齿轮，所述的五级齿轮为所述的绞盘轮齿轮，所述的二级齿轮轴、三级齿轮轴以及四级齿轮轴均安装在所述的机架上，所述一级齿轮安装在所述驱动电机的输出轴上，所述二级齿轮固接在二级齿轮轴上且与所述一级齿轮啮合，所述的二级附齿轮也固接在二级齿轮轴上，所述的三级齿轮固接在三级齿轮轴上并与所述二级附齿轮啮合，在所述的三级齿轮轴上固接有所述的单向轴承，所述的三级附齿轮固接在所述单向轴承的外圈上，在所述的三级齿轮轴上连接所述的曲柄，所述的四级缺齿齿轮安装在四级齿轮轴上并且四级缺齿齿轮无缺齿的半边与三级附齿轮啮合，所述的五级齿轮固接在绞盘轮轴上，且与四级缺齿齿轮有缺齿的半边啮合。

4.根据权利要求2所述的仿生扑翼与弹跳多模式运动机器人，其特征在于：所述的折叠机构包括左L形连接板、右L形连接板、前下同步齿轮、后下同步齿轮、第一前平行四边形连杆、第一后平行四边形连杆、第二前平行四边形连杆、第二后平行四边形连杆、第三前平行四边形连杆、第三后平行四边形连杆、第四前平行四边形连杆、第四后平行四边形连杆、前上同步齿轮以及后上同步齿轮，所述的足部成H形，所述的左L形连接板和右L形连接板分左右安装在H形足部的横梁上形成一个第一槽形结构，所述的前下同步齿轮和后下同步齿轮安装在左L形连接板和右L形连接板之间的第一槽形结构内，且相互啮合，所述的第一前平行四边形连杆和第一后平行四边形连杆的一端分别固定在前下同步齿轮和后下同步齿轮的齿面上，另一端分别与所述的第二前平行四边形连杆和第二后平行四边形连杆的一端铰接，所述的第二前平行四边形连杆和第二后平行四边形连杆的另外一端与所述的第三前平行四边形连杆和第三后平行四边形连杆的一端铰接，第三前平行四边形连杆和第三后平行四边形连杆的另一端与所述的第四前平行四边形连杆和第四后平行四边形连杆的一端铰接，第四前平行四边形连杆和第四后平行四边形连杆的另外一端分别固定在前上同步齿轮和后上同步齿轮的齿面上，第二前平行四边形连杆和第二后平行四边形连杆中间部位设置有转动关节，第三前平行四边形连杆和第三后平行四边形连杆中间部位也设置有转动关节，第一前平行四边形连杆、第一后平行四边形连杆、第二前平行四边形连杆、第二后平行四边形连杆、第三前平行四边形连杆、第三后平行四边形连杆、第四前平行四边形连杆和第四后平行四边形连杆构成一组实现折叠和展开的多平行四边形机构，第四前平行四边形连杆和第四后平行四边形连杆左右两侧设置有扭簧安装孔，一侧凸起的底部设置有一缺口；在所述扭簧架子的底部设置有两个凸起，在所述两个凸起之间设置有一前扭簧轴和一后扭簧轴，所述的前上同步齿轮和后上同步齿轮啮合并分别安装在前扭簧轴和后扭簧轴上；所述的扭簧包括左前扭簧、左后扭簧、右前扭簧和右后扭簧，所述的左前扭簧和左后扭簧分别以前扭簧轴和后扭簧轴为轴，其一个力臂分别安装在第四前平行四边形连杆和第四后平行四边形连杆左侧的安装孔内，另一个力臂分别安装在扭簧架子左侧底部的两个安装孔内，所述的右前扭簧和右后扭簧分别以前扭簧轴和后扭簧轴为轴，其一个力臂分别安装在第四前平行四边形连杆和第四后平行四边形连杆右侧的安装孔内，另一个力臂分别安装在扭簧架子右侧底部的两个安装孔内，在所述的扭簧架子顶部还设置有两个凸起形成一个第二槽形结构，所述的机架安装在该第二槽形结构内，在扭簧架子顶部的第二槽形结构内安装有一导向滑轮轴，在导向滑轮轴上安装有左导向滑轮和右导向滑轮，并位于扭簧架子顶部两个凸起的左右两侧，所述的绞盘轮轴安装在主架上可相对于主架转动，所述的绞盘轮包括左绞盘轮和右绞盘轮，所述左绞盘轮和右绞盘轮固定安装在绞盘轮轴上，所述拉绳穿过第三前平行四边形连杆和第三后平行四边形连杆中间关节轴孔，拉绳的一端固定在左绞盘轮上，拉绳的另一端固定在右绞盘轮上。