[发明专利]一种具有滑翔功能的仿蝗虫跳跃机器人

说明书

本发明公开了一种具有滑翔功能的仿蝗虫跳跃机器人，涉及机器人技术领域。包括躯干结构、缓冲腿结构、滑翔翅结构、跳跃腿结构、驱动模块。缓冲腿结构由四个缓冲腿分支组成，可实现机器人的着陆缓冲。滑翔翅由两个缓冲腿分支和弹簧组成，通过弹簧变形带动滑翔翅的收放实现机器人的滑翔。跳跃腿结构分别由两个六杆机构构成的跳跃腿分支组成，实现机器人的高效跳跃。驱动模块由滑翔翅驱动模块和跳跃腿模块组成，均通过电机带动凸轮压迫弹簧变形实现储能和瞬间释放能量。本发明通过结合缓冲腿结构、滑翔翅结构、跳跃腿结构三种结构，提高了跳跃机器人的越障能力和跳跃性能，实现了机器人的稳定着陆。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体来说，是一种具有滑翔功能的仿蝗虫跳跃机器人，该技术可使得跳跃机器人实现更高的跳跃性能和更稳定的着陆性能，可应用于极端环境着陆面。

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。由于蝗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，设计出了各类仿蝗虫跳跃机器人。

在仿蝗虫跳跃机器人领域，目前已经取得了一些成果。公布号为105438306A的发明专利《一种具有蝗虫性能的仿蝗虫跳跃机器人》通过设计四个结构完全相同的缓冲腿分支，实现机器人的着陆缓冲。但是缓冲腿设计单薄，抗冲击性能差，缓冲腿易折弯失效。公布号为101954935A的发明专利《仿蝗虫活动关节杠杆弹射机理的跳跃机器人》根据蝗虫杠杆弹射机理设计出了具有缓慢储能和快速释放能力的机器人。但是设计中瞬间释放存在能量损耗且无着陆缓冲结构，地面冲击大。针对上述设计中存在的问题，需要设计出一种新型跳跃机器人，在保证具有良好的缓冲性能的同时，具有更高的跳跃性能和更远的跳跃距离。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有滑翔功能的仿蝗虫跳跃机器人，可通过在跳跃过程中收放滑翔翅实现更远的跳跃距离；通过六杆机构的跳跃腿实现更高的跳跃性能；通过缓冲腿实现跳跃机器人的稳定着陆。

本发明滑翔功能的仿蝗虫跳跃机器人，包括躯干结构1、缓冲腿结构2、滑翔翅结构3、跳跃腿结构4、驱动模块5；

参照图2，躯干结构1包括左连接板11、右连接板13、中间连接板12三部分；左连接板11和右连接板13平行，中间连接板12垂直固定搭在左连接板11、右连接板13之间；左连接板11外侧面下端固定有前后排列的第一缓冲腿支架111和第二缓冲腿支架112；同样右连接板13外侧面下端固定有前后排列的两个缓冲腿支架。上述每个缓冲腿支架安装有一个缓冲腿结构2的分支即缓冲腿分支。

每一个缓冲腿分支包括具有向下弯折的缓冲大腿211、倾斜的缓冲小腿212、第一扭簧213、第二扭簧214，缓冲大腿211的一端与缓冲腿支架之间采用轴连接，缓冲大腿211在垂直所对应的左连接板11、右连接板13面内相对缓冲腿支架转动，同时在所对应的左连接板11或右连接板13与缓冲大腿之间的夹角处安装有第一扭簧213，即第一扭簧213的一端与左连接板11或右连接板13固定连接，第一扭簧213的另一端与缓冲大腿211固定连接，第一扭簧213位于缓冲大腿211的上方；缓冲大腿211的向下弯的另一端与缓冲小腿212的一端之间采用轴连接，缓冲小腿在平行于左连接板11或右连接板13的平面内围绕缓冲大腿211可转动；在左连接板同一侧的两个缓冲小腿212之间呈八字形倾斜；在左连接板11或右连接板13同一侧的缓冲小腿212所在平面分别与左连接板11或右连接板13平行；每个缓冲大腿211所在平面均垂直左连接板11或右连接板13；缓冲大腿211和缓冲小腿212之间采用第二扭簧214进行限位，第二扭簧214的两端分别固定安装在缓冲大腿211和缓冲小腿212上；第二扭簧214位于八字的外侧；