[发明专利]一种用于扑翼机器人实现飞行与奔跑动作切换的变胞机构

权利要求书

1.一种用于扑翼机器人实现飞行与奔跑动作切换的变胞机构，其特征在于：包括支架（11）以及设置在所述支架（11）上的模式切换模块、延时模块、连接模块、外接腿连杆（21）以及扑翼机器人的机身（23）；所述外接腿连杆（21）的下端与扑翼机器人的腿部机构连接；整个变胞机构位于仿生扑翼机器人的腹部中心位置；其中：

所述模式切换模块包括：第一杆（12）、第二杆（8）、第三杆（9）、第四杆（3）、第五杆（4）连接组成的五杆连杆结构和第三轴（15）；其中，所述第三轴（15）与所述扑翼机器人步进电机的输出轴相连接，且与所述连接模块相配合；所述第一杆（12）的一端设有与所述第三轴（15）配合的轴孔，所述第一杆（12）的另一端与所述第二杆（8）的一端铰接，所述第二杆（8）的另一端与所述第三杆（9）的一端铰接，所述第三杆（9）的另一端与所述支架（11）铰接，所述第四杆（3）的一端与所述第二杆（8）的中部铰接，所述第四杆（3）的另一端与所述第五杆（4）的一端连接相配合，所述第五杆（4）的另一端与所述扑翼机器人的机身(23)铰接,其中,所述第四杆(3) 与所述第五杆（4）配合组成限位伸缩杆结构；所述第五杆（4）的底部穿过所述第四杆（3）顶部设置的限位孔，使所述第四杆（3）顶部与所述第五杆（4）底部平动连接，平动连接位移受限，当达到极限位置时，将限制所述第四杆（3）和第五杆（4）的继续移动；

所述延时模块包括一槽轮机构，所述槽轮机构包括一对轴承座 （6），第一轴（18），外啮合槽轮（22），转动拨盘（20）以及第二轴（17）；其中，所述轴承座（6）固定于所述支架（11）上；所述第一轴（18）和所述第二轴（17）分别通过深沟球轴承（1）固定在所述一对轴承座（6）上；所述外啮合槽轮（22）和所述外接腿连杆（21）的上端固定安装在所述第一轴（18）的一端，所述外啮合槽轮（22）与所述外接腿连杆（21）贴合固定；所述转动拨盘（20）固定安装在所述第二轴（17）的一端；所述外啮合槽轮（22）与所述转动拨盘（20）相配合，且均位于一侧所述轴承座（6）的外侧；

所述连接模块包括相互啮合的齿轮一（7）和齿轮二（16），所述齿轮一（7）安装在所述第三轴（15）上，所述齿轮二（16）安装在所述第二轴（17）上，所述齿轮一（7）和所述齿轮二（16）均位于一对轴承座（6）之间；所述第一杆（12）与所述齿轮一（7）贴合固定且均安装在所述一对轴承座（6）之间的第三轴（15）上。

2.根据权利要求1所述的一种用于扑翼机器人实现飞行与奔跑动作切换的变胞机构，其特征在于：所述第三杆（9）远离所述第二杆（8）的一端与固定设置在所述支架（11）上的连杆下固定座（10）铰接，所述第五杆（4）远离所述第四杆（3）的一端与固定设置在所述扑翼机器人的机身（23）的连杆上固定座（5）铰接；所述五杆连杆结构和所述连杆上固定座（5）、所述连杆下固定座（10）之间的铰接均通过铰接铆钉（2）实现。

3.根据权利要求1所述的一种用于扑翼机器人实现飞行与奔跑动作切换的变胞机构，其特征在于：所述第一杆（12）的底部在所述第三轴(15)的两侧轴对称设置固定螺栓一（14）和键（13），所述第一杆（12）的底部通过所述固定螺栓一（14）与所述齿轮一（7）固定连接，所述键（13）使所述齿轮一（7）与第一杆（12）保持同向运动状态。

4.根据权利要求1所述的一种用于扑翼机器人实现飞行与奔跑动作切换的变胞机构，其特征在于：所述第一轴（18）、第二轴（17）、第三轴（15）的轴心线均位于同一水平面上，所述第一轴（18）和所述第二轴（17）的轴心距为35.3mm，

所述第二轴（17）和所述第三轴（18）的轴心距为45mm。

5.根据权利要求1所述的一种用于扑翼机器人实现飞行与奔跑动作切换的变胞机构，其特征在于：所述转动拨盘（20）为单圆销转动拨盘；所述外啮合槽轮（22）为四分度槽轮；所述转动拨盘（20）上的拨销可以在所述外啮合槽轮（22）的槽齿上滑动，所述转动拨盘（20）上的拨盘部分与所述外啮合槽轮（22）的槽轮相互啮合；所述转动拨盘（20）上的拨销的半径为30mm，拨销距离圆心35.3mm；所述外啮合槽轮（22）上的槽齿宽5mm，槽齿长3mm。

6.根据权利要求1所述的一种用于扑翼机器人实现飞行与奔跑动作切换的变胞机构，其特征在于：所述齿轮一（7）与齿轮二（16）之间的传动比为0.3～0.8：1；所述支架（11）上设有凹槽，所述齿轮一（7）的底部穿过所述支架（11）上的凹槽。