[发明专利]一种微型弹跳机器人

说明书

一种微型弹跳机器人，包括：前腿结构、后腿结构、连接结构和驱动结构，前腿结构与后腿结构通过连接结构相连，并使得后腿结构相对于前腿结构能够自由转动，其中，前腿结构包括前腿弹性片，后腿结构包括后腿弹性片，驱动结构包括具有形状记忆功能的驱动器和具有吸附力的制动器，制动器将前腿结构与后腿结构吸附在一起，驱动器的两端分别固定在前腿弹性片与后腿弹性片上，驱动器在被施加电压之后发生自身形变而产生驱动力，当驱动力大于制动器能够提供的最大制动力时，弹性势能被瞬间释放转化为机器人的跳起动能，使机器人跳起。该微型弹跳机器人具备极好的弹跳能力，可实现数倍以上于自身身高的弹跳，翻越障碍物能力极强，且弹跳控制灵活。

技术领域

本发明涉及微型机器人领域，特别是涉及一种微型弹跳机器人。

背景技术

随着机器人技术及传感器技术的发展，微型机器人由于其小型化、轻量化及高度功能集成等特点在救灾、探测、环境监测等领域越来越得到重视与发展。与昆虫重量与体积相似的微型机器人，具有能够在管道内或者狭缝中移动的能力，通过其搭载的不同类型的诸如气体、光线、声音等传感器完成对周围环境的探测感知，并且通过无线方式将信号传输至基站，通过多机器人组网，完成对复杂环境的探测和建模。微型机器人可以广泛应用于地下管道危险气体泄漏检测，抗震救灾与军事监听等领域。

生物体常见的运动姿态有行走、跳跃、飞行等。目前关于微型机器人的研究主要集中在行走的研究。由于微型机器人本身尺寸小，翻越较大障碍物的能力不足，导致现有的微型机器人较难适应存在各种障碍物的极端工作环境。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够在极端环境下工作的具有弹跳能力的微型弹跳机器人。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种微型弹跳机器人，包括：前腿结构、后腿结构、连接结构和驱动结构，所述前腿结构与所述后腿结构通过所述连接结构相连，并使得所述后腿结构相对于所述前腿结构能够自由转动，其中，所述前腿结构包括前腿弹性片，所述后腿结构包括后腿弹性片，所述驱动结构包括具有形状记忆功能的驱动器和具有吸附力的制动器，所述制动器将所述前腿结构与所述后腿结构吸附在一起，以提供阻止所述前腿弹性片与所述后腿弹性片产生位移的制动力，所述驱动器的两端分别固定在所述前腿弹性片与所述后腿弹性片上，所述驱动器在被施加电压之后发生自身形变而产生驱动力，能量以弹性势能的形式储存在所述前腿弹性片与所述后腿弹性片中，当所述驱动力大于所述制动器能够提供的最大制动力时，所述弹性势能被瞬间释放转化为机器人的跳起动能，使机器人跳起。

进一步地：

所述前腿弹性片的前端具有两条细长的前腿，所述后腿弹性片的后端具有两条细长的后腿。

所述后腿结构还包括后腿压片和第一粘性层，所述后腿弹性片和所述后腿压片分别粘接在所述第一粘性层的上表面和下表面，所述连接结构包括上连接压片和第二粘性层，所述上连接压片与所述后腿弹性片位于同一层，所述上连接压片的下表面与所述第一粘性层的上表面的前端多出部分粘接，所述上连接压片的上表面通过所述第二粘性层与所述前腿弹性片粘接，所述第一粘性层成为所述前腿结构和所述后腿结构之间的铰链关节。

所述连接结构还包括下连接压片，所述下连接压片与所述后腿压片位于同一层，所述下连接压片的上表面与所述第一粘性层的下表面的前端多出部分粘接。

所述驱动器为具有形状记忆效应的合金材料，优选为镍钛合金。

所述驱动器的至少一部分为弹簧结构。