本技術(shù)涉及仿生機(jī)器人，具體地，涉及一種仿生青蛙跳躍機(jī)器人。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)的陸地仿生機(jī)器人，通常是使用輪子或履帶進(jìn)行平面上的移動，其優(yōu)點(diǎn)是速度較快，缺點(diǎn)是不能在地形復(fù)雜的地方進(jìn)行移動，移動中易受到障礙物限制，且容易出現(xiàn)“翻車”現(xiàn)象。因此在使用時(shí)通常需要通過繞過障礙物的方式進(jìn)行避障，因而影響機(jī)器人運(yùn)行效率，增加成本。

2、相比之下，仿生彈跳式機(jī)器人具有良好的跨越能力，能夠平穩(wěn)地跨越其本身幾倍的障礙物，并且反應(yīng)時(shí)間更短，能夠節(jié)省行駛的時(shí)間，提高效率，并且對于復(fù)雜地形有著更好的處理方式。

3、但是，目前已有的彈跳型機(jī)器人多是以凸輪壓縮彈簧，該機(jī)構(gòu)容易磨損，導(dǎo)致其使用壽命較短，且傳動效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，提供一種仿生青蛙跳躍機(jī)器人，由不完全的半齒輪配合將蝸輪蝸桿的動力傳給直齒輪，由直齒輪間歇拉伸拉簧獲取彈跳動力，減少機(jī)器人結(jié)構(gòu)磨損，提高傳動效率，延長機(jī)器人使用壽命。

2、本實(shí)用新型提供了一種仿生青蛙跳躍機(jī)器人，包括機(jī)架、支撐機(jī)構(gòu)、跳躍機(jī)構(gòu)及動力機(jī)構(gòu)，其中：

3、所述支撐機(jī)構(gòu)包括前腿，前腿通過螺栓配裝于機(jī)架前部兩側(cè)；

4、所述跳躍機(jī)構(gòu)包括兩組短后腿、長后腿及橫桿，短后腿可轉(zhuǎn)動配裝于機(jī)架兩側(cè)，兩個(gè)長后腿的頂部之間連接第二轉(zhuǎn)軸并通過第二轉(zhuǎn)軸鉸接于機(jī)架兩側(cè)，兩個(gè)橫桿的前端通過第一轉(zhuǎn)軸連接并與短后腿的下端鉸接，橫桿的中部與長后腿的中部鉸接，橫桿的后端連接第一短軸，長后腿的下端通過第二短軸鉸接后腳，第一轉(zhuǎn)軸與第二轉(zhuǎn)軸之間設(shè)有第一拉簧，第一短軸與第二短軸之間設(shè)有第二拉簧；

5、所述動力機(jī)構(gòu)包括減速電機(jī)，減速電機(jī)的動力輸出端連接蝸桿，蝸桿與蝸輪嚙合配裝，蝸輪軸的另一端設(shè)有半齒輪，半齒輪與直齒輪嚙合配裝，直齒輪中心配裝齒輪軸，齒輪軸可轉(zhuǎn)動安裝于槽型架體兩側(cè)，直齒輪一側(cè)設(shè)有至少一個(gè)短柱，其中一個(gè)短柱上連接皮帶，皮帶的另一端與第一轉(zhuǎn)軸連接。

6、優(yōu)選的，所述機(jī)架包括槽型架體，槽型架體的兩側(cè)壁上分別設(shè)有若干安裝孔。

7、優(yōu)選的，所述第二轉(zhuǎn)軸和蝸輪軸均配裝于安裝孔內(nèi)，短后腿的上端通過第三短軸配裝于安裝孔內(nèi)，橫桿的中部與長后腿的中部通過第四短軸鉸接。

8、優(yōu)選的，所述槽型架體兩側(cè)分別安裝軸承座，齒輪軸的兩端分別活動配裝軸承座上。

9、優(yōu)選的，所述直齒輪一側(cè)設(shè)有四個(gè)短柱。

10、優(yōu)選的，所述減速電機(jī)、蝸輪、半齒輪及直齒輪均設(shè)于槽型架體內(nèi)。

11、本實(shí)用新型的工作原理：本實(shí)用新型仿生青蛙跳躍機(jī)器人，工作時(shí)由減速電機(jī)提供原動力，將動力提供給蝸桿，帶動蝸桿勻速轉(zhuǎn)動，蝸桿帶動蝸輪轉(zhuǎn)動，通過渦輪軸的轉(zhuǎn)動帶動半齒輪轉(zhuǎn)動，半齒輪通過與直齒輪相互嚙合時(shí)，通過嚙合帶動直齒輪轉(zhuǎn)動，直齒輪轉(zhuǎn)動時(shí)其側(cè)部的短柱跟著轉(zhuǎn)動，短柱通過皮帶拉動第一轉(zhuǎn)軸，從而拉伸第一拉簧儲存能量，同時(shí)帶動短后腿與長后腿繞其與機(jī)架連接處進(jìn)行逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，從而也使得第二拉簧被拉伸儲存能量，此時(shí)跳躍機(jī)構(gòu)也有了青蛙跳躍時(shí)向后下方下蹲儲能的動作。當(dāng)半齒輪轉(zhuǎn)動直無齒部分與直齒輪相對時(shí)，嚙合暫時(shí)分離，傳動皮帶暫時(shí)釋放開，第一拉簧和第二拉簧均收縮，二者上儲存的能量也得以釋放，完成一次跳躍，同時(shí)各構(gòu)件也恢復(fù)到初始位置，準(zhǔn)備進(jìn)行下一次跳躍，從而實(shí)現(xiàn)間歇式跳躍。

12、本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型的仿生青蛙跳躍機(jī)器人，由減速電機(jī)提供原動力，通過蝸輪蝸桿及半齒輪傳動，帶動直齒輪間歇轉(zhuǎn)動，從而拉伸拉簧儲存能量獲取彈跳的動力，利用該彈跳方式能夠減少機(jī)器人結(jié)構(gòu)磨損，提高傳動效率，延長機(jī)器人使用壽命。此外，該機(jī)構(gòu)中各關(guān)節(jié)處連接使用長軸和短軸及橡膠圈，為了增加跳躍時(shí)的摩擦力，后腳掌材料使用橡膠。

技術(shù)特征：

1.一種仿生青蛙跳躍機(jī)器人，其特征在于，包括機(jī)架(1)、支撐機(jī)構(gòu)(2)、跳躍機(jī)構(gòu)(3)及動力機(jī)構(gòu)(4)，其中：

2.如權(quán)利要求1所述的仿生青蛙跳躍機(jī)器人，其特征在于，所述機(jī)架(1)包括槽型架體(11)，槽型架體(11)的兩側(cè)壁上分別設(shè)有若干安裝孔(12)。

3.如權(quán)利要求2所述的仿生青蛙跳躍機(jī)器人，其特征在于，所述第二轉(zhuǎn)軸(34)和蝸輪軸(44)均配裝于安裝孔(12)內(nèi)，短后腿(31)的上端通過第三短軸(311)配裝于安裝孔(12)內(nèi)，橫桿(33)的中部與長后腿(32)的中部通過第四短軸(312)鉸接。

4.如權(quán)利要求2所述的仿生青蛙跳躍機(jī)器人，其特征在于，所述槽型架體(11)兩側(cè)分別安裝軸承座(13)，齒輪軸(47)的兩端分別活動配裝軸承座(13)上。

5.如權(quán)利要求1所述的仿生青蛙跳躍機(jī)器人，其特征在于，所述直齒輪(46)一側(cè)設(shè)有四個(gè)短柱(48)。

6.如權(quán)利要求2所述的仿生青蛙跳躍機(jī)器人，其特征在于，所述減速電機(jī)(41)、蝸輪、半齒輪(45)及直齒輪(46)均設(shè)于槽型架體(11)內(nèi)。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提供了一種仿生青蛙跳躍機(jī)器人，包括機(jī)架、支撐機(jī)構(gòu)、跳躍機(jī)構(gòu)及動力機(jī)構(gòu)。跳躍機(jī)構(gòu)包括短后腿、長后腿及連接于二者之間的橫桿，長后腿通過第二轉(zhuǎn)軸鉸接于機(jī)架兩側(cè)，橫桿的后端連接第一短軸，長后腿的下端通過第二短軸鉸接后腳，第一轉(zhuǎn)軸與第二轉(zhuǎn)軸之間設(shè)有第一拉簧，第一短軸與第二短軸之間設(shè)有第二拉簧；動力機(jī)構(gòu)包括減速電機(jī)及蝸桿、蝸輪，蝸輪軸上設(shè)有半齒輪，半齒輪與直齒輪嚙合配裝，直齒輪上設(shè)有短柱，短柱通過皮帶與第一轉(zhuǎn)軸連接。該裝置由減速電機(jī)提供原動力，通過蝸輪蝸桿及半齒輪傳動，帶動直齒輪間歇轉(zhuǎn)動，從而間歇拉伸拉簧儲存能量獲取彈跳的動力，該彈跳方式能夠減少機(jī)器人結(jié)構(gòu)磨損，提高傳動效率，延長機(jī)器人使用壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：陳俊陽,韓正,唐橋,王伯愛,王富偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北方民族大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240809
技術(shù)公布日：2025/5/15