專利名稱：仿生昆蟲(chóng)機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種越野的仿生昆蟲(chóng)機(jī)器人，尤其涉及急回運(yùn)動(dòng)的彈性腿。
背景技術(shù)：
目前，仿生昆蟲(chóng)機(jī)器人的腿部動(dòng)作，基本上可分為抬腿和邁腿兩個(gè)部分，對(duì)于采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人而言，從機(jī)械結(jié)構(gòu)上將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為擺和直線運(yùn)動(dòng)，勢(shì)必會(huì)消耗很大的能量，使機(jī)械效率大為降低。同時(shí)，由于腿的運(yùn)動(dòng)頻率也低，而且腿部的聯(lián)動(dòng)也會(huì)使體積和尺寸龐大，整體結(jié)構(gòu)會(huì)變得復(fù)雜化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種適宜在野外爬行，并能方便地越過(guò)多種野外障礙物的仿生昆蟲(chóng)機(jī)器人，其技術(shù)解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種仿生昆蟲(chóng)機(jī)器人包括基體和腿，其特征在于該機(jī)器人還包括對(duì)稱安裝在基體兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)裝置，鏈傳動(dòng)裝置以及具有急回特性的腿部機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)聯(lián)軸器與傳動(dòng)軸、鏈傳動(dòng)裝置及所述的腿部機(jī)構(gòu)順序連接。
該技術(shù)解決方案的實(shí)現(xiàn)還包括將前述驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)成由驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減速器構(gòu)成，并通過(guò)聯(lián)軸器、軸承與傳動(dòng)軸相連接。所述的鏈傳動(dòng)裝置則由鏈輪、鏈條和傳動(dòng)軸組成；傳動(dòng)軸的輸出端套裝昆蟲(chóng)腿和固裝連軸圈，所述的具有急回特性的腿部機(jī)構(gòu)包括昆蟲(chóng)腿和連軸圈，二者中間有套裝在傳動(dòng)軸上的扭矩彈簧，其一端接連軸圈，另端則與昆蟲(chóng)腿相連。為了限制傳動(dòng)軸與昆蟲(chóng)腿之間的相對(duì)轉(zhuǎn)角，控制扭簧的彈性復(fù)形范圍，在連軸圈上和昆蟲(chóng)腿上分別設(shè)置阻擋裝置。
與現(xiàn)有模擬昆蟲(chóng)機(jī)器人相比較，本實(shí)用新型的有益效果是，可以提供昆蟲(chóng)機(jī)器人必不可少的快速靈活的腿部運(yùn)動(dòng)，從而保證了仿生昆蟲(chóng)機(jī)器人既能靈活的在野外爬行，又能方便地越過(guò)各種野外障礙。


圖1是本發(fā)明的俯視圖。
圖2是本發(fā)明的左側(cè)視圖。
圖1是本發(fā)明的說(shuō)明書摘要附圖。
圖中1、昆蟲(chóng)的腿2、扭矩彈簧3、傳動(dòng)軸4、連軸圈5、軸承
6、昆蟲(chóng)的腳7、減震墊8、鏈輪 9、連軸銷10、驅(qū)動(dòng)電機(jī)11、減速器 12、鏈條 13、連軸器14、擋塊 15、阻擋螺釘具體實(shí)施方式
如圖所示的一種仿生昆蟲(chóng)機(jī)器人，在一對(duì)直流電機(jī)及減速器輸出勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后，經(jīng)鏈傳動(dòng)裝置將傳動(dòng)分配給六條腿的輸出軸，輸出軸通過(guò)軸承安裝在機(jī)器人的基體上。在各自輸出軸和腿之間設(shè)置急回運(yùn)動(dòng)傳裝置，即在輸出軸上套裝扭矩彈簧，扭矩彈簧的兩端分別與輸出軸上的連軸圈及套裝在該軸上的昆蟲(chóng)的腿相連接，在腿和連軸圈上分別加裝擋塊和阻擋螺釘，阻擋裝置限制傳動(dòng)軸與昆蟲(chóng)腿之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，也限制了扭矩彈簧的變形范圍。當(dāng)腿與地面剛接觸時(shí)，扭矩彈簧開(kāi)始彈性變形，隨著傳動(dòng)力矩的逐漸增大，彈簧的勢(shì)能也逐漸增大，當(dāng)達(dá)到擋塊設(shè)定的范圍時(shí)，扭矩彈簧停止變形，軸與腿經(jīng)擋塊剛性連接傳動(dòng)，提供給腿的足夠大的力矩將使腿開(kāi)始滑離地面，已經(jīng)壓縮的扭矩彈簧驅(qū)動(dòng)腿瞬間急速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一次次的腿腳的接地枛蓄能枛滑離地面抓急轉(zhuǎn)枛再接地的過(guò)程，便形成了類似昆蟲(chóng)的爬行過(guò)程。基體上對(duì)稱安裝的兩臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)左邊三條腿和右邊三條腿，兩臺(tái)電機(jī)的同步運(yùn)轉(zhuǎn)可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的直線爬行；而右邊或左邊電機(jī)的單邊驅(qū)動(dòng)，則可實(shí)現(xiàn)左右轉(zhuǎn)向。
權(quán)利要求
1.文件來(lái)源電子申請(qǐng)
2.收文日期2004-11-1
3.申請(qǐng)?zhí)?/b>
4.權(quán)利要求項(xiàng)權(quán)利要求1一種仿生昆蟲(chóng)機(jī)器人，包括基體和腿，其特征在于該機(jī)器人還包括對(duì)稱安裝在基體兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)裝置，鏈傳動(dòng)裝置以及具有急回特性的腿部機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)聯(lián)軸器與傳動(dòng)軸、鏈傳動(dòng)裝置及所述的腿部機(jī)構(gòu)順序連接。權(quán)利要求2根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生昆蟲(chóng)機(jī)器人，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)(10)和減速器(11)，通過(guò)聯(lián)軸器(13)、軸承(5)與傳動(dòng)軸(3)相連接。權(quán)利要求3根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的仿生昆蟲(chóng)機(jī)器人，其特征在于所述的鏈傳動(dòng)裝置由鏈輪(8)、鏈條(12)和傳動(dòng)軸(3)組成，傳動(dòng)軸(3)的輸出端套裝昆蟲(chóng)腳(6)和連軸圈(4)。權(quán)利要求4根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的仿生昆蟲(chóng)機(jī)器人，其特征在于所述的具有急回特性的腿部機(jī)構(gòu)包括昆蟲(chóng)腳(6)、檔塊(14)和連軸圈(4)，在昆蟲(chóng)腳(6)與連軸圈(4)之間有套裝在傳動(dòng)軸(3)上的扭矩彈簧(2)，該彈簧的一端連接在連軸圈(4)上，另端則與昆蟲(chóng)腳(6)相連接。權(quán)利要求5根據(jù)權(quán)利要求4所述的仿生昆蟲(chóng)機(jī)器人，其特征在于所述的連軸圈(14)上還裝有阻擋螺釘，昆蟲(chóng)腳(6)上有減震橡膠套。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種仿生昆蟲(chóng)機(jī)器人，包括基體和腿，其特征是，包括對(duì)稱安裝在基體兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)裝置，鏈傳動(dòng)裝置，以及由扭矩彈簧連軸圈、阻擋裝置和昆蟲(chóng)的腿部機(jī)構(gòu)組成的能夠急回運(yùn)動(dòng)的昆蟲(chóng)腿。扭矩彈簧套裝在傳動(dòng)軸上，一端與連軸圈連接，另一端與昆蟲(chóng)的腿相連接。連軸圈和昆蟲(chóng)的腿上分別設(shè)有阻擋裝置，阻擋裝置限制了扭矩彈簧的變形范圍。當(dāng)昆蟲(chóng)的腿運(yùn)動(dòng)到脫離地面時(shí)，已經(jīng)壓縮的扭矩彈簧驅(qū)動(dòng)腿急速轉(zhuǎn)動(dòng)，迅速與地面再次接觸。如此往復(fù)便形成了仿生昆蟲(chóng)機(jī)器人的爬行運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)A63H11/00GK1602986SQ200410155410
公開(kāi)日2005年4月6日 申請(qǐng)日期2004年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月1日
發(fā)明者劉寧 申請(qǐng)人:大連大學(xué)