本發(fā)明屬于仿生機(jī)器人領(lǐng)域，特別是以昆蟲跳甲為仿生對(duì)象的一種仿生彈跳機(jī)器人。

背景技術(shù)：

目前多數(shù)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)形式主要是輪式、履帶及多足式，這些設(shè)備在地勢(shì)平坦的陸地較為高效，但它們很難通過比1/2輪直徑還大的障礙物。履帶式移動(dòng)機(jī)器人經(jīng)常應(yīng)用到穿越崎嶇復(fù)雜的地形，但跨越障礙物的高度能力也是有限的。因?yàn)樗芸缭降母叨仁怯陕膸卧叽?、重心位置及與地形之間的摩擦等各種影響因素所確定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述技術(shù)的不足，本發(fā)明是以昆蟲跳甲為仿生對(duì)象的一種仿跳甲的彈跳機(jī)器人，該機(jī)器人模仿跳甲的身體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)彈跳機(jī)構(gòu)，對(duì)環(huán)境要求相對(duì)較低，靈動(dòng)性相對(duì)較強(qiáng)，可以跨越比機(jī)器本身尺寸還大的障礙物。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：

一種仿跳甲的彈跳機(jī)器人，包括齒輪組驅(qū)動(dòng)彈跳部分、環(huán)境探測(cè)部分、通信部分及控制部分，齒輪組驅(qū)動(dòng)彈跳部分、環(huán)境探測(cè)部分分別與通信部分連接，通信部分與控制部分連接，齒輪組驅(qū)動(dòng)彈跳部分與環(huán)境探測(cè)部分連接；其中：

所述齒輪組驅(qū)動(dòng)彈跳部分由齒輪組模塊、偏心輪模塊及軀體彈跳模塊組成，齒輪組模塊的下部與軀體彈跳模塊連接，偏心輪模塊與齒輪組模塊的輸出扁軸連接，軀體彈跳模塊與偏心輪模塊連接。

所述齒輪組模塊由電機(jī)、箱體、扁軸、從動(dòng)電機(jī)齒輪、從動(dòng)軸、輸出軸、第一傳動(dòng)齒輪、第二傳動(dòng)齒輪、主動(dòng)電機(jī)齒輪、輸出齒輪組成，

電機(jī)安裝在箱體內(nèi)，從動(dòng)電機(jī)齒輪與主動(dòng)電機(jī)齒輪嚙合，主動(dòng)電機(jī)齒輪與電機(jī)的輸出軸連接，從動(dòng)電機(jī)齒輪與從動(dòng)軸間隙配合，第一傳動(dòng)齒輪與從動(dòng)電機(jī)齒輪嚙合，第一傳動(dòng)齒輪與第二傳動(dòng)齒輪嚙合，第一傳動(dòng)齒輪、第二傳動(dòng)齒輪分別與輸出軸形成間隙配合，輸出軸與箱體、扁軸連接，輸出齒輪間歇裝配在輸出軸上，第二傳動(dòng)齒輪與輸出齒輪嚙合，輸出齒輪與扁軸連接，扁軸與箱體連接，通過齒輪組把電機(jī)直接輸出扭矩增大。

所述偏心輪模塊包括偏心輪、跳子和碳纖拉線，偏心輪與齒輪組模塊的扁軸連接，跳子與偏心輪連接，碳纖拉線一端與跳子連接，另一端與軀體彈跳模塊連接，可以在短時(shí)間內(nèi)釋放彈性勢(shì)能。

所述軀體彈跳模塊由外殼、前腿、左彈跳腿、右彈跳腿、彈簧和彈簧軸組成，外殼分別與彈簧軸、齒輪組模塊的電機(jī)、箱體連接，外殼左前部與前腿、彈簧連接，左、右彈跳腿的一端分別與左、右碳纖拉線連接，另一端分別與彈簧軸連接，左彈跳腿的中部與外殼的左后部連接，右彈跳腿的中部與外殼的右后部連接，彈簧與彈簧軸連接，彈簧軸與外殼連接，用于支撐齒輪組模塊、偏心輪模塊及本身重量，將彈簧勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。

所述環(huán)境探測(cè)部分由紅外測(cè)溫儀、氣體檢測(cè)儀、噪音傳感儀及金屬探測(cè)儀組成，紅外測(cè)溫儀、氣體檢測(cè)儀、噪音傳感儀、金屬探測(cè)儀分別與通信部分連接，分別監(jiān)測(cè)彈跳機(jī)器人所處環(huán)境的溫度、噪音、空氣成分及金屬的存在情況。

所述通信部分由第一無線收發(fā)端、第二無線收發(fā)端組成，第一無線收發(fā)射端與環(huán)境監(jiān)測(cè)部分連接，齒輪組驅(qū)動(dòng)彈跳部分與第一無線收發(fā)端連接，第二無線收發(fā)端與控制部分連接，用于接收和發(fā)送和處理環(huán)境監(jiān)測(cè)部分及控制部分的信號(hào)。

所述控制部分由單片機(jī)系統(tǒng)模塊與顯示模塊組成，單片機(jī)系統(tǒng)與第二無線收發(fā)端連接，顯示模塊與單片機(jī)系統(tǒng)連接，用于處理無線收發(fā)端的信號(hào)及顯示環(huán)境監(jiān)測(cè)的狀態(tài)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下有益效果：

該機(jī)器人模仿跳甲的身體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)彈跳機(jī)構(gòu)，利用電機(jī)帶動(dòng)齒輪組，由齒輪組驅(qū)動(dòng)偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)過半時(shí)，由跳子瞬間回跳完成整個(gè)跳彈運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明在惡劣的環(huán)境中平穩(wěn)有目的的彈跳運(yùn)動(dòng)，可以有探測(cè)所處的環(huán)境的溫度、噪音、空氣成分、金屬的存在情況。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例仿跳甲的彈跳機(jī)器人的結(jié)構(gòu)連接框圖；

圖2為彈跳機(jī)械部分主視圖；

圖3為彈跳機(jī)械部分右視圖；

圖4為彈跳機(jī)械部分俯視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，但不是對(duì)本發(fā)明的限定：

一種仿跳甲的彈跳機(jī)器人，包括齒輪組驅(qū)動(dòng)彈跳部分25、環(huán)境探測(cè)部分29、通信34及控制部分37組成。

所述齒輪組驅(qū)動(dòng)彈跳部分25由所述齒輪組模塊26、偏心輪模塊27及軀體彈跳模塊28組成。其中齒輪組模塊26的下部與軀體彈跳模塊28連接，偏心輪模塊27與齒輪組模塊26的輸出扁軸連接，軀體彈跳模塊28與偏心輪模塊27連接。

所述齒輪組模塊26由電機(jī)14、左箱體16、右扁軸22、從動(dòng)電機(jī)齒輪17、從動(dòng)軸18、輸出軸21、右箱體2、第一傳動(dòng)齒輪19、第二傳動(dòng)齒輪24、主動(dòng)電機(jī)齒輪15、左扁軸20、輸出齒輪23組成。

連接方式：電機(jī)14安裝在左箱體16與右箱體2組成一個(gè)箱體,主動(dòng)電機(jī)齒輪15連接安裝在電機(jī)14的輸出軸21上面，從動(dòng)電機(jī)齒輪17和主動(dòng)齒輪15機(jī)械齒輪嚙合，從動(dòng)電機(jī)齒輪17與從動(dòng)軸18間隙配合，從動(dòng)軸18的兩端與左箱體16、右箱體2相互連接，第二傳動(dòng)齒輪24與輸出軸21形成間隙配合，第一傳動(dòng)齒輪19與從動(dòng)電機(jī)齒輪17嚙合，第一傳動(dòng)齒輪19與輸出軸21形成間隙配合，輸出軸21的一端與左箱體16、左扁軸20連接，輸出軸21另一端與右箱體2、右扁軸22連接，第一傳動(dòng)齒輪19與第二傳動(dòng)齒輪24嚙合，輸出齒輪23間歇裝配在輸出軸21上，第二傳動(dòng)齒輪24機(jī)械嚙合于輸出齒輪23，輸出齒輪23與右扁軸22連接，右扁軸22與右箱體2連接，左扁軸20與左箱體16連接。

作用：通過齒輪組把電機(jī)直接輸出扭矩增大。

所述偏心輪模塊27由右偏心輪3、右跳子10、左偏心輪42、左跳子43及右碳纖拉線9及左碳纖拉線44組成。

連接方式：左偏心輪42與左扁軸20連接，右偏心輪3與右扁軸22軸連接，左跳子43與左偏心輪3連接，右跳子10與右偏心輪3連接，左碳纖拉線44一端與左跳子43連接，左碳纖拉線44另一端與軀體彈跳模塊28的左彈跳腿連接，右碳纖拉線9一端與右跳子10連接，左碳纖拉線44另一端與軀體彈跳模塊28的左彈跳腿45連接。

作用：在短時(shí)間內(nèi)釋放彈性勢(shì)能。

所述軀體彈跳模塊由外上殼1、外下殼11、前腿12，左彈跳腿45、右彈跳腿8、前彈簧13、左上彈簧40、右上彈簧5，下彈簧41、上彈簧軸4，中彈簧軸6及下彈簧軸7組成。

連接方式：外上殼1與外下殼11連接，外上殼1與上彈簧軸4連接，外下殼11與齒輪組模塊26的電機(jī)14、左箱體16、右箱體2連接，外下殼11的左前部與前腿12、前彈簧13連接，左彈跳腿45中部與外下殼11的左后部連接，右彈跳腿8中部與外下殼11的右后部連接，左彈跳腿45一端與左碳纖拉線44連接，左彈跳腿45的另一端與中彈簧軸6一端連接，右彈跳腿8一段與右碳纖拉線9連接，右彈跳腿8的另一端與中彈簧軸6一端連接，左上彈簧40一端與上彈簧軸4連接，右上彈簧5兩端端分別作用于上彈簧軸4和中彈簧軸6，右上彈簧5另一端與中彈簧軸6連接，中彈簧軸6一端與左彈跳腿45連接，中彈簧軸6另一端與右彈跳腿8連接，下彈簧軸7與外下殼11連接，下彈簧41分別作用于中彈簧軸6和下彈簧軸7。

作用：支持齒輪組模塊、偏心輪模塊及本身重量，把彈簧勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。

所述環(huán)境探測(cè)部分29由紅外測(cè)溫儀30、氣體檢測(cè)儀31、噪音傳感儀32及金屬探測(cè)儀33組成。

連接關(guān)系：紅外測(cè)溫儀30、氣體檢測(cè)儀31、噪音傳感儀32、金屬探測(cè)儀33與通信部分34的第一無線收發(fā)端35連接，第一無線收發(fā)端35安裝在齒輪組驅(qū)動(dòng)彈跳部分25由所述齒輪組模塊26的上部。

作用：監(jiān)測(cè)彈跳機(jī)器人所在環(huán)境的溫度、噪音、空氣成分、金屬的存在情況。

所述通信部分34由第一無線收發(fā)射端35、第二無線收發(fā)端36組成。

連接關(guān)系：第一無線收發(fā)射端35與環(huán)境監(jiān)測(cè)部分29連接，齒輪組驅(qū)動(dòng)彈跳部分25與第一無線收發(fā)端35連接，第二無線收發(fā)端36與控制部分37連接。

作用：接收和發(fā)送和處理環(huán)境監(jiān)測(cè)部分及控制部分的信號(hào)。

所述控制部分37由單片機(jī)系統(tǒng)模塊38與顯示模塊39組成。

連接方式：?jiǎn)纹瑱C(jī)系統(tǒng)38與第二無線收發(fā)端36連接，顯示模塊39與單片機(jī)系統(tǒng)38連接。

作用：處理無線收發(fā)端的信號(hào)及顯示環(huán)境監(jiān)測(cè)的狀態(tài)。

本發(fā)明的工作過程:在整個(gè)仿跳甲機(jī)器人正常通電工作后，控制部分37給電機(jī)14信號(hào)執(zhí)行轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作，由電機(jī)主動(dòng)齒輪15帶動(dòng)電機(jī)從動(dòng)輪17，經(jīng)過齒輪組模塊26的左扁軸20、右扁軸22輸出，帶動(dòng)偏心輪3順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，然后由偏心輪3對(duì)跳子10做提升動(dòng)作，碳纖拉線9對(duì)彈跳腿8做上拉動(dòng)作，彈跳腿8另一端對(duì)上彈簧5做拉伸動(dòng)作，當(dāng)偏心輪3轉(zhuǎn)動(dòng)約180°時(shí)，跳子10達(dá)到臨界狀態(tài)，當(dāng)偏心輪3繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，跳子10瞬間會(huì)跳到偏心輪3另一側(cè)，壓縮的上彈簧5的彈性勢(shì)能瞬間釋放轉(zhuǎn)換為整個(gè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)能，機(jī)器人彈跳進(jìn)空中，當(dāng)機(jī)器人落地時(shí)，有小腿12及彈簧13起到減震吸能作用。在彈跳機(jī)器人平穩(wěn)降落30秒后，首先，是紅外測(cè)溫儀30進(jìn)行工作狀態(tài)，所得信息通過第一無線收發(fā)端35發(fā)送到顯示模塊39及時(shí)顯示機(jī)器人所處環(huán)境溫度是否符合設(shè)定的機(jī)器人工作環(huán)境溫度如（1°到300°）。如所探測(cè)到所處環(huán)境的溫度大于300°時(shí)，彈跳機(jī)器人馬上執(zhí)行下一次彈跳動(dòng)作，直到所探測(cè)的溫度符合彈跳機(jī)器人正常工作的環(huán)境溫度為止，這樣有效防止高溫對(duì)彈跳機(jī)器人的傷害。假如符合機(jī)器人的正常工作的環(huán)境溫度，相繼的氣體檢測(cè)儀31、噪音傳感儀32、金屬探測(cè)儀33開始工作，通過第一無線收發(fā)端35發(fā)送到顯示模塊39顯示，工作人員記錄后，繼續(xù)給機(jī)器人做下一次彈跳的運(yùn)動(dòng)，到達(dá)下一個(gè)地點(diǎn)再進(jìn)行相應(yīng)的探測(cè)機(jī)器人所處環(huán)境的情況。