一種用于環(huán)境探測(cè)的仿生彈跳機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及仿生機(jī)器人領(lǐng)域，特別是一種用于環(huán)境探測(cè)的仿生彈跳機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]仿生彈跳機(jī)器人目前在國(guó)際尚在研究階段，國(guó)內(nèi)對(duì)其的課題研究也是剛剛開(kāi)始。仿生彈跳機(jī)器人除了具備一般跳躍機(jī)器人跨越障礙，躲避危險(xiǎn)的能力之外，還具有更高的靈活性，更強(qiáng)的地面適應(yīng)能力，跳躍機(jī)器人若在重力加速度遠(yuǎn)低于地球的球星上探索，運(yùn)動(dòng)范圍和能量的消耗將比現(xiàn)今的輪式探索車(chē)更具優(yōu)勢(shì)，因此備受?chē)?guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)的關(guān)注。
[0003]中國(guó)專(zhuān)利CN202508192U公開(kāi)了一種仿蝗蟲(chóng)的彈跳機(jī)械機(jī)構(gòu)，該發(fā)明利用凸輪和棘輪的運(yùn)動(dòng)特性，把彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈跳的動(dòng)能的機(jī)構(gòu)。該發(fā)明只是利用仿生學(xué)原理設(shè)計(jì)了機(jī)械機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)彈跳運(yùn)動(dòng)，而不具備環(huán)境探測(cè)的功能，如探測(cè)彈跳機(jī)械機(jī)構(gòu)所處環(huán)境的溫度、噪音、空氣成分、金屬的存在的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述技術(shù)的不足，本發(fā)明公開(kāi)了一種用于環(huán)境探測(cè)的仿生彈跳機(jī)器人，該機(jī)器人利用蝗蟲(chóng)的身體結(jié)構(gòu)發(fā)明出彈跳的機(jī)構(gòu)，利用不完全齒輪與齒條組合完成彈跳運(yùn)動(dòng)，不僅可以在惡劣的環(huán)境中平穩(wěn)有目的的彈跳運(yùn)動(dòng)，還能根據(jù)需要，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。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:
一種用于環(huán)境探測(cè)的仿生彈跳機(jī)器人，包括彈跳機(jī)械機(jī)構(gòu)、環(huán)境探測(cè)機(jī)構(gòu)、通信機(jī)構(gòu)及控制機(jī)構(gòu)組成，其中:環(huán)境探測(cè)機(jī)構(gòu)、通信機(jī)構(gòu)分別與彈跳機(jī)械機(jī)構(gòu)的上部連接；控制機(jī)構(gòu)與通信機(jī)構(gòu)的第二無(wú)線收發(fā)端連接。
[0006]所述彈跳機(jī)械機(jī)構(gòu)由軀體腿模塊、軀體模塊及彈跳腿模塊組成，軀體模塊的下部與軀體腿模塊連接，彈跳腿模塊與軀體模塊的后部連接。其中:
所述軀體腿模塊由左前腿、右前腿、左后腿及右后腿組成，左前腿、右前腿、左后腿及右后腿四個(gè)腿部均由腿部末端連桿、腿部連桿、下軀導(dǎo)桿、下軀連桿及第一彈簧、螺母組成。左前腿、右前腿、左后腿及右后腿分別與上軀體和下軀體四個(gè)角同時(shí)連接；右后腿的腿墊與腿部末端連桿一端連接，腿部末端連桿中部與腿部連桿的一端連接，腿部末端連桿另一端與下軀體的一角連接，腿部連桿的另一端與下軀干導(dǎo)桿一端相連，下軀導(dǎo)桿另一端與上軀體一角連接，第一彈簧套在下軀導(dǎo)桿一端，第一彈簧一端與上軀體一角接觸，第一彈簧另一端與下軀體一角接觸。螺母與下軀導(dǎo)桿上端連接。整個(gè)軀體腿模塊的作用是支撐軀體部分，而且有防震功能。
[0007]所述軀體模塊由后胸架、電磁鐵、上軀體、下軀體、第二彈簧、第三彈簧、第一下軀連桿、第二下軀連桿、電機(jī)底座、減速電機(jī)組合、端蓋、第一軸承、第二軸承、長(zhǎng)軸、軸套、第一錐齒輪、第二錐齒輪、第一不完全齒輪及第二不完全齒輪組成，上軀體的前端下面與第二彈簧一端連接，第二彈簧另一端與下軀體的前端上面連接，上軀體的中部下面與電磁鐵連接，第三彈簧一端套在電磁鐵的表面，第三彈簧另一端與下軀體的中部上面連接，下軀體前端的下面與第一下軀連桿一端連接，下軀體中部的下面與第二下軀連桿一端連接，第一下軀體連桿與杠桿一端連接，第二下軀體連桿與杠桿另一端連接，杠桿的中部與上軀體連接，上軀體的后部下面與后胸架連接，電機(jī)底座與后胸架的下面連接，減速電機(jī)組合安裝在電機(jī)底座，第一錐齒輪與減速電機(jī)組合的輸出軸連接，長(zhǎng)軸貫穿于電機(jī)底座的下部?jī)蓚?cè)，長(zhǎng)軸的一端與端蓋連接，第一軸承、不完全齒輪、第二軸承分別安裝在長(zhǎng)軸的一端，第一軸承的一側(cè)與端蓋接觸，第一軸承另一側(cè)與不完全齒輪一側(cè)接觸，不完全齒輪另一側(cè)與第二軸承的一側(cè)接觸，第二軸承另一側(cè)與電機(jī)底座接觸，第一軸套、第二錐形齒輪、第二軸套分別安裝在長(zhǎng)軸的中部，第一軸套一側(cè)與第二軸承一側(cè)接觸，錐形齒輪一側(cè)與第一軸套另一側(cè)接觸，錐形齒輪另一側(cè)與第二軸承的一側(cè)接觸安裝著第二錐形齒輪，第一錐形齒輪與第二錐形齒輪嚙合。整個(gè)軀體模塊的作用是驅(qū)動(dòng)不完全齒輪，并儲(chǔ)蓄彈跳機(jī)械機(jī)構(gòu)的能量。
[0008]所述彈跳腿模塊由脛節(jié)連桿、脛節(jié)、彈簧導(dǎo)柱、第四彈簧、彈簧導(dǎo)套、齒條、固定板、滾動(dòng)柱、后腿桿及后腿墊組成。彈簧導(dǎo)柱一端與脛節(jié)一端連接，彈簧導(dǎo)柱另一端與彈簧導(dǎo)套一端配合，第四彈簧的一端固定在彈簧導(dǎo)柱的一端，第四彈簧另一端固定在彈簧導(dǎo)套的一端，彈簧導(dǎo)套另一端與電機(jī)底座的上端連接，后腿桿一端與脛節(jié)一端連接，后腿桿另一端與長(zhǎng)軸一端連接，后腿桿的中部與導(dǎo)軌固定板連接，齒條的一端與不完全齒輪嚙合，齒條另一端與脛節(jié)連桿一端連接，導(dǎo)軌滾動(dòng)柱支撐齒條中部，脛節(jié)連桿另一端與脛節(jié)一端連接，后腿墊與脛節(jié)另一端連接。整個(gè)彈跳腿模塊的作用是攜帶仿生彈跳機(jī)器人完成跳躍運(yùn)動(dòng)。
[0009]所述環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)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)儀與通信機(jī)構(gòu)的第一無(wú)線收發(fā)端連接，第一無(wú)線收發(fā)端安裝在上軀體的上部。其作用是監(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。
[0010]所述通信機(jī)構(gòu)由第一無(wú)線收發(fā)射端、第二無(wú)線收發(fā)端組成，第一無(wú)線收發(fā)射端與環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)連接，彈跳機(jī)械機(jī)構(gòu)與第一無(wú)線收發(fā)端連接，第二無(wú)線收發(fā)端與控制機(jī)構(gòu)連接。其作用是接收和發(fā)送和處理環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)及控制機(jī)構(gòu)的信號(hào)。
[0011]所述控制機(jī)構(gòu)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(wú)線收發(fā)端連接，顯示模塊與單片機(jī)系統(tǒng)連接。其作用是處理無(wú)線收發(fā)端的信號(hào)及顯示環(huán)境監(jiān)測(cè)的狀
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[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果:
本發(fā)明利用蝗蟲(chóng)的身體結(jié)構(gòu)發(fā)明出彈跳的機(jī)構(gòu)，利用不完全齒輪與齒條組合完成彈跳運(yùn)動(dòng)，不僅可以在惡劣的環(huán)境中平穩(wěn)有目的的彈跳運(yùn)動(dòng)，更重要的是本發(fā)明設(shè)計(jì)的環(huán)境探測(cè)仿生彈跳機(jī)器人能根據(jù)工作需要，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(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明用于環(huán)境探測(cè)的仿生彈跳機(jī)器人的連接框圖；
圖2為彈跳機(jī)械機(jī)構(gòu)的主視圖；
圖3為彈跳機(jī)械機(jī)構(gòu)的左視圖；
圖4為彈跳機(jī)械機(jī)構(gòu)的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]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:
一種用于環(huán)境探測(cè)的仿生彈跳機(jī)器人，包括彈跳機(jī)械機(jī)構(gòu)44、環(huán)境探測(cè)機(jī)構(gòu)48、通信機(jī)構(gòu)53及控制機(jī)構(gòu)56組成。
[0015]其中環(huán)境探測(cè)機(jī)構(gòu)48與彈跳機(jī)械機(jī)構(gòu)44的上軀體10的上部連接；
通信機(jī)構(gòu)53與彈跳機(jī)械機(jī)構(gòu)44的上軀體10的上部連連接；
控制機(jī)構(gòu)56與通信機(jī)構(gòu)53的第二無(wú)線收發(fā)端55連接。
[0016]所述彈跳機(jī)械機(jī)構(gòu)44由所述軀體腿模塊45、軀體模塊46及彈跳腿模塊47組成；其中軀體模塊46的下部與軀體腿模塊45連接，彈跳腿模塊47與軀體模塊46的后部連接。
[0017]所述軀體腿模塊45由左前腿40、右前腿41、左后腿39及右后腿42組成。左前腿
40、右前腿41、左后腿39及右后腿42四個(gè)腿部都是由腿部末端連桿37、腿部連桿25、下軀導(dǎo)桿26、第一彈簧24、螺母23組成；
連接方式:左前腿40、右前腿41、左后腿39及右后腿42分別與上軀體10和下軀體12四個(gè)角同時(shí)連接；腿部末端連桿37的中部與腿部連桿25的一端連接，腿部末端連桿36的另一端與下軀體12的一角連接，腿部連桿25的另一端與下軀導(dǎo)桿26 —端相連，下軀導(dǎo)桿26另一端與上軀體10的一角連接，第一彈簧24套在下軀導(dǎo)桿26 —端，第一彈簧24 —端與上軀體10 —角接觸，第一彈簧24另一端與下軀體12 —角接觸，螺母24與下軀導(dǎo)桿26上端連接；
作用:支撐軀體部分，而且有防震功能。
[0018]所述軀體模塊46由后胸架6、電磁鐵8、上軀體10、下軀體12、第二彈簧11、第三彈簧9、第一下軀連桿13、第二下軀連桿7、杠桿14、電機(jī)底座21、減速電機(jī)組合22、端蓋35、第一軸承34、第二軸承36、長(zhǎng)軸32、第一軸套28、第二軸套31、第一錐齒輪30、第二錐齒輪29、不完全齒輪33組成；
連接方式:上軀體10的前端下面與第二彈簧11 一端連接，第二彈簧11另一端與下軀體12的前端上面連接，上軀體10的中部下面與電磁鐵8連接，第三彈簧9 一端套在電磁鐵8的表面，第三彈簧9另一端與下軀體12的中部上面連接，下軀體12前端的下面與第一下軀連桿13 —端連接，下軀體12中部的下面與第二下軀連桿7 —端連接，第一下軀體連桿13與杠桿14 一端連接，第二下軀體連桿7與杠桿14另一端連接，杠桿14的中部與上軀體10連接，上軀體10的后部下面與后胸架6連接，電機(jī)底座21與后胸架6的下面連接，減速電機(jī)組合22安裝在電機(jī)底座21，第一錐齒輪30與減速電機(jī)組合22的輸出軸連接，長(zhǎng)軸32貫穿于電機(jī)底座21的下部?jī)蓚?cè)，長(zhǎng)軸32的一端與端蓋35連接，第二軸承36、不完全齒輪33、第一軸承34分別安裝在長(zhǎng)軸的一端，第二軸承3