两自由度仿生弹跳机器人

摘要

本发明公开了一种两自由度仿生弹跳机器人，它包括机身装置、腿部装置和脚底装置。机身装置是利用机身调姿机构通过调节机身装置与大腿杆的夹角实现机身在整个跳跃过程中保持水平状态。腿部装置根据结构变形构造原理，在姿态调整过程中采用丝杠螺母机构，将带轴螺母移动使弹簧伸长缩短，用腿部调姿电机作为驱动来完成丝杠螺母机构与大腿杆跳跃准备姿态；在储能过程中，利用丝杠螺母机构具有较大的传动比，采用较小功率的丝杠驱动电机来完成弹簧的拉伸以实现能量存储，通过储能过程完成时螺母停止在丝杠上的不同位置来调整腿部装置在起跳前的不同准备姿势，以实现弹跳机器人起跳角度的调节。本发明结构简单可靠，适用于行星探测等多种用途的弹跳机器人。

主权项

一种两自由度仿生弹跳机器人，它包括机身装置、腿部装置和脚底装置，其腿部装置顶端与机身装置、底端与脚底装置均采用连接轴铰链连接，其特征在于：所述腿部装置采用杆长可变的齿轮五杆结构，其包括大腿杆、小腿杆、辅助杆、丝杠螺母机构、腿部调姿机构、弹簧和五根关节轴，所述丝杠螺母机构包括螺母、丝杠、联轴器、丝杠驱动电机和电机支架，其螺母(4)为正面有一螺纹通孔和侧面有一光滑通孔的“∏”形方块；丝杠(5)的一端穿过螺母正面螺纹通孔(31)与螺母(4)螺旋副连接，另一端与联轴器(29)的一端固定，联轴器(29)的另一端与丝杠驱动电机(8)的输出轴固定；腿部装置的大腿杆(9)为“H”形的杆构件，其下端是位置对称的两片直杆，上端是位置对称的两片模数为1的渐开线不完全标准直齿轮，且在两端各有一通孔，大腿杆(9)与丝杠螺母机构呈“人”字形分布；所述机身装置包括机身、机身支架和机身调姿机构，其中机身支架(37)是含“U”形槽并且在该“U”形槽端有一通孔的板构件，机身为一方形壳体固定在机身支架(37)上表面，机身调姿机构安装在机身支架“U”形槽的一侧，其机身调姿电机固定板(36)固定在机身支架“U”形槽的一侧上表面，机身调姿电机(7)固定在机身调姿电机固定板(36)的上表面，机身调姿齿轮(35)与机身调姿电机(7)的输出轴固定且与大腿杆不完全标准直齿轮(21)啮合。