一种新式电磁弹跳仿生机器人的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种新式电磁弹跳仿生机器人。

背景技术：

随着科学技术不断地发展进步，智能自动化技术正广泛地应用于人们的日常生活中；作为智能自动化技术的代表，机器人技术获得了高速发展，且机器人正逐渐被广泛应用于各种复杂的地形探测、灾难救援、物资输送等领域。

现有技术中存在形式各样的机器人产品；然而，对于现有的机器人产品而言，在实际应用过程中，多轮驱动、爬行或者步行机器人无法跨越高于自身高度的障碍物或者沟渠，而无人机无法在狭小的空间中作业，例如塌方后的隧道等，应用范围非常有限，这就给探测救援活动造成了极大的困扰。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种新式电磁弹跳仿生机器人，该新式电磁弹跳仿生机器人结构设计新颖且能够有效地克服现有机器人在复杂地形作业的局限性，其能够跃过数倍于自身高度的障碍物或者沟渠，即能够适应各种复杂地形并实现各种地形环境下的灾难救援、物资输送。

为达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现。

一种新式电磁弹跳仿生机器人，包括有机器人躯干主体以及四个呈圆周环状均匀间隔分布的弹跳腿部主体，机器人躯干主体包括有呈水平横向布置的躯干主体底板、位于躯干主体底板上端侧的顶部连接件，躯干主体底板与顶部连接件之间装设有四个呈圆周环状均匀间隔分布的躯干主体连接圆管，各躯干主体连接圆管的上端部分别与顶部连接件连接，各躯干主体连接圆管的下端部分别与躯干主体底板连接，各躯干主体连接圆管的上端部分别装设有一倾斜朝上延伸的腿部主体安装圆管，四个腿部主体安装圆管呈圆周环状均匀间隔分布，各腿部主体安装圆管的上端部分别装设有一弹跳腿部主体；

弹跳腿部主体包括有弹跳限制器以及相互配合的上端电磁铁、位于上端电磁铁下端侧的下端电磁铁，上端电磁铁的上端部装设有朝上凸出延伸的上端活动圆管，下端电磁铁的下端部装设有朝下凸出延伸且与上端活动圆管同轴布置的下端活动圆管，弹跳限制器包括有上端限制板、位于上端限制板下端侧且与上端限制板平行间隔布置的下端限制板，上端限制板与下端限制板之间连设有中间连接杆，中间连接杆的上端部与上端限制板螺接，中间连接杆的下端部与下端限制板螺接，上端电磁铁、下端电磁铁位于上端限制板与下端限制板之间，上端活动圆管的上端部穿过上端限制板并延伸至上端限制板的上端侧，下端活动圆管的下端部穿过下端限制板并延伸至下端限制板的下端侧，上端活动圆管的外围套装有上端减震弹簧，下端活动圆管的外围套装有下端减震弹簧，上端减震弹簧的上端部与上端限制板抵接，上端减震弹簧的下端部与上端电磁铁抵接，下端减震弹簧的上端部与下端电磁铁抵接，下端减震弹簧的下端部与下端限制板抵接，上端活动圆管的上端部与相应的腿部主体安装圆管的上端部连接，下端活动圆管的下端部装设有抓地脚；

躯干主体底板装设有单片机控制器、锂电池，单片机控制器设置有无线控制模块，锂电池、无线控制模块、各上端电磁铁以及各下端电磁铁分别与单片机控制器电连接。

其中，所述躯干主体底板对应各所述躯干主体连接圆管分别螺装有第一连接块，各躯干主体连接圆管的下端部分别与相应的第一连接块螺接，各驱动主体连接圆管的上端部分别与顶部连接件螺接。

其中，各所述躯干主体连接圆管的上端部分别螺装有第二连接块，各腿部主体安装圆管的下端部分别与相应的第二连接块螺接。

其中，各所述腿部主体安装圆管的上端部分别螺装有第三连接块，各上端活动圆管的上端部分别与相应的第三连接块螺接。

其中，各所述下端活动圆管的下端部分别螺装有第四连接块，各抓地脚分别螺装于相应的第四连接块。

其中，所述躯干主体连接圆管、所述腿部主体安装圆管、所述上端活动圆管、所述下端活动圆管分别为铝合金圆管。

本实用新型的有益效果为：本实用新型所述的一种新式电磁弹跳仿生机器人，其包括机器人躯干主体、四个呈圆周环状均匀间隔分布的弹跳腿部主体，机器人躯干主体包括躯干主体底板、顶部连接件、四个呈圆周环状均匀间隔分布的躯干主体连接圆管，各躯干主体连接圆管上端部分别装设一腿部主体安装圆管，各腿部主体安装圆管上端部分别装设一弹跳腿部主体；弹跳腿部主体包括弹跳限制器、上端电磁铁、下端电磁铁、上端活动圆管、下端活动圆管、上端减震弹簧、下端减震弹簧，弹跳限制器包括上端限制板、下端限制板、中间连接杆，上端活动圆管上端部与相应腿部主体安装圆管上端部连接，下端活动圆管下端部装设抓地脚；躯干主体底板装设单片机控制器、锂电池，单片机控制器设置无线控制模块。通过上述结构设计，本实用新型结构设计新颖且能够有效地克服现有机器人在复杂地形作业的局限性，其能够跃过数倍于自身高度的障碍物或者沟渠，即能够适应各种复杂地形并实现各种地形环境下的灾难救援、物资输送。

附图说明

下面利用附图来对本实用新型进行进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的分解示意图。

图3为本实用新型的机器人躯干主体的结构示意图。

图4为本实用新型的弹跳腿部主体的结构示意图。

在图1至图4中包括有：

1——机器人躯干主体 11——躯干主体底板

12——顶部连接件 13——躯干主体连接圆管

14——腿部主体安装圆管 2——弹跳腿部主体

21——弹跳限制器 211——上端限制板

212——下端限制板 213——中间连接杆

221——上端电磁铁 222——下端电磁铁

231——上端活动圆管 232——下端活动圆管

241——上端减震弹簧 242——下端减震弹簧

3——抓地脚 41——第一连接块

42——第二连接块 43——第三连接块

44——第四连接块。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本实用新型进行说明。

如图1至图4所示，一种新式电磁弹跳仿生机器人，包括有机器人躯干主体1以及四个呈圆周环状均匀间隔分布的弹跳腿部主体2，机器人躯干主体1包括有呈水平横向布置的躯干主体底板11、位于躯干主体底板11上端侧的顶部连接件12，躯干主体底板11与顶部连接件12之间装设有四个呈圆周环状均匀间隔分布的躯干主体连接圆管13，各躯干主体连接圆管13的上端部分别与顶部连接件12连接，各躯干主体连接圆管13的下端部分别与躯干主体底板11连接，各躯干主体连接圆管13的上端部分别装设有一倾斜朝上延伸的腿部主体安装圆管14，四个腿部主体安装圆管14呈圆周环状均匀间隔分布，各腿部主体安装圆管14的上端部分别装设有一弹跳腿部主体2。

进一步的，弹跳腿部主体2包括有弹跳限制器21以及相互配合的上端电磁铁221、位于上端电磁铁221下端侧的下端电磁铁222，上端电磁铁221的上端部装设有朝上凸出延伸的上端活动圆管231，下端电磁铁222的下端部装设有朝下凸出延伸且与上端活动圆管231同轴布置的下端活动圆管232，弹跳限制器21包括有上端限制板211、位于上端限制板211下端侧且与上端限制板211平行间隔布置的下端限制板212，上端限制板211与下端限制板212之间连设有中间连接杆213，中间连接杆213的上端部与上端限制板211螺接，中间连接杆213的下端部与下端限制板212螺接，上端电磁铁221、下端电磁铁222位于上端限制板211与下端限制板212之间，上端活动圆管231的上端部穿过上端限制板211并延伸至上端限制板211的上端侧，下端活动圆管232的下端部穿过下端限制板212并延伸至下端限制板212的下端侧，上端活动圆管231的外围套装有上端减震弹簧241，下端活动圆管232的外围套装有下端减震弹簧242，上端减震弹簧241的上端部与上端限制板211抵接，上端减震弹簧241的下端部与上端电磁铁221抵接，下端减震弹簧242的上端部与下端电磁铁222抵接，下端减震弹簧242的下端部与下端限制板212抵接，上端活动圆管231的上端部与相应的腿部主体安装圆管14的上端部连接，下端活动圆管232的下端部装设有抓地脚3。

更进一步的，躯干主体底板11装设有单片机控制器、锂电池，单片机控制器设置有无线控制模块，锂电池、无线控制模块、各上端电磁铁221以及各下端电磁铁222分别与单片机控制器电连接。

需进一步指出，如图1至图4所示，躯干主体底板11对应各躯干主体连接圆管13分别螺装有第一连接块41，各躯干主体连接圆管13的下端部分别与相应的第一连接块41螺接，各驱动主体连接圆管的上端部分别与顶部连接件12螺接；各躯干主体连接圆管13的上端部分别螺装有第二连接块42，各腿部主体安装圆管14的下端部分别与相应的第二连接块42螺接；各腿部主体安装圆管14的上端部分别螺装有第三连接块43，各上端活动圆管231的上端部分别与相应的第三连接块43螺接；各下端活动圆管232的下端部分别螺装有第四连接块44，各抓地脚3分别螺装于相应的第四连接块44。

需进一步解释，躯干主体连接圆管13、腿部主体安装圆管14、上端活动圆管231、下端活动圆管232可分别采用铝合金材料制备而成，即本实用新型的躯干主体连接圆管13、腿部主体安装圆管14、上端活动圆管231、下端活动圆管232分别为铝合金圆管。当然，上述金属材料并不构成对本实用新型的限制，即本实用新型的躯干主体连接圆管13、腿部主体安装圆管14、上端活动圆管231、下端活动圆管232还可以采用其他的金属材料制备而成。

在本实用新型使用过程中，锂电池为单片机控制器供电，单片机控制器通过无线控制模块与远程遥控配合，使用时，使用者可通过远程遥控对本实用新型进行控制，即使用者无需学习繁琐的编程和特定的技巧，且只需通过远程遥控实现对机器人的控制。

在使用者控制机器人进行弹跳时，远程遥控给单片机控制器发送弹跳指令时，根据电磁铁同性相斥的原理，单片机控制器给上端电磁铁221、下端电磁铁222通上相反的电流，进而使得上端电磁铁221与下端电磁铁222互相排斥；在反向磁力作用下，上端电磁铁221朝上弹射且上端电磁铁221与下端电磁铁222相对反向移动，朝上弹射的上端电磁铁221带动上端活动圆管231同步朝上弹射，朝上弹射的上端活动圆管231通过腿部主体安装圆管14带动整个机器人躯干主体1朝上弹射动作，进而实现机器人弹跳动作。

在本实用新型实现弹跳动作的过程中，弹跳限制器21对上端电磁铁221、下端电磁铁222进行限位，具体的：上端限制板211对上端电磁铁221限位，下端限制板212对下端电磁铁222限位。其中，对于上端减震弹簧241而言，其可以有效地避免上端电磁铁221与上端限制板211刚性碰撞，进而起到弹性减震的作用；同样的，对于下端减震弹簧242而言，其可以有效地避免下端电磁铁222与下端限制板212刚性碰撞，进而起到弹性减震的作用。

需进一步解释，如图1、图2以及图4所示，本实用新型的抓地脚3设计成H形状；当然，本实用新型并为对抓地脚3的形状进行限制，且本实用新型的抓地脚3可根据地形的不同选用具有不同摩擦系数的材料，以使得机器人能在不同的路面作业。

相对于现有的机器人而言，本实用新型具有以下优点，具体为：

1、适用范围广：电磁仿生弹跳机器人可以适用于各类复杂地形的，特别适用于在狭小复杂的环境中进行作业；

2、安全可靠：本实用新型的电磁铁、弹簧都考虑使用可靠性；弹簧可在一定弹性系数内自由选配，避免电磁铁动作对材料造成的刚性冲击；弹跳动力来自四组型号且功率相同的电磁铁，可以实现多方位跳动，避免由于零件老化而出现的机器无法运作的突发状况，保证了机器从事长时间作业的可靠性；

3、工序简单：本实用新型只需要简单的线切割的铣削加工以及打孔便可以得到样品；

4、维修方便：本实用新型采用螺丝连接，各零部件均可更换，成本低廉，方便维修；

5、成本低廉：采用铝合金制作，整机可以通过各零部件拼装而成，无论是制作还是运输都极为方便；

6、使用简单：通过搭载无线控制模块，使用者无需学习繁琐的编程和特定的技巧，只需通过远程遥控实现对机器人的控制。

综合上述清苦可知，通过上述结构设计，本实用新型结构设计新颖且能够有效地克服现有机器人在复杂地形作业的局限性，其能够跃过数倍于自身高度的障碍物或者沟渠，即能够适应各种复杂地形并实现各种地形环境下的灾难救援、物资输送。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。