级为锥齿轮减速，第二级为直齿圆柱齿轮减速。伺服电机18通过螺栓固定在电机座19上。所述的高速锥齿轮34通过键与伺服电机18的电机轴相连。低速锥齿轮35通过键与高速轴39相连接，高速锥齿轮34中心轴线与低速锥齿轮35的中心轴线相互垂直，实现高速锥齿轮34和低速锥齿轮35的一级传动。高速圆柱齿轮36通过键与高速轴39连接。低速圆柱齿轮24通过键与低速轴25连接，高速圆柱齿轮36中心轴线和低速圆柱齿轮24的中心轴线相互平行，高速圆柱齿轮36端面与低速圆柱齿轮24端面在一个平面上，实现高速圆柱齿轮36和低速圆柱齿轮24的二级传动。不完全齿轮32通过键固定在低速轴25上，齿条30则通过紧定螺栓固定在滑块横梁21上且与不完全齿轮32轴线方向相垂直，不完全齿轮32和齿条30之间的传动用于蓄能弹簧26的间歇工作。高速轴39通过轴承座23固定在躯干支架的躯干侧板33上。低速轴25通过轴承座23固定在躯干支架的躯干侧板33上。
[0024]滑块机构包括:滑块22、滑块横梁21、蓄能弹簧26、前后连接块17。滑块22通过其自身的中心孔2201套在滑杆20上，滑块22移动方向与滑杆20的中心轴线相同，用于滑块22沿滑杆20的中心轴线滑动。滑块横梁21通过螺栓与两侧的滑块22相连接。蓄能弹簧26套在滑杆20上，蓄能弹簧26受到滑块22压缩时进行起跳蓄能。前后腿连接块10通过螺栓与滑块22固定，通过销钉与前腿长连杆5连接，通过销钉与后腿摇杆三9相连接，用于前后腿的联动。
[0025]躯干支架包括:前腿上横梁27、前腿下横梁31、后腿上横梁15、后腿下横梁16、前腿固定块28、后腿固定块17、滑杆20、前腿连接块29、后腿连接块13、前连接板61、后连接板62、电机座19、轴承座23、躯干侧板33、躯干侧板连接块37。前腿上横梁27通过螺栓与前腿固定块28相连接。前腿下横梁31通过螺栓与前腿固定块28和前腿连接块29相连接，通过螺栓与前连接板61相连接。后腿上横梁15过螺栓与后腿固定块17相连接。后腿下横梁16通过螺栓与后腿固定块17和后腿连接块13相连接，通过螺栓和后连接板62相连。滑杆20两端分别插在前腿固定块28和后腿固定块17的圆柱型孔槽1701里，用于定位两侧的滑杆20保证装配精度。躯干侧板33通过螺栓与前连接板61相连接，通过螺栓与后连接板62相连接。电机座19通过螺栓与躯干侧板连接块37连接。轴承座23通过螺栓与躯干侧板33连接。
[0026]为了使后腿跳跃起来更加平稳和适应不同的地形，后腿减震器8可通过螺杆801自由的调整后腿跳跃结构的仰角。为了使蓄能弹簧26稳定的释放能量，蓄能弹簧26应与前腿固定块28和滑块22采用勾孔连接配合安装。
[0027]本发明的工作原理为:本发明在使用时，首先应根据不同的工作环境调节伺服电机18的转速，然后高速锥齿轮34和低速锥齿轮35的啮合进行一级减速，高速圆柱齿轮36和低速圆柱齿轮24的啮合进行二级减速，不完全齿轮32在低速轴25的带动下转动，当处于与齿条30啮合状态时不完全齿轮32带动齿条30移动，齿条30通过与其固定连接的滑块横梁21带动滑块22沿滑杆20移动，滑块22的移动使得蓄能弹簧26压缩储能，同时滑块22移动带动后腿四连杆机构运动，青蛙后腿跳跃机构下蹲。不完全齿轮32转动到与齿条30脱离啮合时，被压缩的蓄能弹簧26迅速释放，带动滑块22移动，后腿跳跃机构后蹬，青蛙跳起。蓄能弹簧26恢复静平衡位置，带动后腿机构在空中收腿。最后青蛙落地，前腿减震机构通过弹簧式缓冲器外管1和弹簧式缓冲器内管2的配合缓冲减振，不完全齿轮32再次与齿条30啮合，进入下一次跳跃过程。
【主权项】
1.一种仿生青蛙电动机器人，包括后腿跳跃机构、前腿减震机构、传动机构、滑块机构和躯干支架，其特征在于:所述的后腿跳跃机构通过销钉与滑块机构的前后腿连接块(10)相连接，销钉轴线与滑块机构中的滑块运动方向相垂直；后腿摇杆一(14)通过销钉与躯干支架的后腿连接块(13)相连，销钉中心轴线与滑块机构中的滑块运动方向垂直；所述的前腿机构通过销钉与躯干支架的前腿连接块(29)相连，销钉的轴线与滑块机构中的滑块(22)移动方向垂直，前腿机构通过销钉和躯干支架的前后腿连接块(10)相连，销钉的轴线与滑块机构中的滑块(22)移动方向垂直；所述的传动机构为二级减速装置，第一级为锥齿轮减速，第二级为直齿圆柱齿轮减速，高速轴(39 )和低速轴(25 )均通过轴承座(23 )固定在躯干支架的躯干侧板(33)上，齿条(30)通过紧定螺栓固定在滑块横梁(21)上，齿条(30)长度方向上与滑块横梁(21)垂直；所述滑块机构的两个滑块(22)对称地分别布置在左右滑杆(20)上，滑块(22)中心孔轴线与滑杆(20)轴线共线，蓄能弹簧(26)套在滑杆(20)上置于滑块(22)和前腿固定块(28)之间； 所述的后腿跳跃机构包括后腿脚掌(6)、脚掌连接杆(7)、后腿摇杆三(9)、后腿连杆(11)、后腿摇杆一(14)、后腿减震器(8)、后腿摇杆二(12)，所述的后腿脚掌(6)通过销钉与脚掌连接杆(7)相连接；所述的脚掌连接杆(7)通过销钉与后腿连杆(11)连接；所述的后腿摇杆三(9)通过销钉与后腿摇杆一(14)相连接，通过销钉与后腿连杆(11)相连接，通过销钉与前后腿连接块(10)连接；所述的后腿连杆(11)通过销钉与后腿摇杆二(12)相连接；所述的后腿摇杆一(14)通过销钉与躯干支架的后腿连接块(13)相连接；所述的后腿减震器(8 )通过销钉与后腿脚掌(6 )连接，通过套环(803 )与后腿连杆(11)相连接； 所述的前腿减震机构包括:前腿脚掌(3)、弹簧式缓冲器内管(2)、弹簧式缓冲器外管(1)、前腿短连杆(4)、前腿长连杆(5)，所述的前腿脚掌(3)通过销钉与弹簧式缓冲器内管(2)相连接，通过销钉与前腿短连杆(4)相连接；所述的弹簧式缓冲器外管(1)通过销钉与前腿短连杆(4)相连接；所述的前腿短连杆(4)通过销钉与躯干支架的前腿固定块(28)相连接；所述的前腿长连杆(5)通过销钉与前腿短连杆(4)相连接，通过销钉与前后腿连接块(10)连接； 所述的传动机构包括:伺服电机(18)、高速锥齿轮(34)、低速锥齿轮(35)、高速圆柱齿轮(36)、低速圆柱齿轮(24)、不完全齿轮(32)、齿条(30)、高速轴(39)、低速轴(25)，所述的传动机构为二级减速装置，第一级为锥齿轮减速，第二级为直齿圆柱齿轮减速；所述的伺服电机(18)通过螺栓固定在电机座(19)上；所述的高速锥齿轮(34)通过键与伺服电机(18 )的电机轴相连；所述的低速锥齿轮(35 )通过键与高速轴(39 )相连接，高速锥齿轮(34 )中心轴线与低速锥齿轮(35)的中心轴线相互垂直；所述的高速圆柱齿轮(36)通过键与高速轴(39)连接；所述的低速圆柱齿轮(24)通过键与低速轴(25)连接，高速圆柱齿轮(36)中心轴线和低速圆柱齿轮(24)的中心轴线相互平行，高速圆柱齿轮(36)端面与低速圆柱齿轮(24)端面在一个平面上；所述的不完全齿轮(32)通过键固定在低速轴(25)上；所述的齿条(30)则通过紧定螺栓固定在滑块横梁(21)上且与不完全齿轮(32)轴线方向相垂直；所述的高速轴(39)通过轴承座(23)固定在躯干支架的躯干侧板(33)上；所述的低速轴(25)通过轴承座(23)固定在躯干支架的躯干侧板(33)上； 所述的滑块机构包括:滑块(22)、滑块横梁(21)、蓄能弹簧(26)、前后腿连接块(10)，所述的滑块(22)通过其自身的中心孔(2201)套在滑杆(20)上，滑块(22)移动方向与滑杆(20)的中心轴线相同；所述的滑块横梁(21)通过螺栓与两侧的滑块(22)相连接；所述的蓄能弹簧(26)套在滑杆(20)上；所述的前后腿连接块(10)通过螺栓与滑块(22)固定，通过销钉与前腿长连杆(5)连接，通过销钉与后腿摇杆三(9)相连接； 所述的躯干支架包括:前腿上横梁(27)、前腿下横梁(31)、后腿上横梁(15)、后腿下横梁(16)、前腿固定块(28)、后腿固定块(17)、滑杆(20)、前腿连接块(29)、后腿连接块(13)、前连接板(61)、后连接板(62)、电机座(19)、轴承座(23)、躯干侧板(33)、躯干侧板连接块(37)，所述的前腿上横梁(27)通过螺栓与前腿固定块(28)相连接；所述的前腿下横梁(31)通过螺栓与前腿固定块(28)和前腿连接块(29)相连接，通过螺栓与前连接板(61)相连接；所述的后腿上横梁(15)过螺栓与后腿固定块(17)相连接；所述的后腿下横梁(16)通过螺栓与后腿固定块(17)和后腿连接块(13)相连接，通过螺栓和后连接板(62)相连；所述的滑杆(20)两端分别插在前腿固定块(28)和后腿固定块(17)的圆柱型孔槽(1701)里；所述的躯干侧板(33)通过螺栓与前连接板(61)相连接，通过螺栓与后连接板(62)相连接；所述的电机座(19)通过螺栓与躯干侧板连接块(37)连接；所述的轴承座(23)通过螺栓与躯干侧板(33)连接。2.如权利要求1所述的一种仿生青蛙电动机器人，其特征在于:所述的后腿减震器(8 )可通过螺杆(801)自由的调整后腿跳跃结构的仰角。3.如权利要求1所述的一种仿生青蛙电动机器人，其特征在于:所述的蓄能弹簧(26)应与前腿固定块(28)和滑块(22)采用勾孔连接配合安装。
【专利摘要】本发明公开一种仿生青蛙电动机器人，包括后腿跳跃机构、前腿减震机构、传动机构、躯干支架和滑块机构，后腿机构通过销钉与滑块机构的前后腿连接块相连接，后腿摇杆通过销钉与躯干支架的后腿连接块相连；前腿机构通过销钉与躯干支架的前腿固定块相连，前腿机构通过销钉和躯干支架的前后腿连接块相连；高速轴和低速轴均通过轴承座固定在躯干支架上；滑块机构的两个滑块布置在左右滑杆上，蓄能弹簧套在滑杆上置于滑块和前腿固定块之间。本发明能够解决跳跃型机器人的起跳和落地问题，具有良好的跳跃性能，能够适应不同地表，实现跨越沟渠和障碍，可在室外不同环境中运动，搭载不同探测器后可用于野外复杂环境中的探测活动。
【IPC分类】B62D57/02
【公开号】CN105292291
【申请号】CN201510825496
【发明人】刘阳, 杜金峰
【申请人】刘阳
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月24日