一种用于环境探测的仿生弹跳机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及仿生机器人领域，特别是一种用于环境探测的仿生弹跳机器人。
【背景技术】
[0002]仿生弹跳机器人目前在国际尚在研究阶段，国内对其的课题研究也是刚刚开始。仿生弹跳机器人除了具备一般跳跃机器人跨越障碍，躲避危险的能力之外，还具有更高的灵活性，更强的地面适应能力，跳跃机器人若在重力加速度远低于地球的球星上探索，运动范围和能量的消耗将比现今的轮式探索车更具优势，因此备受国内外研究机构的关注。
[0003]中国专利CN202508192U公开了一种仿蝗虫的弹跳机械机构，该发明利用凸轮和棘轮的运动特性，把弹性势能转化为弹跳的动能的机构。该发明只是利用仿生学原理设计了机械机构来实现弹跳运动，而不具备环境探测的功能，如探测弹跳机械机构所处环境的温度、噪音、空气成分、金属的存在的情况。
【发明内容】
[0004]针对上述技术的不足，本发明公开了一种用于环境探测的仿生弹跳机器人，该机器人利用蝗虫的身体结构发明出弹跳的机构，利用不完全齿轮与齿条组合完成弹跳运动，不仅可以在恶劣的环境中平稳有目的的弹跳运动，还能根据需要，探测所处的环境的温度、噪音、空气成分、金属的存在情况。
[0005]实现本发明目的的技术方案是:
一种用于环境探测的仿生弹跳机器人，包括弹跳机械机构、环境探测机构、通信机构及控制机构组成，其中:环境探测机构、通信机构分别与弹跳机械机构的上部连接；控制机构与通信机构的第二无线收发端连接。
[0006]所述弹跳机械机构由躯体腿模块、躯体模块及弹跳腿模块组成，躯体模块的下部与躯体腿模块连接，弹跳腿模块与躯体模块的后部连接。其中:
所述躯体腿模块由左前腿、右前腿、左后腿及右后腿组成，左前腿、右前腿、左后腿及右后腿四个腿部均由腿部末端连杆、腿部连杆、下躯导杆、下躯连杆及第一弹簧、螺母组成。左前腿、右前腿、左后腿及右后腿分别与上躯体和下躯体四个角同时连接；右后腿的腿垫与腿部末端连杆一端连接，腿部末端连杆中部与腿部连杆的一端连接，腿部末端连杆另一端与下躯体的一角连接，腿部连杆的另一端与下躯干导杆一端相连，下躯导杆另一端与上躯体一角连接，第一弹簧套在下躯导杆一端，第一弹簧一端与上躯体一角接触，第一弹簧另一端与下躯体一角接触。螺母与下躯导杆上端连接。整个躯体腿模块的作用是支撑躯体部分，而且有防震功能。
[0007]所述躯体模块由后胸架、电磁铁、上躯体、下躯体、第二弹簧、第三弹簧、第一下躯连杆、第二下躯连杆、电机底座、减速电机组合、端盖、第一轴承、第二轴承、长轴、轴套、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一不完全齿轮及第二不完全齿轮组成，上躯体的前端下面与第二弹簧一端连接，第二弹簧另一端与下躯体的前端上面连接，上躯体的中部下面与电磁铁连接，第三弹簧一端套在电磁铁的表面，第三弹簧另一端与下躯体的中部上面连接，下躯体前端的下面与第一下躯连杆一端连接，下躯体中部的下面与第二下躯连杆一端连接，第一下躯体连杆与杠杆一端连接，第二下躯体连杆与杠杆另一端连接，杠杆的中部与上躯体连接，上躯体的后部下面与后胸架连接，电机底座与后胸架的下面连接，减速电机组合安装在电机底座，第一锥齿轮与减速电机组合的输出轴连接，长轴贯穿于电机底座的下部两侧，长轴的一端与端盖连接，第一轴承、不完全齿轮、第二轴承分别安装在长轴的一端，第一轴承的一侧与端盖接触，第一轴承另一侧与不完全齿轮一侧接触，不完全齿轮另一侧与第二轴承的一侧接触，第二轴承另一侧与电机底座接触，第一轴套、第二锥形齿轮、第二轴套分别安装在长轴的中部，第一轴套一侧与第二轴承一侧接触，锥形齿轮一侧与第一轴套另一侧接触，锥形齿轮另一侧与第二轴承的一侧接触安装着第二锥形齿轮，第一锥形齿轮与第二锥形齿轮啮合。整个躯体模块的作用是驱动不完全齿轮，并储蓄弹跳机械机构的能量。
[0008]所述弹跳腿模块由胫节连杆、胫节、弹簧导柱、第四弹簧、弹簧导套、齿条、固定板、滚动柱、后腿杆及后腿垫组成。弹簧导柱一端与胫节一端连接，弹簧导柱另一端与弹簧导套一端配合，第四弹簧的一端固定在弹簧导柱的一端，第四弹簧另一端固定在弹簧导套的一端，弹簧导套另一端与电机底座的上端连接，后腿杆一端与胫节一端连接，后腿杆另一端与长轴一端连接，后腿杆的中部与导轨固定板连接，齿条的一端与不完全齿轮啮合，齿条另一端与胫节连杆一端连接，导轨滚动柱支撑齿条中部，胫节连杆另一端与胫节一端连接，后腿垫与胫节另一端连接。整个弹跳腿模块的作用是携带仿生弹跳机器人完成跳跃运动。
[0009]所述环境监测机构由红外测温仪、气体检测仪、噪音传感仪及金属探测仪组成。红外测温仪、气体检测仪、噪音传感仪、金属探测仪与通信机构的第一无线收发端连接，第一无线收发端安装在上躯体的上部。其作用是监测弹跳机器人所在环境的温度、噪音、空气成分、金属的存在情况。
[0010]所述通信机构由第一无线收发射端、第二无线收发端组成，第一无线收发射端与环境监测机构连接，弹跳机械机构与第一无线收发端连接，第二无线收发端与控制机构连接。其作用是接收和发送和处理环境监测机构及控制机构的信号。
[0011]所述控制机构由单片机系统模块与显示模块组成，单片机系统与第二无线收发端连接，显示模块与单片机系统连接。其作用是处理无线收发端的信号及显示环境监测的状
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[0012]本发明与现有技术相比，具有如下有益效果:
本发明利用蝗虫的身体结构发明出弹跳的机构，利用不完全齿轮与齿条组合完成弹跳运动，不仅可以在恶劣的环境中平稳有目的的弹跳运动，更重要的是本发明设计的环境探测仿生弹跳机器人能根据工作需要，探测所处的环境的温度、噪音、空气成分、金属的存在情况。
【附图说明】
[0013]图1为本发明用于环境探测的仿生弹跳机器人的连接框图；
图2为弹跳机械机构的主视图；
图3为弹跳机械机构的左视图；
图4为弹跳机械机构的俯视图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明作进一步阐述，但不是对本发明的限定:
一种用于环境探测的仿生弹跳机器人，包括弹跳机械机构44、环境探测机构48、通信机构53及控制机构56组成。
[0015]其中环境探测机构48与弹跳机械机构44的上躯体10的上部连接；
通信机构53与弹跳机械机构44的上躯体10的上部连连接；
控制机构56与通信机构53的第二无线收发端55连接。
[0016]所述弹跳机械机构44由所述躯体腿模块45、躯体模块46及弹跳腿模块47组成；其中躯体模块46的下部与躯体腿模块45连接，弹跳腿模块47与躯体模块46的后部连接。
[0017]所述躯体腿模块45由左前腿40、右前腿41、左后腿39及右后腿42组成。左前腿
40、右前腿41、左后腿39及右后腿42四个腿部都是由腿部末端连杆37、腿部连杆25、下躯导杆26、第一弹簧24、螺母23组成；
连接方式:左前腿40、右前腿41、左后腿39及右后腿42分别与上躯体10和下躯体12四个角同时连接；腿部末端连杆37的中部与腿部连杆25的一端连接，腿部末端连杆36的另一端与下躯体12的一角连接，腿部连杆25的另一端与下躯导杆26 —端相连，下躯导杆26另一端与上躯体10的一角连接，第一弹簧24套在下躯导杆26 —端，第一弹簧24 —端与上躯体10 —角接触，第一弹簧24另一端与下躯体12 —角接触，螺母24与下躯导杆26上端连接；
作用:支撑躯体部分，而且有防震功能。
[0018]所述躯体模块46由后胸架6、电磁铁8、上躯体10、下躯体12、第二弹簧11、第三弹簧9、第一下躯连杆13、第二下躯连杆7、杠杆14、电机底座21、减速电机组合22、端盖35、第一轴承34、第二轴承36、长轴32、第一轴套28、第二轴套31、第一锥齿轮30、第二锥齿轮29、不完全齿轮33组成；
连接方式:上躯体10的前端下面与第二弹簧11 一端连接，第二弹簧11另一端与下躯体12的前端上面连接，上躯体10的中部下面与电磁铁8连接，第三弹簧9 一端套在电磁铁8的表面，第三弹簧9另一端与下躯体12的中部上面连接，下躯体12前端的下面与第一下躯连杆13 —端连接，下躯体12中部的下面与第二下躯连杆7 —端连接，第一下躯体连杆13与杠杆14 一端连接，第二下躯体连杆7与杠杆14另一端连接，杠杆14的中部与上躯体10连接，上躯体10的后部下面与后胸架6连接，电机底座21与后胸架6的下面连接，减速电机组合22安装在电机底座21，第一锥齿轮30与减速电机组合22的输出轴连接，长轴32贯穿于电机底座21的下部两侧，长轴32的一端与端盖35连接，第二轴承36、不完全齿轮33、第一轴承34分别安装在长轴的一端，第二轴承3