仿生青蛙跳跃机器人

本发明属于仿生结构，具体涉及一种仿生青蛙跳跃机器人。

背景技术：

1、由于传统轮式的车辆在复杂地形地貌环境下难以有效行进，研究人员研制了蛙形弹跳机器人，从而能够满足在复杂地形地貌环境下行进的要求。现有的蛙形弹跳机器人在跳跃之前，需要先通过电机驱动蛙形弹跳机器人跳跃结构的弹簧进行变形从而储能，储能完成后电机停止运行，弹簧释放能量实现跳跃动作。然而每次驱动弹簧变形进行储能时，电机都需要从静止状态开始工作，会造成驱动弹簧变形的速度较慢，使得蛙形弹跳机器人无法实现快速连续跳跃。

2、目前，为了实现蛙形弹跳机器人快速连续跳跃，现有技术中采用提高电机的转速，从而一定程度上能够提高弹簧变形储能的速度。但是电机从静止状态，以较高的转速驱动弹簧变形，会导致电机驱动弹簧变形所需的扭矩较大，电机长时间的高负荷工作易发生故障，降低蛙形弹跳机器人使用的稳定性。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种仿生青蛙跳跃机器人，以便解决现有技术中的不足，本发明能够实现蛙形弹跳机器人快速连续跳跃，同时保证蛙形弹跳机器人工作的稳定性。

2、本发明的技术方案是：一种仿生青蛙跳跃机器人，包括蛙身以及设置蛙身上的前肢和后肢，后肢包括齿条、弹簧、动力输出组件以及传动齿轮组，齿条分别倾斜向上穿设在蛙身的尾部两侧，齿条与蛙身滑动连接，动力输出组件包括连接在蛙身上的电机以及套接在电机转轴上的第一齿轮，传动齿轮组包括传动转轴和套接在传动转轴上的第二齿轮以及两个传动齿轮，传动转轴与第一齿轮的轴线相互平行，传动转轴与蛙身转动连接，第二齿轮与第一齿轮间歇传动，传动齿轮与齿条啮合，以使齿条周期性的向靠近蛙身的一侧移动，弹簧连接于蛙身与齿条之间，通过齿条带动弹簧周期性的伸长或缩短进行连续储能。

3、优选的，动力输出组件还包括：第三齿轮、双面齿同步带，第三齿轮与蛙身转动连接，且与第一齿轮轴线相互平行，双面齿同步带套接在第一齿轮、第三齿轮上且分别与其啮合，双面齿同步带沿蛙头到蛙尾的方向延伸，双面齿同步带外侧的齿等间距间断布置，且与第二齿轮啮合。

4、优选的，蛙身的下侧固定有两个板体，传动转轴穿过板体且与其相互垂直，传动转轴与板体转动连接，电机与其中一个板体固定连接，电机的输出轴穿过板体与第一齿轮连接，第三齿轮通过连接轴与板体转动连接。

5、优选的，齿条靠近蛙头和蛙尾的两侧分别设有两对连接杆，每一对的两个连接杆远离齿条的一端相互铰接，其中一个连接杆的另一端与蛙身铰接，另一个连接杆的另一端与齿条远离蛙身的一端铰接，弹簧两端与齿条两侧的连接杆相互铰接处连接。

6、优选的，齿条上套设有两个连接块，其中一个连接块固定于齿条远离蛙身一端，另一个连接块与蛙身固定连接，且沿齿条的长度方向与其滑动连接，连接杆靠近齿条的一端与连接块铰接。

7、优选的，后肢还包括：脚步，脚步固定在齿条远离蛙身的一端，脚步远离齿条的一侧与地面抵接。

8、优选的，前肢包括：连接板以及支腿，支腿的一端与蛙身远离齿条的一侧连接，连接板与支腿的另一端连接，连接板远离支腿的一侧与地面抵接。

9、优选的，支腿和齿条远离蛙身的一侧分别向相互远离的方向倾斜向下设置。

10、优选的，支腿有两个，两个支腿相互平行，两个支腿的一端分别与蛙身的头部两侧连接，另一端与连接板连接。

11、优选的，支腿的一端与蛙身铰接，另一端与连接板铰接，支腿通过紧定件与蛙身、连接板连接。

12、与现有技术相比，本发明提供的一种仿生青蛙跳跃机器人，通过蛙身上的前肢、后肢和动力输出组件的电机、第一齿轮以及传动齿轮组的传动转轴、第二齿轮、传动齿轮配合使用，能够实现电机持续带动第一齿轮高速旋转，利用第一齿轮、第二齿轮间歇传动使得传动转轴周期性的旋转，进而使得传动齿轮与齿条配合带动弹簧周期性的快速伸长或缩短变形进行连续储能，从而实现蛙形弹跳机器人快速连续跳跃，同时电机连续运行避免以较大的扭矩驱动弹簧变形，防止电机长期高负荷工作发生故障，保证蛙形弹跳机器人工作的稳定性。

1.一种仿生青蛙跳跃机器人，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的仿生青蛙跳跃机器人，其特征在于，所述动力输出组件(6)还包括：第三齿轮(62)、双面齿同步带(11)，所述第三齿轮(62)与蛙身(9)转动连接，且与所述第一齿轮(61)轴线相互平行，所述双面齿同步带(11)套接在第一齿轮(61)、第三齿轮(62)上且分别与其啮合，双面齿同步带(11)沿蛙头到蛙尾的方向延伸，双面齿同步带(11)外侧的齿等间距间断布置，且与第二齿轮(72)啮合。

3.根据权利要求2所述的仿生青蛙跳跃机器人，其特征在于，所述蛙身(9)的下侧固定有两个板体(8)，所述传动转轴(71)穿过板体(8)且与其相互垂直，传动转轴(71)与板体(8)转动连接，所述电机(12)与其中一个板体(8)固定连接，电机(12)的输出轴穿过板体(8)与第一齿轮(61)连接，所述第三齿轮(62)通过连接轴与板体(8)转动连接。

4.根据权利要求1所述的仿生青蛙跳跃机器人，其特征在于，所述齿条(2)靠近蛙头和蛙尾的两侧分别设有两对连接杆(3)，每一对的两个所述连接杆(3)远离齿条(2)的一端相互铰接，其中一个连接杆(3)的另一端与蛙身(9)铰接，另一个连接杆(3)的另一端与齿条(2)远离蛙身(9)的一端铰接，所述弹簧(4)两端与齿条(2)两侧的连接杆(3)相互铰接处连接。

5.根据权利要求4所述的仿生青蛙跳跃机器人，其特征在于，所述齿条(2)上套设有两个连接块(5)，其中一个所述连接块(5)固定于齿条(2)远离蛙身(9)一端，另一个所述连接块(5)与蛙身(9)固定连接，且沿齿条(2)的长度方向与其滑动连接，所述连接杆(3)靠近齿条(2)的一端与连接块(5)铰接。

6.根据权利要求1所述的仿生青蛙跳跃机器人，其特征在于，所述后肢还包括：脚步(1)，所述脚步(1)固定在齿条(2)远离蛙身(9)的一端，脚步(1)远离齿条(2)的一侧与地面抵接。

7.根据权利要求1所述的仿生青蛙跳跃机器人，其特征在于，所述前肢(10)包括：连接板(101)以及支腿(102)，所述支腿(102)的一端与蛙身(9)远离齿条(2)的一侧连接，所述连接板(101)与支腿(102)的另一端连接，所述连接板(101)远离所述支腿(102)的一侧与地面抵接。

8.根据权利要求7所述的仿生青蛙跳跃机器人，其特征在于，所述支腿(102)和齿条(2)远离蛙身(9)的一侧分别向相互远离的方向倾斜向下设置。

9.根据权利要求7所述的仿生青蛙跳跃机器人，其特征在于，所述支腿(102)有两个，两个支腿(102)相互平行，两个支腿(102)的一端分别与蛙身(9)的头部两侧连接，另一端与连接板(101)连接。

10.根据权利要求7所述的仿生青蛙跳跃机器人，其特征在于，所述支腿(102)的一端与蛙身(9)铰接，另一端与连接板(101)铰接，支腿(102)通过紧定件与蛙身(9)、连接板(101)连接。