一种仿生青蛙机器人

本发明涉及仿生机器人的，特别涉及一种仿生青蛙机器人。

背景技术：

1、仿生青蛙机器人是一种模仿青蛙行为和外貌的机器人。它通常具有类似青蛙的身体结构和运动方式，包括弹跳、游泳和爬行等。仿生青蛙机器人可以通过传感器和控制系统来模拟青蛙的感知和行为，例如通过摄像头来感知环境、通过电机和伺服机构来实现弹跳和游泳等动作。

2、如公开号为cn105292291b的中国专利公开了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。其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。

3、然而，上述仿生青蛙机器人在实际使用的过程中还有一些不足之处：

4、1、上述现有技术中，仿生青蛙机器人主要通过传动机构来实现机器人的跳跃，但是其跳跃时电驱的电机扭矩是固定的，因此青蛙机器人跳跃时的助力也固定，无法提高其跳跃时的爆发效果，从而导致上述仿生青蛙电动机器人跳跃的效果不佳，无法应对各种不同的场景。

5、2、其次，现有技术中，跳跃的主要结构有蓄能弹簧，其裸露在外界，无任何防护，而仿生青蛙电动机器人在一些草丛或者条件恶劣的区域工作时，会导致外界的杂质卡在不断伸缩的蓄能弹簧中，影响蓄能弹簧的工作，进一步的导致仿生青蛙电动机器人无法进行跳跃；并且现有技术中，蓄能弹簧的伸缩会因为摩擦力导致其弹力受到大量的损耗，进一步的导致整个仿生青蛙机器人跳跃的推力降低，进一步的影响仿生青蛙机器人跳跃的性能。

6、3、然后，现有技术中，仿生青蛙电动机器人在进行跳跃作业时，整个仿生青蛙电动机器人整体的稳定性较差。

7、因此，在上述陈述的观点之下，现有的仿生青蛙机器人还有可提高的空间。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了一种仿生青蛙机器人。

2、一种仿生青蛙机器人，包括仿生本体。

3、腿部机构，用于驱使仿生本体进行跳跃，所述腿部机构包括铰接安装在仿生本体前端两侧的前支撑臂以及铰接安装在仿生本体后端两侧的后支撑臂；所述前支撑臂对称分布在仿生本体的两侧，所述后支撑臂也对称铰接安装于仿生本体的两侧。

4、所述仿生本体内还设置有固定轴、联动套筒以及联动轴，所述固定轴穿设于仿生本体上，所述联动轴也穿设于仿生本体上，但是联动轴上套设有联动套筒，所述联动套筒与腿部机构相连用于控制腿部机构的移动，所述固定轴与联动轴之间设置有减速机构。

5、优选的，所述后支撑臂包括对称铰接安装在仿生本体侧端的一号仿生杆和二号仿生杆，所述二号仿生杆与仿生本体铰接的部位设有扭簧，所述一号仿生杆远离仿生本体的一端铰接有连接杆，所述二号仿生杆远离仿生本体的一端铰接有居中分布的蓄力杆，所述蓄力杆的一端与一号仿生杆相连接，所述蓄力杆的另外一端铰接有后撑腿，所述连接杆远离一号仿生杆的一端与后撑腿的中部通过螺栓螺母相连。

6、优选的，所述一号仿生杆上开设供蓄力杆滑移的一号滑槽，所述二号仿生杆上开设供蓄力杆滑移的二号滑槽，所述二号仿生杆上还开设供自身滑移蓄力的三号滑槽，所述蓄力杆上开设有两个四号滑槽，所述后撑腿上开设供连接杆移动的五号滑槽。

7、优选的，所述二号仿生杆与仿生本体的铰接位置处固定套设有弧形罩，所述弧形罩内均设置有扭簧，所述扭簧的一端与一号仿生杆相连、另外一端设于仿生本体上。

8、优选的，所述仿生本体上还设置有电源系统，所述电源系统包括电源开关舵机以及舵机小齿，所述电源开关舵机通过电机座固定安装在仿生本体的外壁，且电源开关舵机的输出轴转动贯穿仿生本体向仿生本体的内部延伸，所述舵机小齿固定安装在电源开关舵机的输出轴上，且舵机小齿位于仿生本体内部。

9、优选的，所述固定轴以及联动轴上还设置有减速机构，所述减速机构包括高速大齿、高速同轴小齿、低速大齿、低速同轴小齿、高速同轴大齿、不完全小齿以及不完全大齿，所述减速机构设于仿生本体内部，所述高速大齿以及高速同轴小齿均通过同一轴承转动安装在固定轴上，所述低速同轴小齿以及高速同轴大齿通过同一轴承转动安装在联动轴上，且所述高速同轴小齿与低速大齿相互啮合，所述低速同轴小齿以及高速同轴大齿之间相互啮合。

10、所述高速同轴大齿以及不完全小齿通过同一轴承转动安装在固定轴上，所述不完全大齿通过单一轴承转动安装在联动轴上。

11、优选的，所述仿生本体包括两组左右对称分布的青蛙造型的仿生板，两个所述仿生板之间设置有若干组固定架，所述固定架的两端通过螺纹连接的方式安装有锁紧钉，且所述锁紧钉转动穿设仿生板，将仿生板固定于固定架和锁紧钉之间。

12、优选的，所述仿生板上开设有斜滑槽，所述仿生板上的斜滑槽供一号仿生杆进行滑移蓄力。

13、优选的，所述仿生本体上还设置有调节机构；所述调节机构包括十字轴、联动板以及电动推杆；所述固定轴、联动轴均分成两段，一段长一段短，所述固定轴短的部分以及联动轴短的部分均固定连接有十字轴，并且所述十字轴分别滑动贯穿对应的固定轴长的部分以及联动轴长的部分，所述电动推杆固定安装在仿生本体一侧的仿生板上，所述联动板固定安装于电动推杆的输出端上，且所述联动板与固定轴短的部分固定连接。

14、所述固定架与固定轴、联动轴的结构相同，也设置有十字轴，并且联动板与固定架短的部分也固定连接。

15、所述联动套筒为伸缩结构，且所述联动套筒的伸缩接触面为凹凸不平的齿状结构。

16、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

17、一、本发明能够通过减速机构实现对电源开关舵机的扭矩进行放大，其减低了旋转速度，大大增强了跳跃过程的稳定性，其减低了旋转速度，能够保证仿生青蛙机器人的稳定性，同时更能够保证仿生青蛙机器人跳跃的更远；而传统技术中，电机带动整个仿生青蛙机器人直接跳跃，其电机的瞬间产生的力，会导致整个仿生青蛙机器人在跳跃过程中发生抖动。

18、二、本发明中扭簧直接安装在腿部机构上，其在带动腿部机构进行跳跃时，扭簧的力直接作用到腿部机构上，其能够有效的减少扭簧弹力的损耗，避免扭簧的弹力为了抵消摩擦力而受到损耗，大大的提高了腿部机构跳跃的性能。

19、三、本发明腿部机构是仿生青蛙实现跳跃的核心功能。腿部机构借鉴了青蛙后退的生物力学结构采用连杆结构，主要使用曲柄摇杆和双曲柄组合，蓄力过程控制角度避免死点的出现，使得力量传递更加流畅。腿部用的是碳纤维材料保证强度的前提下还能减轻重量，以增强跳跃力和稳定性。

20、四、本发明中仿生青蛙机器人的体型还能够进行主动调节，从而使得仿生青蛙机器人在不同环境的区域工作时，能够根据当时的情况进行体型的变化，保证仿生青蛙机器人能够更加符合作业需求，提高仿生青蛙机器人的适应性。