[发明专利]扇形齿轮式跳跃机器人

权利要求书

1.扇形齿轮式跳跃机器人，包括机架、前腿跳跃机构、后腿跳跃机构和传动机构；其特征在于： 所述的前腿跳跃机构包括前腿轴(1)、前腿动力杆(2)、前腿小弹簧(3)、前腿连接杆(4)、前腿大弹簧(5)和前腿脚掌杆(6)；所述的前腿轴(1)支承在机架上；前腿轴(1)的两端与两根前腿动力杆(2)的内端分别固定；两根前腿动力杆(2)的中部与两根前腿连接杆(4)的一端分别铰接；两根前腿连接杆(4)的另一端与两根前腿脚掌杆(6)的中部分别铰接；所述前腿小弹簧(3)及前腿大弹簧(5)的一端均与前腿动力杆(2)固定，另一端均与前腿脚掌杆(6)固定；

所述的后腿跳跃机构包括后腿轴(7)、后腿动力杆(8)、后腿小弹簧(9)、后腿连接杆(10)、后腿大弹簧(11)和后腿脚掌杆(12)；所述的后腿轴(7)支承在机架上；后腿轴(7)的两端与两根后腿动力杆(8)的内端分别固定；两根后腿动力杆(8)的中部与两根后腿连接杆(10)的一端分别铰接；两根后腿连接杆(10)的另一端与两根后腿脚掌杆(12)的中部分别铰接；所述后腿小弹簧(9)及后腿大弹簧(11)的一端均与后腿动力杆(8)固定，另一端均与后腿脚掌杆(12)固定；

所述的传动机构包括驱动件、拉卷轮(15)、弹簧(16)、齿轮组、第二从动轴(23)、第一从动轴(24)、动力杆组和钢索(36)；第一从动轴(24)与第二从动轴(23)平行设置，且均支承在机架上；所述的齿轮组包括第一扇形齿轮(20)、第二扇形齿轮(21)、第一圆柱齿轮(22)和第二圆柱齿轮(35)；所述的第一扇形齿轮(20)及第二扇形齿轮(21)均固定在第一从动轴(24)上；所述的第一从动轴(24)由驱动件驱动；所述的第一圆柱齿轮(22)及第二圆柱齿轮(35)均固定在第二从动轴(23)上；第一扇形齿轮(20)及第二扇形齿轮(21)对应的圆心角之和小于或等于300°；第一扇形齿轮(20)对应的圆心角在第一扇形齿轮(20)端面上的投影为第一投影角；第二扇形齿轮(21)对应的圆心角在第一扇形齿轮(20)端面上的投影为第二投影角；所述第一投影角与第二投影角的一条射线重合；第一圆柱齿轮(22)与第一扇形齿轮(20)啮合，或第二圆柱齿轮(35)与第二扇形齿轮(21)啮合，或第一圆柱齿轮(22)与第一扇形齿轮(20)不啮合且第二圆柱齿轮(35)与第二扇形齿轮(21)不啮合；所述的拉卷轮(15)固定在第二从动轴(23)上；所述的动力杆组包括第一蓄能杆(27)、第二蓄能杆(28)、第三蓄能杆(29)、第四蓄能杆(30)、前腿传动杆(31)、后腿传动杆(32)、后腿摇杆(33)和前腿摇杆(34)；第三蓄能杆(29)、第四蓄能杆(30)、前腿传动杆(31)及后腿传动杆(32)的一端通过蓄能铰接轴铰接；第三蓄能杆(29)远离蓄能铰接轴的那端与第一蓄能杆(27)的一端通过第一铰接轴铰接；第一蓄能杆(27)的另一端与机架铰接；第四蓄能杆(30)远离蓄能铰接轴的那端与第二蓄能杆(28)的一端通过第二铰接轴铰接；第二蓄能杆(28)的另一端与机架铰接；第一铰接轴与第二铰接轴通过蓄能弹簧(16)连接；前腿传动杆(31)远离蓄能铰接轴的那端与前腿摇杆(34)的一端铰接；前腿摇杆(34)的另一端与前腿轴(1)固定；后腿传动杆(32)远离蓄能铰接轴的那端与后腿摇杆(33)的一端铰接；后腿摇杆(33)的另一端与后腿轴(7)固定；钢索(36)的一端与拉卷轮(15)固定，另一端与蓄能铰接轴固定；

所述前腿小弹簧(3)与前腿大弹簧(5)的劲度系数相等，且前腿小弹簧(3)的自由长度小于前腿大弹簧(5)的自由长度；前腿小弹簧(3)设置在前腿连接杆(4)靠近前腿动力杆(2)内端的一侧；前腿大弹簧(5)设置在前腿连接杆(4)靠近前腿动力杆(2)外端的一侧；

所述后腿小弹簧(9)与后腿大弹簧(11)的劲度系数相等，且后腿小弹簧(9)的自由长度小于后腿大弹簧(11)的自由长度；后腿小弹簧(9)设置在后腿连接杆(10)靠近后腿动力杆(8)内端的一侧；后腿大弹簧(11)设置在后腿连接杆(10)后腿动力杆(8)外端的一侧。

2.根据权利要求1所述的扇形齿轮式跳跃机器人，其特征在于：所述的驱动件包括电机(14)、驱动齿轮(18)和从动齿轮(19)；所述的电机(14)固定在机架上；驱动齿轮(18)与电机(14)的输出轴固定；从动齿轮(19)与第一从动轴(24)固定；驱动齿轮(18)与从动齿轮(19)啮合。