[发明专利]一种仿生跳蚤跳跃辅助装置

说明书

本发明提供了一种仿生跳蚤跳跃辅助装置，主要由躯干部分和下肢部分两部分组成，下肢部分包括一对仿生跳蚤的双腿和两根液压缓冲支撑杆。躯干包括上护壳支撑杆、上护壳、上肢连接带。上护壳支撑杆顶端固定帽盖形状的上护壳顶端。帽盖形状的上护壳的圆形底端与中护壳上端契合在一起，上护壳盖在中护壳上。上肢连接带固定在上护壳支撑杆上。本发明的有益效果是跳跃时空中稳定性高，落地平稳，弹跳高度高。本发明可用在外出旅行，野外勘探等方面，在军事领域中也有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种仿生跳跃装置，从使用上讲，是在工程等领域使用的一种仿生跳蚤跳跃辅助装置。

背景技术

目前，基于陆地上动物运动方式的外骨骼仿生研究，比较成熟的主要有力量和耐力两种。力量或耐力外骨骼可以大幅增强人体机能，但是对于大型障碍的穿越无能为力，所以对于跳跃增强方式的仿生辅具研究需要进一步开发。但现在机器人的普遍缺点是机械结构与控制不稳定、弹跳效率不高，空中平衡机制不稳定等。跳蚤可以穿过大于自己的几十倍到几百倍的障碍物，也是因为这个特点，仿生跳蚤生物辅助装置将大大提高人们适应地形的能力。

所以，发明一种能够穿着的、可以跳得更远，更稳的仿生跳蚤生物辅助装置，是会在地球的探索中发挥重要作用的。

发明内容

为达到以上效果，本发明提供一种结构简单，高距离跳跃，空中平衡稳定，着陆平稳的仿跳蚤跳跃辅助器具。

本发明的技术方案为：一种仿生跳蚤跳跃辅助装置，主要由躯干部分和下肢部分两部分组成，其特征在于：下肢部分包括一对仿生跳蚤的双腿和两根液压缓冲支撑杆。每条腿由下到上首先是水平接触地面的附足，两个附足未连接的末端朝向是装置的背面朝向。每个附足的另外一端，也就是装置的正面朝向，都各自通过绞动关节连接一个有倾斜水平面的下肢一的一端，下肢一的另外一端通过绞动关节连接倾斜方向相反的下肢二的一端，下肢二的另外一端通过绞动关节与一个垂直的连接杆的一端相连，连接杆的另外一端通过绞动关节与下肢二倾斜方向相反的下肢三的一端相连；下肢三的另一端通过绞动关节固定在躯干部分的固定旋转轴上。一对下肢一、下肢二、下肢三呈相互平行的之字形空间排布。上述下肢一、下肢二、下肢三的每一个下肢内部都安装有气动缸或液压装置，气动缸或液压装置两头安装绞动关节，形成双关节机构形式的气动缸或液压装置。此设计，采用双关节机构形式的气动缸或液压装置，利用多个大小不同的动器，以双关节的安装方式增大了腿部力量，达到合理布置。绞动连接结构装置是动力装置之间的螯合旋转轴，从而达到动力装置之间的相互传动，能够很好地发挥本辅具跳跃的动力装置作用。利用多个肢节既可以增强弹跳力，又可以减少落地的冲击压力。大多数的辅助跳跃机器都是以常规的屈膝式跳跃，跳跃高度和能量利用率方面都有很大的不足，而本发明采用模拟跳蚤跳跃的方式——弹弓式跳跃。跳蚤在跳跃时通过将足尖拉紧蹬地的方式，把两只大腿弯曲紧绷形成了一个弹弓形状。当跳蚤的大腿不再向收缩下压的时候，它就会以极快的速度弹射出去。跳蚤跳跃时仅仅足尖接触到地面。这种跳跃方式作为辅具的助跳方式可以大幅度增加跳跃的高度，并减少蓄能阶段的能量消耗。

两条腿的下肢三的上端绞动关节与躯干部分的液压缓冲坐垫，共同安装在整个装置的躯干部分与下肢部分相当于腰部的连接处，通过固定旋转轴固定保持排列在同一水平线上。固定旋转轴将液压缓冲坐垫固定在最中间，然后左右两边各固定左右两个仿生跳蚤腿，在固定旋转轴的两个端头处安装固定有一条圆弧形腰带状的金属质的中护壳，起保护操作者和装置的作用。固定旋转轴在中护壳外的两个端头处还各加工有一个平衡翅传动杆接头，两个平衡翅传动杆接头各连接有一个平衡翅。平衡翅传动杆接头内部安装有平衡翅的微动力装置。平衡翅的设计用来平衡姿态。在落地时，还可以增大阻力减少冲击。平衡翅起到调整跳起后的空中姿势，达到安全平稳的作用。