[发明专利]一种弹跳扑翼机器人及其弹跳扑翼方法

权利要求书

1.一种弹跳扑翼机器人，包括机架、弹跳机构、复用驱动机构和扑翼机构；其特征在于：所述的弹跳机构包括四根传动绳和四根弹腿；四根弹腿的内端均与机架的底部连接；所述的扑翼机构包括扑翼架、扑翼输入轴、扑翼输入齿轮、第一中间齿轮、第二中间齿轮、第三中间齿轮、扑翼输出齿轮和单侧扑翼组件；扑翼架与扑翼顶板固定；轴线水平设置的扑翼输入轴支承在扑翼架的中部；扑翼输入齿轮与扑翼输入轴固定；两个扑翼输出齿轮分别支承的扑翼架的两端；第一中间齿轮、第二中间齿轮及第三中间齿轮均支承在扑翼架上；第一中间齿轮及第二中间齿轮均与扑翼输入齿轮啮合；第三中间齿轮与第二中间齿轮啮合；第一中间齿轮、第三中间齿轮与两个扑翼输出齿轮分别啮合；单侧扑翼组件包括翼板、扑翼杆和翻转块；单侧扑翼组件共有两个；两个单侧扑翼组件与两个扑翼输出齿轮分别对应；翻转块与对应扑翼输出齿轮偏心构成转动副；翼板固定在扑翼杆的外端；扑翼杆翻转块构成滑动副；两个单侧扑翼组件的扑翼杆内端均与扑翼架铰接；

所述的复用驱动机构包括弹跳传动组件、扑翼传动组件、动力源组件和传动切换组件；弹跳传动组件包括弹跳传动轴、绞车轴、传动绳、中心输入齿轮、中心输出齿轮、四个绞车齿轮、四个定滑轮和四个绞车齿轮轴；弹跳传动轴支承在机架上；中心输出齿轮及中心输入齿轮均固定在弹跳传动轴上；四根绞车轴均支承在弹跳底板的顶面，且沿中心输出齿轮的周向均布；四个绞车齿轮与四根绞车轴的底端分别固定，且均与中心输出齿轮啮合；四个定滑轮分别支承在机架上；四根绞车轴上均绕置有传动绳；四根传动绳的内端与四根绞车轴分别固定，外端分别绕过四个定滑轮，并与四根弹腿的外端分别固定；

所述的扑翼传动组件包括第一扑翼传动轴、第一扑翼齿轮和传动连接组件；第一扑翼传动轴支承的机架上；第一扑翼齿轮固定在第一扑翼传动轴上；第一扑翼传动轴与扑翼输入轴通过传动连接组件传递转矩；

所述的动力源组件包括电机、主动轴、第一主动齿轮和第二主动齿轮；主动轴支承在机架的顶部；第一主动齿轮、第二主动齿轮均与主动轴固定；主动轴由电机驱动；

所述的传动切换组件包括切换轴、第一切换齿轮、第二切换齿轮、第三切换齿轮、切换环和切换电磁铁；竖直设置的切换轴与机架构成圆柱副；切换环套置在切换轴上，且与切换轴固定；切换电磁铁与机架固定且位于切换环的上方；第一切换齿轮、第二切换齿轮、第三切换齿轮均固定在切换轴上；

所述的切换轴处于下极限位置的状态下，第二切换齿轮与第二主动齿轮啮合，第三切换齿轮与中心输入齿轮啮合；切换轴处于上极限位置的状态下，第一切换齿轮与第一主动齿轮啮合，第二切换齿轮与第一扑翼齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述的一种弹跳扑翼机器人，其特征在于：所述的弹跳机构还包括四个舵机；四根弹腿分别位于机架底部的四个角；四个舵机固定在机架的底部；四个舵机的输出轴与四根弹腿的内端分别固定。

3.根据权利要求1所述的一种弹跳扑翼机器人，其特征在于：所述的切换环为磁性材料；切换电磁铁采用环形电磁铁，套置在切换轴上。

4.根据权利要求1所述的一种弹跳扑翼机器人，其特征在于：所述的弹腿采用的材质为橡胶；所述的弹腿呈C形；弹腿的内端均开设有穿绳孔；位于机架头端、尾端的弹腿开口方向相对设置；所述的传动绳采用钢丝绳；传动绳分别穿过四根弹腿内端的穿绳孔。

5.根据权利要求1所述的一种弹跳扑翼机器人，其特征在于：所述的传动连接组件包括第二扑翼传动轴、第二扑翼齿轮、第三扑翼齿轮、带轮和传动带；所述的第二扑翼传动轴支承的机架上；两个带轮与第一扑翼传动轴、第二扑翼传动轴分别固定，且通过传动带连接；第一扑翼齿轮固定在第一扑翼传动轴上；第二扑翼齿轮固定在第二扑翼传动轴上；第三扑翼齿轮固定在扑翼输入轴上；第二扑翼齿轮与第三扑翼齿轮啮合。

6.根据权利要求1所述的一种弹跳扑翼机器人，其特征在于：所述的扑翼杆由一端端部固定在一起的传动杆和翼部安装杆组成；传动杆与翼部安装杆组成一个钝角；翼板由连接在一起的主扇板和辅助板组成；主扇板与辅助板组成一个钝角；翼部安装杆与对应的主扇板固定；两个单侧扑翼组件内的翼板分别位于机架的两侧。