[實用新型]一種仿水黽水面跳躍移動機器人

有效

• 申請號: 201920302804.5
• 申請日: 2019-03-11
• 公開（公告）號: CN209814227U
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 楊炯;呂佳文;程浩;劉宇
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: B63B38/00
• 分類號: B63B38/00;B63H19/00
• 代理公司: 41120 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙)
• 代理人: 陳利超

一種仿水黽水面跳躍移動機器人，包括用于驅動該機器人實現跳躍動作的跳躍裝置和用于驅動該機器人水平移動的滑行裝置，跳躍裝置通過電磁鐵的磁力作用，可以使彈簧被裝置撐開，進而積蓄能量，隨后隨著磁力小時，彈簧儲存的能量得到釋放，拉動兩側仿生水黽的腿部，使兩側腿部向內擠壓，從而形成向上的推力，使仿生水黽機器人完成跳躍動作，滑行裝置通過主動齒輪、從動齒輪以及偏心齒輪組成齒輪傳動機構，第一驅動桿、第二驅動桿分別與偏心齒輪和齒輪架連接構成四桿傳動機構，通過齒輪傳動機構和四桿傳動機構合成實現一類橢圓軌跡進而可以推動機器人前進，完成滑行動作，從而實現了跳躍和滑行的同時模擬。

技術領域

本實用新型涉及一種水上驅動用的模擬裝置，尤其是涉及一種仿水黽水面跳躍移動機器人。

背景技術

目前根據仿生學設計出一種更為優越的水上驅動方式已成為一個重要的研究方向。水黽具有優秀的劃水能力和水面跳躍能力實用新型一種仿水黽水面跳躍機器人，它既可以模仿水黽劃水前進的動作，又可以利用水面張力做到在水面起跳。解決現有仿生水黽機器人只會模仿水黽前進而不能實現利用水面張力跳躍，或者只能利用水面張力起跳而不能實現前進的問題。

美國卡內基梅隆大學的教授通過壓電制動器實現水黽機器人的運動，美國麻省理工學院的教授研究依靠彈性變形驅動前進的水黽機器人，哈爾濱工業大學的學生研究用微型直流電機做驅動的仿黽水面跳躍機器人。但是現有的方法還存在諸多問題，例如利用超疏水材料漂浮的水黽機器人前進速度慢而且沒有跳躍功能，有跳躍功能的水黽機器人不能模仿劃水的動作。

但是存在一個普遍的問題就是無法同時實現水黽機器人能夠同時模擬跳躍功能和劃水動作。

實用新型內容

本實用新型的目的是為解決上傳統的水黽機器人無法同時實現模擬跳躍功能和劃水動作的問題，提供一種仿水黽水面跳躍移動機器人。

本實用新型為解決上述技術問題的不足，所采用的技術方案是：

一種仿水黽水面跳躍移動機器人，包括用于驅動該機器人實現跳躍動作的跳躍裝置，所述的跳躍裝置包括跳躍架、彈簧和電磁鐵，彈簧的兩端均安裝在跳躍架上，跳躍架的兩端上均連接有疏水銅管，疏水銅管遠離跳躍架的一端支撐在水面上，電磁鐵設置在彈簧正下方，通過彈簧通電帶磁后被電磁鐵吸附拉動跳躍架帶動疏水銅管展開，通過彈簧斷磁后再彈性作用力下復位，彈簧拉動跳躍架向內合并，跳躍架合并過程中帶動位于跳躍架兩側的疏水銅管擠壓水面獲得向上的沖力，從而實現跳躍動作，所述的跳躍裝置上通過連接裝置連接有用于驅動該機器人水平移動的滑行裝置，所述的滑行裝置包括底座，底座上方設置有一對對稱分布的齒輪架，齒輪架轉動安裝在底座上，齒輪架頂部上安裝有驅動電機，驅動電機的輸出端上安裝有主動齒輪，齒輪架靠近底座的一側豎直向下延伸有從動輪軸和偏心輪軸，從動輪軸上轉動安裝有從動齒輪，偏心輪軸上轉動安裝有偏心齒輪且偏心輪軸和偏心齒輪中心線重合，主動齒輪和從動齒輪嚙合，從動齒輪和偏心齒輪嚙合，通過主動齒輪驅動偏心齒輪轉動，偏心齒輪靠近底座的一端端面上設置有一圈高度逐漸變化的圓環形凸起，圓環形凸起圍繞的空間內的偏心齒輪端面上豎直向下延伸有偏心軸，偏心軸的中心線與偏心齒輪中心線相互平行且不重合，底座頂部向上延伸有一個豎直設置的支撐桿，支撐桿的遠離底座的一端頂壓在圓環形凸起上，在偏心齒輪轉動過程中通過支撐桿和圓環形凸起配合推動齒輪架在底座上的往復轉動實現齒輪架的上下運動，偏心齒輪的偏心軸上轉動安裝有第一驅動桿，從動輪軸遠離齒輪架的一端貫穿從動齒輪且該端端部轉動安裝有第二驅動桿，第一驅動桿遠離偏心軸的一端轉動安裝在第二驅動桿，第二驅動桿遠離從動輪軸的一端上安裝有疏水銅管，通過偏心軸帶動第一驅動桿在水平方向上偏心轉動拉動第二驅動桿在水平方向前后撥動實現齒輪架的水平移動，通過齒輪架的上下運動和齒輪架的水平移動相互結合帶動第二驅動桿上連接的疏水銅管支撐在水面的一端實現橢圓形軌跡運動從而實現機器人的滑行。

所述的連接裝置采用橡膠帶。