随着时代发展,人类对于机器人在复杂环境下移动能力的要求越来越高。当机器人在探索过程中遭遇高障碍物时,跳跃机器人相比于其他机器人存在巨大的优势。人类男子立定跳远的纪录约为平均身高的两倍,一只普通的青蛙能跳跃它身长10倍的距离,其跳跃能方式帮助其轻松越过障碍。仿生通过模拟青蛙的跳跃来实现机器人在危险地区的灵活移动。
(1)设计具有跳跃及复位功能的机器人。
(2)依照机械创新设计大赛的要求在满足尺寸及重量的前提下,在满足尺寸等条件限制的要求下,完成具有较高仿生水平及较好跳远性能的仿生青蛙。
(3)从能量存储及能量释放两方面设计计算青蛙的前肢和后肢,前肢主要负责支撑及落地后的减震,后肢负责弹射及复位。
(4)通过优化起跳角度、增大摩擦等方式,提高青蛙的跳远距离。
我们小组初步模拟了青蛙的跳跃过程,从仿生角度实现机器人的跳跃行为。通过在上部增加弹簧压力的创新设计,灵活利用单向和双向卡扣实现了后腿的复位功能。运用双弹簧的形式,保证运动时的受力平衡,防止出现侧翻。前腿带有减震功能,有效保证落地平稳性。但部分结构设计不合理,还需优化结构设计。且齿轮齿条加卡扣的形式导致运动阻力过大,弹簧弹出受到阻碍。