【技术实现步骤摘要】
本技术涉及仿生青蛙，特别涉及一种仿生青蛙骨架。
技术介绍
1、近年来，随着水资源开发不断深入，国内外社会对于水陆两栖的机器人的需求日趋旺盛，常利用它们完成人类无法完成的海域多种作战和探测任务，仿生青蛙在科学研究和工程应用中具有广泛的潜力。在科学研究方面，仿生青蛙可以帮助我们更深入地了解青蛙的生物学特征和行为，从而为生物学研究提供新的途径和视角。在工程应用方面，仿生青蛙的高效移动能力可以应用于水下探测、救援和监测等领域，为人类提供更多的技术支持和解决方案。
2、因此开发适应多种地形和复杂水域的机器人就具有重要的使用价值和现实意义。青蛙具有优异的水陆两栖能力，可将水中游动和地面跳跃功能相结合，以腿式结构实现灵巧的两栖运动是青蛙一大亮点，同时通过红外遥控控制其自身的跳跃和游动以及其自身结构的变形。
3、仿生青蛙的设计灵感来源于青蛙的生物学特征。青蛙具有优秀的跳跃和游泳能力，可以在水中和陆地上自如地移动。仿生青蛙采用了类似的结构和运动方式，通过模拟青蛙的腿部运动和身体形态，实现了高度逼真的移动效果。
4、目前现有技术中的仿生青蛙，大都通过电机驱动的瞬时发力，长久容易对整体结构和部件造成较高损伤，且电机瞬时发力效率有限，另外后肢自由度较低，无法调整后肢角度，从而无法达到水陆不同姿态的模仿。
5、因此，本申请提供了一种仿生青蛙骨架来满足需求。
技术实现思路
1、本技术要解决的技术问题是提供一种仿生青蛙骨架以解决现有的仿生青蛙，大都通过电机驱动的瞬
2、为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：
3、一种仿生青蛙骨架，包括：第一固架和第二固架，第一固架和第二固架上分别安装有前腿组件和后腿组件；第一固架包括底板，以及一对滑杆，一对滑杆位于底板上方，一对滑杆上滑动连接有电磁滑块和连接滑块，电磁滑块为现有技术中电磁铁，连接滑块一侧固定连接有套设于滑杆上的弹簧，当连接滑块和电磁滑块接触时，使电磁滑块通电产生磁力；底板上安装有前置电机，前置电机输出端固定有原动齿轮，原动齿轮和位于底板上的从动齿轮相互啮合，从动齿轮上固定连接有凸轮，凸轮和位于连接滑块下表面凸杆相抵接触，当凸轮纵向方向指于第一固架尾部，此时弹簧为最长拉伸状态；底板上固定安装有后置电机，后置电机输出端和转动连接在第二固架内的转向块进行固定，当后置电机带动转向块转动，使位于转向块侧面的后腿组件向侧面伸展，伸展后的后腿组件可以调整姿态，提高稳定性；后置电机在通电收到指令后开始带动转向块在第二固架内转动，转向块带动后肢组件移动，从而可以进行多自由度地伸展，在其他方向的后肢伸展同跳跃过程。
4、优选地，前腿组件包括固定连接于第一固架上的前大腿和前大腿辅助杆，前大腿辅助杆远离第一固架的一端铰接有前小腿，前大腿辅助杆通过固定在其外端的前肢气压减震与前小腿连接，前小腿远离前大腿的一端安装有蛙掌；后腿组件包括固定连接于电磁滑块上的转动万向节，以及固定连接于转向块外侧的后大腿辅助杆，转动万向节通过万向连接轴铰接有万向节后大腿，万向节后大腿远离转动万向节的一端固定有后大腿，后大腿和后大腿辅助杆的同一方向端分别铰接有后小腿和后小腿辅助杆，后大腿辅助杆外端还延伸至后小腿内进行铰接，后小腿辅助杆和后小腿一端共同铰接有蛙掌连接杆，蛙掌连接杆外端安装有蛙掌，第二固架和电磁滑块之间通过复位拉簧进行连接。
5、优选地，第二固架固定连接于第一固架后端，电磁滑块和第二固架之间还固定连接有复位拉簧，当电磁滑块向第一固架前端方向滑动，使复位拉簧处于拉伸状态；前置电机通电收到指令后开始进行运转，带动原动齿轮转动（平面轴承对其水平进行固定，不影响旋转过程），从而带动从动齿轮开始转动，通过从动齿轮上的凸轮与连接滑块上的凸杆配合，凸杆受到凸轮挤压而进行转动，在转动时推动连接滑块移动，连接滑块与电磁滑块相贴合，此时凸轮纵向方向指于第一固架的尾部，且弹簧为最长拉伸状态，而电磁滑块内开始通电获得磁力，使得连接滑块和电磁滑块相连接，当从动齿轮继续转至横向方向时，弹簧也因弹力进行收缩而复位，并向前部拉后肢进行移动，通过后腿组件的连杆组成的后肢会随之快速移动而获得跳跃的动能；
6、跳跃后仿生青蛙处于伸展状态，此时电磁滑块断电失去磁力，复位拉簧通过底板和电磁滑块相连接而被拉伸，失去磁力后无力支持拉伸则收缩，从而带动电磁滑块复位，且电磁滑块复位时也会带动后肢一系列运动进行复位，就此完成一次完整的跳跃，同时可以准备下一次跳跃达到连续跳跃的目的。
7、优选地，所述第一固架前端还安装有用于驱动前置电机的前电池，第二固架上安装有用于驱动后置电机的后电池，前电池和后电池分别均用于供电，起跳阶段控制电机的转向角度配合通电使电磁滑块获得磁力，而在起跳后原动齿轮停止转动，同时电磁滑块进行断电而达到复位效果；在转向的过程中控制后置电机转向角度，来达到合适的位置。
8、优选地，所述弹簧一端与连接滑块固定连接，弹簧另一端与第一固架固定连接，当连接滑块移动时带动弹簧拉伸，通过滑杆设置为两根，使其连接滑块和电磁滑块稳定滑动；通过作为驱动储能和释能装置的弹簧设置为两个，使释能动力足够。
9、优选地，所述前置电机输出端通过平面轴承与原动齿轮进行安装，平面轴承稳定原动齿轮和前置电机的连接。
10、优选地，所述从动齿轮尺寸大于所述原动齿轮的尺寸，由于原动齿轮尺寸小于从动齿轮的尺寸，原动齿轮带动从动齿轮时更为省力。
11、本技术与现有技术相比，至少具有如下有益效果：
12、上述方案中，通过设置由前置电机进行多段储能，所需的电机体积变小，省去了电机在内部占用的空间和其他结构所需的空间，从而达到所需的更小尺寸；通过设置电磁滑块、弹簧、复位拉簧和凸轮，将电机的力进行不断储存再一次释放达到跳跃的能力，使其瞬时加速度不只是电机的瞬时加速度，而是因多段储能从而有更大的能量来达到更大的瞬时加速度，这样对于整体结构和部件不会有太大的损伤，发力时也是沿着结构的纵向，将腿部发力全由腿部承担化成了由身体部分整体来推动，也更符合仿生中生物现实跳跃全身肌肉的带动；通过齿轮传动将凸轮带动，凸轮结构与连接滑块配合从而带动其进行移动，同时可以反复进行，转动时进行不断储能，再转时达到释放效果滑块随弹簧收缩进行跳跃。
13、通过在第二固架内设置可转动的转动块，且转动块和后置电机输出端连接，当后置电机在通电收到指令后开始带动转向块在第二固架内转动，转向块带动后肢组件移动，从而使后肢可以进行多自由度地伸展；通过在后肢腿部使用转动万向节，同时后腿与底板的连接也由电机操纵使其可以多自由度伸展，同时通过转动万向节连接并不影响发力情况也不会对自由度的转换和调整造成影响，使得其转向更加的便捷，转向结构配合万向节达到水陆不同姿态的模仿。
14、通过设置了单片机和红外本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种仿生青蛙骨架，其特征在于，包括：第一固架和第二固架，所述第一固架和第二固架上分别安装有前腿组件和后腿组件；
2.根据权利要求1所述的仿生青蛙骨架，其特征在于，所述前腿组件包括固定连接于所述第一固架上的前大腿和前大腿辅助杆，所述前大腿辅助杆远离第一固架的一端铰接有前小腿，所述前大腿辅助杆通过固定在其外端的前肢气压减震与所述前小腿连接，所述前小腿远离前大腿的一端安装有蛙掌。
3.根据权利要求1所述的仿生青蛙骨架，其特征在于，后腿组件包括固定连接于所述电磁滑块上的转动万向节，以及固定连接于所述转向块外侧的后大腿辅助杆，所述转动万向节通过万向连接轴铰接有万向节后大腿，所述万向节后大腿远离转动万向节的一端固定有后大腿，所述后大腿和后大腿辅助杆的同一方向端分别铰接有后小腿和后小腿辅助杆，所述后大腿辅助杆外端还延伸至后小腿内进行铰接，所述后小腿辅助杆和后小腿一端共同铰接有蛙掌连接杆，所述蛙掌连接杆外端安装有蛙掌，所述第二固架和电磁滑块之间通过复位拉簧进行连接。
4.根据权利要求1所述的仿生青蛙骨架，其特征在于，所述第二固架固定连接于所述第一固架后端，
5.根据权利要求1所述的仿生青蛙骨架，其特征在于，所述第一固架前端还安装有用于驱动前置电机的前电池，所述第二固架上安装有用于驱动后置电机的后电池。
6.根据权利要求1所述的仿生青蛙骨架，其特征在于，所述弹簧一端与所述连接滑块固定连接，所述弹簧另一端与所述第一固架固定连接。
7.根据权利要求1所述的仿生青蛙骨架，其特征在于，所述前置电机输出端通过平面轴承与所述原动齿轮进行安装。
8.根据权利要求1所述的仿生青蛙骨架，其特征在于，一对所述滑杆位于所述底板上方。
9.根据权利要求1所述的仿生青蛙骨架，其特征在于，所述从动齿轮尺寸大于所述原动齿轮的尺寸。
...【技术特征摘要】
1.一种仿生青蛙骨架，其特征在于，包括：第一固架和第二固架，所述第一固架和第二固架上分别安装有前腿组件和后腿组件；
2.根据权利要求1所述的仿生青蛙骨架，其特征在于，所述前腿组件包括固定连接于所述第一固架上的前大腿和前大腿辅助杆，所述前大腿辅助杆远离第一固架的一端铰接有前小腿，所述前大腿辅助杆通过固定在其外端的前肢气压减震与所述前小腿连接，所述前小腿远离前大腿的一端安装有蛙掌。
3.根据权利要求1所述的仿生青蛙骨架，其特征在于，后腿组件包括固定连接于所述电磁滑块上的转动万向节，以及固定连接于所述转向块外侧的后大腿辅助杆，所述转动万向节通过万向连接轴铰接有万向节后大腿，所述万向节后大腿远离转动万向节的一端固定有后大腿，所述后大腿和后大腿辅助杆的同一方向端分别铰接有后小腿和后小腿辅助杆，所述后大腿辅助杆外端还延伸至后小腿内进行铰接，所述后小腿辅助杆和后小腿一端共同铰接有蛙掌连接杆，所述蛙掌连接杆外端安装有蛙掌，所述第二固架和电...
【专利技术属性】
技术研发人员：王雨琮，周豫，游盼，林德至，姚锐，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：新型
国别省市：
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