1.扇形齿轮式跳跃机器人,包括机架、前腿跳跃机构、后腿跳跃机构和传动机构;其特征在于: 所述的前腿跳跃机构包括前腿轴(1)、前腿动力杆(2)、前腿小弹簧(3)、前腿连接杆(4)、前腿大弹簧(5)和前腿脚掌杆(6);所述的前腿轴(1)支承在机架上;前腿轴(1)的两端与两根前腿动力杆(2)的内端分别固定;两根前腿动力杆(2)的中部与两根前腿连接杆(4)的一端分别铰接;两根前腿连接杆(4)的另一端与两根前腿脚掌杆(6)的中部分别铰接;
所述前腿小弹簧(3)及前腿大弹簧(5)的一端均与前腿动力杆(2)固定,另一端均与前腿脚掌杆(6)固定;
所述的后腿跳跃机构包括后腿轴(7)、后腿动力杆(8)、后腿小弹簧(9)、后腿连接杆(10)、后腿大弹簧(11)和后腿脚掌杆(12);所述的后腿轴(7)支承在机架上;后腿轴(7)的两端与两根后腿动力杆(8)的内端分别固定;两根后腿动力杆(8)的中部与两根后腿连接杆(10)的一端分别铰接;两根后腿连接杆(10)的另一端与两根后腿脚掌杆(12)的中部分别铰接;所述后腿小弹簧(9)及后腿大弹簧(11)的一端均与后腿动力杆(8)固定,另一端均与后腿脚掌杆(12)固定;
所述的传动机构包括驱动件、拉卷轮(15)、弹簧(16)、齿轮组、第二从动轴(23)、第一从动轴(24)、动力杆组和钢索(36);第一从动轴(24)与第二从动轴(23)平行设置,且均支承在机架上;所述的齿轮组包括第一扇形齿轮(20)、第二扇形齿轮(21)、第一圆柱齿轮(22)和第二圆柱齿轮(35);所述的第一扇形齿轮(20)及第二扇形齿轮(21)均固定在第一从动轴(24)上;所述的第一从动轴(24)由驱动件驱动;所述的第一圆柱齿轮(22)及第二圆柱齿轮(35)均固定在第二从动轴(23)上;第一扇形齿轮(20)及第二扇形齿轮(21)对应的圆心角之和小于或等于300°;第一扇形齿轮(20)对应的圆心角在第一扇形齿轮(20)端面上的投影为第一投影角;第二扇形齿轮(21)对应的圆心角在第一扇形齿轮(20)端面上的投影为第二投影角;所述第一投影角与第二投影角的一条射线重合;第一圆柱齿轮(22)与第一扇形齿轮(20)啮合,或第二圆柱齿轮(35)与第二扇形齿轮(21)啮合,或第一圆柱齿轮(22)与第一扇形齿轮(20)不啮合且第二圆柱齿轮(35)与第二扇形齿轮(21)不啮合;所述的拉卷轮(15)固定在第二从动轴(23)上;所述的动力杆组包括第一蓄能杆(27)、第二蓄能杆(28)、第三蓄能杆(29)、第四蓄能杆(30)、前腿传动杆(31)、后腿传动杆(32)、后腿摇杆(33)和前腿摇杆(34);第三蓄能杆(29)、第四蓄能杆(30)、前腿传动杆(31)及后腿传动杆(32)的一端通过蓄能铰接轴铰接;第三蓄能杆(29)远离蓄能铰接轴的那端与第一蓄能杆(27)的一端通过第一铰接轴铰接;第一蓄能杆(27)的另一端与机架铰接;第四蓄能杆(30)远离蓄能铰接轴的那端与第二蓄能杆(28)的一端通过第二铰接轴铰接;第二蓄能杆(28)的另一端与机架铰接;
第一铰接轴与第二铰接轴通过蓄能弹簧(16)连接;前腿传动杆(31)远离蓄能铰接轴的那端与前腿摇杆(34)的一端铰接;前腿摇杆(34)的另一端与前腿轴(1)固定;后腿传动杆(32)远离蓄能铰接轴的那端与后腿摇杆(33)的一端铰接;后腿摇杆(33)的另一端与后腿轴(7)固定;钢索(36)的一端与拉卷轮(15)固定,另一端与蓄能铰接轴固定;
所述前腿小弹簧(3)与前腿大弹簧(5)的劲度系数相等,且前腿小弹簧(3)的自由长度小于前腿大弹簧(5)的自由长度;前腿小弹簧(3)设置在前腿连接杆(4)靠近前腿动力杆(2)内端的一侧;前腿大弹簧(5)设置在前腿连接杆(4)靠近前腿动力杆(2)外端的一侧;
所述后腿小弹簧(9)与后腿大弹簧(11)的劲度系数相等,且后腿小弹簧(9)的自由长度小于后腿大弹簧(11)的自由长度;后腿小弹簧(9)设置在后腿连接杆(10)靠近后腿动力杆(8)内端的一侧;后腿大弹簧(11)设置在后腿连接杆(10)后腿动力杆(8)外端的一侧。
2.根据权利要求1所述的扇形齿轮式跳跃机器人,其特征在于:所述的驱动件包括电机(14)、驱动齿轮(18)和从动齿轮(19);所述的电机(14)固定在机架上;驱动齿轮(18)与电机(14)的输出轴固定;从动齿轮(19)与第一从动轴(24)固定;驱动齿轮(18)与从动齿轮(19)啮合。
3.根据权利要求1所述的扇形齿轮式跳跃机器人,其特征在于:所述第一扇形齿轮(20)及第二扇形齿轮(21)对应的圆心角均为120°。
4.根据权利要求1所述的扇形齿轮式跳跃机器人,其特征在于:所述的机架上支承有定滑轮(17);所述的钢索(36)绕过定滑轮(17)。
5.根据权利要求1所述的扇形齿轮式跳跃机器人,其特征在于:所述的机架上固定有与驱动件相连的蓄电池。
6.根据权利要求1所述的扇形齿轮式跳跃机器人,其特征在于:所述第二圆柱齿轮(35)齿数的1.5倍小于第一圆柱齿轮(22)齿数。
7.根据权利要求1所述的扇形齿轮式跳跃机器人,其特征在于:所述的第一扇形齿轮(20)共有两个;两个第一扇形齿轮(20)分别设置在第二扇形齿轮(21)的两端;两个第一扇形齿轮(20)在第二扇形齿轮(21)端面上的投影重合;所述的第一圆柱齿轮(22)共有两个;
两个第一圆柱齿轮(22)分别设置在第二圆柱齿轮(35)的两端;两个第一扇形齿轮(20)与两个第一圆柱齿轮(22)分别啮合。