CN108382142A - 一种用于扑翼机器人实现飞行与奔跑动作切换的变胞机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供的变胞机构，包括支架以及设置在支架上的模式切换模块、延时模块、连接模块、外接腿连杆以及扑翼机器人的机身；模式切换模块主要由五杆连杆结构以及第三轴组成，第三轴与扑翼机器人步进电机的输出轴相连接，且与连接模块相配合；延时模块是由一对轴承座，第一轴，外啮合槽轮，转动拨盘，第二轴组成的槽轮机构；连接模块包括齿轮一和齿轮二，两个齿轮相互啮合；外接腿连杆与外啮合槽轮安装在第一轴上，齿轮二与转动拨盘安装在第二轴上，齿轮一与第一杆安装在第三轴上；整个变胞机构位于仿生扑翼机器人的腹部中心位置，本发明能够满足扑翼机器人飞行和奔跑两种模式的动态切换，减少了能量和时间的损耗，拓展了机器人的应用范围。

Description

一种用于扑翼机器人实现飞行与奔跑动作切换的变胞机构

技术领域

本发明属于空间连杆机构，具体涉及一种用于扑翼机器人实现飞行与奔跑动作切换的变胞机构。

背景技术

当前机器人应用领域已经从传统结构环境逐步向以军事侦查、野外探测、搜索救援等为目的的非结构环境领域发展。未来机器人将在未知复杂环境中为人类工作，这要求机器人具有很强的机动性能以及较高的运动灵活性来适应环境变化。现阶段，变胞机构以其构态变化和重组的特点在航空航天、机器人等领域上都有很大程度的应用。例如，空间机械臂、可展开天线、变结构康复轮椅以及变结构腿轮式探测车等。这种机构的优势在于使得机器能够更好地适应复杂的工作环境，并完成特定的指令，但是应用于侦查领域的机器人变胞机构却很少。

在一些军事侦查和民用领域的范围内，往往需要一款对环境有良好的适应性，能够进行低空侦查、勘测通信、监测环境的飞行机器人。利用变胞机构可以将飞行与步态行走进行动态耦合，使得飞行机器人能有效地实现在陆地和空中这两种不同作业环境下的灵活切换，可以很好地增加飞行机器人对于环境的适应能力。变胞机构在由飞行和奔走状态切换的过程中使某些构件发生合并或分离，自由度发生变化，从而产生适应奔跑或飞行需求的新构型。此外，变胞机构在切换状态过程中，上一种模式的动能可以转化为下一种模式的初始动力，从而减少外界额外提供能量。同样地，飞行时的初速度可由奔走时的动能提供。但是，目前有关飞行机器人的研究专利中，还未曾出现能够满足陆空两栖的变胞延时飞行机构。因此，亟需研究出一款能将仿生变胞与扑翼的优点相结合，实现飞行与奔走模式动态切换的延时变胞机构。

专利[公布号:CN 10709376 A]公开了一种变胞机构式可越障碍机器蟹，该机器人的变胞机构能够在稳定的三角结构中承载物件，又能够通过变胞改变机构的构态来实现灵活作业，灵活地越过障碍物。但是该机器人的变胞机构只是应用于步态行走的状态的变化，并没有将飞行与奔走这两种模式进行动态耦合，因此只能实现行走时的变胞。专利[公布号:CN 105946483 A]公开了一种具有变胞式机械的两栖多足机器人，可以很好地避免水陆模式切换时的人工干预，实现两栖作业模式的自动切换，保证机器人的陆上通过性。该变胞机构可以实现水陆两栖的自动切换要求，但是不能满足飞行的需求，相较于陆空双栖的变胞机构来说对于环境的适应性要差一些。

综上所述，现有的变胞机器人的研究主要集中在步态行走状态上的转换，或者是水陆双栖两种状态之间的切换。截止目前，能够将奔走与飞行实现动态耦合地变胞机构还未曾有相关学者研制出来。

发明内容

为避免上述现有技术所存在的不足，本发明提供一种用于扑翼机器人实现飞行与奔跑动作切换的变胞机构。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于扑翼机器人实现飞行与奔跑动作切换的变胞机构，包括支架以及设置在支架上的模式切换模块、延时模块、连接模块、外接腿连杆以及扑翼机器人的机身；外接腿连杆的下端与扑翼机器人的腿部机构连接；整个变胞机构位于仿生扑翼机器人的腹部中心位置；其中：

模式切换模块包括第一杆、第二杆、第三杆、第四杆、第五杆连接组成的五杆连杆结构和第三轴；其中，第三轴与所述扑翼机器人步进电机的输出轴相连接，且与所述连接模块相配合；第一杆的一端设有与第三轴配合的轴孔，第一杆的另一端与第二杆的一端铰接，第二杆的另一端与第三杆的一端铰接，第三杆的另一端与支架铰接，第四杆的一端与第二杆的中部铰接，第四杆的另一端与第五杆的一端相配合，第五杆的另一端与所述扑翼机器人的机身铰接；其中，第四杆与第五杆配合组成限位伸缩杆结构；第二杆与第一杆长度比的区间值为三分之二至一，第三杆与第一杆长度比的区间值为三分之二至一，第四杆与第一杆1长度比的区间值和第五杆与第一杆长度比的区间值均为三分之一至一，五个杆的长度可根据实际情况做适度调整；

延时模块包括一槽轮机构，槽轮机构包括一对轴承座，第一轴，外啮合槽轮，转动拨盘以及第二轴；其中，轴承座固定于支架上；第一轴和第二轴分别通过深沟球轴承固定在一对轴承座上；外啮合槽轮和扑翼机器人的外接腿连杆的上端固定安装在第一轴的一端，外啮合槽轮与外接腿连杆贴合固定；转动拨盘固定安装在第二轴的一端；外啮合槽轮与转动拨盘相配合，且均位于一侧轴承座的外侧；

连接模块包括相互啮合的齿轮一和齿轮二，齿轮一安装在第三轴上，齿轮二安装在第二轴上，齿轮一和齿轮二均位于一对轴承座之间；第一杆与齿轮一贴合固定且均安装在两侧轴承座之间的第三轴上。

作为优化方案，第三杆远离第二杆的一端与固定设置在支架上的连杆下固定座铰接，第五杆远离所述第四杆的一端与固定设置在扑翼机器人的机身的连杆上固定座铰接；五杆连杆结构和连杆上固定座、连杆下固定座之间的铰接均通过铰接铆钉实现；第五杆的底部穿过所述第四杆顶部设置的限位孔，使第四杆顶部与第五杆底部平动连接，平动连接位移受限，当达到极限位置时，将限制第四杆和第五杆的继续移动；第五杆在第四杆上可移动部分的长度为第四杆长度的二分之一。

作为优化方案，第一杆的底部在第三轴的两侧轴对称设置固定螺栓一和键,第一杆的底部通过固定螺栓一与齿轮一固定连接,键使齿轮一与第一杆保持同向运动状态。

作为优化方案，第一轴、第二轴、第三轴的轴心线均位于同一水平面上，第一轴和第二轴的轴心距为35.3mm，第二轴和第三轴的轴心距为45mm。

作为优化方案，转动拨盘为单圆销转动拨盘；外啮合槽轮为四分度槽轮；所述转动拨盘上的拨销可以在所述外啮合槽轮的槽齿上滑动，所述转动拨盘上的拨盘部分与所述外啮合槽轮的槽轮相互啮合；转动拨盘上的拨销的半径为30mm,拨销距离圆心35.3mm；外啮合槽轮上的槽齿宽5mm,槽齿长3mm；转动拨盘的拨销数和外啮合槽轮的槽数影响着机器人腿部机构提升的角度大小以及延时模块延时的长短。

作为优化方案，齿轮一与齿轮二之间的传动比为0.3～0.8：1，该传动比与扑翼机器人腿部机构收起的角度大小有关，扑翼机器人腿部机构收起的角度越大，齿轮一与齿轮二之间的传动比就越小；支架上设有凹槽，齿轮一的底部穿过支架上的凹槽。

当仿生扑翼机器人处于飞行状态时，所述步进电机的输出轴顺时针旋转，从而带动第三轴顺时针旋转,使得模式切换模块的第一杆顺时针旋转直至处于右极限位置，此时第五杆底端在第四杆上向上拉伸至上极限位置，齿轮一在第一杆的驱动下顺时针旋转，从而带动齿轮二逆时针旋转，并使得第二轴逆时针旋转；转动拨盘在第二轴的驱动下逆时针旋转直至转动拨盘上的拨销滑动到外啮合槽轮的槽齿的内端，从而使转动拨盘处于左极限位置；外啮合槽轮由于被转动拨盘固定，位于右极限位置，此时外接腿连杆处于上极限位置，在该状态下，机器人腿部机构处于向上收起状态，机器人此时可由相应的电机控制其翅膀实现飞行动作；

仿生扑翼机器人开始由飞行状态切换为奔走状态时，步进电机的输出轴逆时针转动，从而驱动第三轴逆时针旋转，第三轴带动第一杆逆时针旋转，此时第五杆底端在第四杆上向下滑动至下极限位置，第一杆同时带动固接在第三轴上的齿轮一逆时针旋转；齿轮一带动与其啮合的齿轮二顺时针旋转，并使得第二轴顺时针旋转，进而带动固接在第二轴上的外啮合槽轮顺时针旋转直至转动拨盘的拨销滑动到外啮合槽轮的槽齿的外端，直至转动拨盘的拨销从外啮合槽轮上脱离，此时外接腿连杆在重力的影响下逆时针旋转；此时外接腿连杆带动第一轴和外啮合槽轮逆时针旋转；此时外啮合槽轮与转动拨盘的拨盘部分相啮合，从而带动转动拨盘顺时针旋转，从而带动第二轴顺时针旋转，并使得齿轮二顺时针旋转；齿轮二带动齿轮一逆时针旋转，此时齿轮一带动第三轴和第一杆逆时针旋转，当第三轴旋转到一定的角度后，此时第五杆底端在第四杆上向上拉伸至上极限位置，位移受限，从而限制第三轴的旋转，此时第一杆到达左极限位置；此时步进电机锁定，外接腿连杆处于下极限位置，从而使得整个机器人腿部被放下，在该状态下，机器人腿部机构处于向下释放状态，机器人此时由相应的电机控制其腿部实现奔跑动作。

本发明的有益效果包括：

1.通过该变胞机构，机器人能够分别实现地面奔跑与扑翼飞行这两种工作状态，并且能够实现两种状态的任意切换，充分满足了机器人对于复杂工作环境的需求，增强了环境适应性。

2.在地面奔跑与扑翼飞行这两种状态进行切换时，槽轮机构的延时传动使得扑翼机器人能够更加真实地模仿鸟类的运动，实现奔跑动作与扑翼动作的有效延时切换，仿生效果更明显。

3.该变胞机构在动作切换的过程中，只设置一个步进电机即可驱动机器人切换地面奔跑与扑翼飞行这两种状态，减少了外部驱动的能量的损耗，也节约了时间，使得扑翼机器人更加迅速切换运动模式，从而增强了扑翼机器人的人工智能性。

附图说明

图1为整体变胞机构的三维示意图。

图2为变胞机构中三根轴关系示意图。

图3为扑翼机器人处于飞行状态时，第一杆15位于右极限位置，腿部收起的示意图。

图4为扑翼机器人由飞行状态切换为奔跑状态时，腿部渐渐被放下的示意图。

图5为扑翼机器人处于奔跑状态时，第一杆15位于左极限位置，腿部放下的示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1-深沟球轴承、2-铰接铆钉、3-第四杆、4-第五杆、5-连杆上固定座、6-轴承座、7-齿轮一、8-第二杆、9-第三杆、10-连杆下固定座、11-支架、12-第一杆、13-键、14-固定螺栓一、15-第三轴、16-齿轮二、17-第二轴、18-第一轴、19-固定螺栓二、20-转动拨盘、21-外接腿连杆、22-外啮合槽轮、23-扑翼机器人的机身。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供一种用于扑翼机器人实现飞行与奔跑动作切换的变胞机构，包括支架11以及设置在支架11上的模式切换模块、延时模块、连接模块、外接腿连杆21以及扑翼机器人的机身23，外接腿连杆21的下端与扑翼机器人的腿部机构连接；整个变胞机构位于仿生扑翼机器人的腹部中心位置；

模式切换模块包括第一杆12、第二杆8、第三杆9、第四杆3、第五杆4连接组成的五杆连杆结构和第三轴15；其中，第三轴15与所述扑翼机器人步进电机的输出轴相连接，且与连接模块相配合；第一杆12的一端设有与所述第三轴15配合的轴孔，第一杆12的另一端与第二杆8的一端铰接，第二杆8的另一端与第三杆9的一端铰接，第三杆9的另一端与支架11铰接，第四杆3的一端与第二杆8的中部铰接，第四杆3的另一端与第五杆4的一端相配合，第五杆4的另一端与扑翼机器人的机身23铰接；其中，第四杆3与第五杆4配合组成限位伸缩杆结构；第二杆8与第一杆12长度比为三分之二，第三杆9与第一杆12长度比为三分之二，第四杆3与第一杆12之间的长度比和第五杆4与第一杆12之间的长度比均为三分之一；五个杆的长度设计及连接方式的不同，使五杆连杆结构在扑翼机器人的机身23和支架11之间的固定高度内实现角度的偏移，有利于促进扑翼机器人飞行与奔跑动作切换的灵活性；

延时模块包括一槽轮机构，槽轮机构包括一对轴承座6，第一轴18，外啮合槽轮22，转动拨盘20以及第二轴17；其中，轴承座6固定于支架11上；第一轴18和第二轴17分别通过沟球轴承1固定在一对轴承座6上；外啮合槽轮22和扑翼机器人的外接腿连杆21的上端固定安装在第一轴18的一端，外啮合槽轮22通过固定螺栓二19和外接腿连杆21贴合固定；转动拨盘20固定安装在第二轴17的一端；外啮合槽轮22与转动拨盘20相配合，且均位于一侧轴承座6的外侧；槽轮机构的延时传动使得扑翼机器人能够更加真实地模仿鸟类的运动，实现奔跑动作与扑翼动作的有效延时切换，使仿生效果更明显；

连接模块包括齿轮一7和齿轮二16，两个齿轮相互啮合,齿轮一7与齿轮二16之间的传动比为0.5：1，该传动比是根据扑翼机器人腿部机构收起的角度大小选择的，为本实施例的最佳比例；齿轮二16安装在两侧轴承座6之间的第二轴17上，齿轮一7与第一杆12贴合固定且均安装在两侧轴承座6之间的第三轴15上；支架11上设有凹槽，齿轮一7的底部穿过支架11上的凹槽。

作为最佳实施方式，第三杆9远离第二杆8的一端与固定设置在支架11上的连杆下固定座10铰接，第五杆4远离第四杆3的一端与固定设置在扑翼机器人的机身23的连杆上固定座5铰接；五杆连杆结构和连杆上固定座5、连杆下固定座10之间的铰接均通过铰接铆钉2实现；第五杆4的底部穿过第四杆3顶部设置的限位孔，使第四杆3顶部与第五杆4底部平动连接，平动连接位移受限，当达到极限位置时，将限制第四杆3和第五杆4的继续移动；第五杆4在第四杆3上可移动部分的长度为第四杆3长度的二分之一。

作为最佳实施方式，第一杆12的底部在第三轴15的两侧轴对称设置固定螺栓一14和键13；第一杆12的底部通过固定螺栓一14与齿轮一7固定连接,键13使齿轮一7与第一杆12保持同向运动状态，该设计将模式切换模块与连接模块联结起来，促进该变胞机构运转过程中动作的连贯性。

作为最佳实施方式，如图1结合图2所示，第一轴18，第二轴17均通过深沟球轴承1安装于轴承座6上，三根轴的轴心线位于同一水平上，第一轴18和第二轴17的轴心距为35.3mm，第二轴17和第三轴18的轴心距为45mm，三根轴之间的距离控制能够促进三种模块之间更好的配合和运转。

作为最佳实施方式，转动拨盘20为单圆销转动拨盘；外啮合槽轮22为四分度槽轮；转动拨盘20上的拨销可以在外啮合槽轮22的槽齿上滑动，转动拨盘20上的的拨盘部分与外啮合槽轮22的槽轮相互啮合；转动拨盘20上的拨销的半径为30mm,拨销距离圆心35.3mm；外啮合槽轮22上的槽齿宽5mm,槽齿长3mm；转动拨盘20的拨销数与外啮合槽轮22的槽数影响着机器人腿部机构提升的角度大小以及延时模块延时的长短，转动拨盘20和外啮合槽轮22的设计有利于得到最佳的实施效果。

作为最佳实施方式，外接腿连杆21与外啮合槽轮22和第一轴18保持同向旋转，转动拨盘20与齿轮二16和第二轴17保持同向旋转，齿轮一7与第一杆12和第三轴15保持同向旋转，第三轴15与步进电机的输出轴相连接且保持同向旋转，只设置一个步进电机即可驱动机器人切换地面奔跑与扑翼飞行这两种状态，控制简单且有利于减少能量和时间的损耗。

本发明的具体工作方式如下：

如图3所示，当仿生扑翼机器人处于飞行状态时，步进电机的输出轴顺时针旋转，从而带动第三轴15顺时针旋转,使得模式切换模块的第一杆12顺时针旋转直至处于右极限位置，此时第五杆4底端在第四杆3上向上拉伸至上极限位置，齿轮一7在第一杆12的驱动下顺时针旋转，从而带动齿轮二16逆时针旋转，并使得第二轴1逆时针旋转；转动拨盘20在第二轴17的驱动下逆时针旋转直至转动拨盘20上的拨销滑动到外啮合槽轮22上槽齿的内端，从而使转动拨盘20处于左极限位置；外啮合槽轮22由于被转动拨盘20固定，位于右极限位置，此时外接腿连杆21处于上极限位置，在该状态下，机器人腿部机构处于向上收起状态，机器人此时可由相应的电机控制其翅膀实现飞行动作。

如图4、图5所示，仿生扑翼机器人开始由飞行状态切换为奔走状态时，步进电机的输出轴逆时针转动，从而驱动第三轴15逆时针旋转，第三轴15带动第一杆12逆时针旋转，此时第五杆4底端在第四杆3上向下滑动至下极限位置，同时带动固接在第三轴15上的齿轮一7逆时针旋转；齿轮一7带动与其啮合的齿轮二16顺时针旋转，并使得第二轴17顺时针旋转，进而带动固接在第二轴17上的外啮合槽轮22顺时针旋转直至转动拨盘20上的拨销滑动到外啮合槽轮22上槽齿的外端，直至转动拨盘20上的拨销从外啮合槽轮22上脱离，此时外接腿连杆21在重力的影响下逆时针旋转；此时外接腿连杆21带动第一轴18和外啮合槽轮22逆时针旋转；外啮合槽轮22与转动拨盘20的圆盘部分相啮合，带动转动拨盘20顺时针旋转，从而带动第二轴17顺时针旋转，并使得齿轮二16顺时针旋转；齿轮二16带动所述齿轮一7逆时针旋转，此时齿轮一7带动第三轴15和第一杆12逆时针旋转，当第三轴15旋转某一特定的角度后，此时第五杆4底端在第四杆3上向上拉伸至上极限位置，位移受限，从而限制第三轴15的旋转，此时第一杆12到达左极限位置；此时步进电机锁定，外接腿连杆21处于下极限位置，从而使得整个机器人腿部被放下，在该状态下，机器人腿部机构处于向下释放状态，机器人此时可由相应的电机控制其腿部实现奔跑动作。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于扑翼机器人实现飞行与奔跑动作切换的变胞机构，其特征在于：包括支架(11)以及设置在所述支架(11)上的模式切换模块、延时模块、连接模块、外接腿连杆(21)以及扑翼机器人的机身(23)；所述外接腿连杆(21)的下端与扑翼机器人的腿部机构连接；整个变胞机构位于仿生扑翼机器人的腹部中心位置；其中：

所述模式切换模块包括：第一杆(12)、第二杆(8)、第三杆(9)、第四杆(3)、第五杆(4)连接组成的五杆连杆结构和第三轴(15)；其中，所述第三轴(15)与所述扑翼机器人步进电机的输出轴相连接，且与所述连接模块相配合；所述第一杆(12)的一端设有与所述第三轴(15)配合的轴孔，所述第一杆(12)的另一端与所述第二杆(8)的一端铰接，所述第二杆(8)的另一端与所述第三杆(9)的一端铰接，所述第三杆(9)的另一端与所述支架(11)铰接，所述第四杆(3)的一端与所述第二杆(8)的中部铰接，所述第四杆(3)的另一端与所述第五杆(4)的一端连接相配合，所述第五杆(4)的另一端与所述扑翼机器人的机身(23)铰接,其中,所述第四杆(3)与所述第五杆(4)配合组成限位伸缩杆结构；

所述延时模块包括一槽轮机构，所述槽轮机构包括一对轴承座(6)，第一轴(18)，外啮合槽轮(22)，转动拨盘(20)以及第二轴(17)；其中，所述轴承座(6)固定于所述支架(11)上；所述第一轴(18)和所述第二轴(17)分别通过深沟球轴承(1)固定在所述一对轴承座(6)上；所述外啮合槽轮(22)和所述外接腿连杆(21)的上端固定安装在所述第一轴(18)的一端，所述外啮合槽轮(22)与所述外接腿连杆(21)贴合固定；所述转动拨盘(20)固定安装在所述第二轴(17)的一端；所述外啮合槽轮(22)与所述转动拨盘(20)相配合，且均位于一侧所述轴承座(6)的外侧；

所述连接模块包括相互啮合的齿轮一(7)和齿轮二(16)，所述齿轮一(7)安装在所述第三轴(15)上，所述齿轮二(16)安装在所述第二轴(17)上，所述齿轮一(7)和所述齿轮二(16)均位于一对轴承座(6)之间；所述第一杆(12)与所述齿轮一(7)贴合固定且均安装在所述两侧轴承座(6)之间的第三轴(15)上。

2.根据权利要求1所述的一种用于扑翼机器人实现飞行与奔跑动作切换的变胞机构，其特征在于：所述第三杆(9)远离所述第二杆(8)的一端与固定设置在所述支架(11)上的连杆下固定座(10)铰接，所述第五杆(4)远离所述第四杆(3)的一端与固定设置在所述扑翼机器人的机身(23)的连杆上固定座(5)铰接；所述五杆连杆结构和所述连杆上固定座(5)、所述连杆下固定座(10)之间的铰接均通过铰接铆钉(2)实现；所述第五杆(4)的底部穿过所述第四杆(3)顶部设置的限位孔，使所述第四杆(3)顶部与所述第五杆(4)底部平动连接，平动连接位移受限，当达到极限位置时，将限制所述第四杆(3)和第五杆(4)的继续移动。

3.根据权利要求1所述的一种用于扑翼机器人实现飞行与奔跑动作切换的变胞机构，其特征在于：所述第一杆(12)的底部在所述第三轴(15)的两侧轴对称设置固定螺栓一(14)和键(13),所述第一杆(12)的底部通过所述固定螺栓一(14)与所述齿轮一(7)固定连接,所述键(13)使所述齿轮一(7)与第一杆(12)保持同向运动状态。

4.根据权利要求1所述的一种用于扑翼机器人实现飞行与奔跑动作切换的变胞机构，其特征在于：所述第一轴(18)、第二轴(17)、第三轴(15)的轴心线均位于同一水平面上，所述第一轴(18)和所述第二轴(17)的轴心距为35.3mm,所述第二轴(17)和所述第三轴(18)的轴心距为45mm。

5.根据权利要求1所述的一种用于扑翼机器人实现飞行与奔跑动作切换的变胞机构，其特征在于：所述转动拨盘(20)为单圆销转动拨盘；所述外啮合槽轮(22)为四分度槽轮；所述转动拨盘(20)上的拨销可以在所述外啮合槽轮(22)的槽齿上滑动，所述转动拨盘(20)上的拨盘部分与所述外啮合槽轮(22)的槽轮相互啮合；所述转动拨盘(20)上的拨销的半径为30mm,拨销距离圆心35.3mm；所述外啮合槽轮(22)上的槽齿宽5mm,槽齿长3mm。

6.根据权利要求1所述的一种用于扑翼机器人实现飞行与奔跑动作切换的变胞机构，其特征在于：所述齿轮一(7)与齿轮二(16)之间的传动比为0.3～0.8：1；所述支架(11)上设有凹槽，所述齿轮一(7)的底部穿过所述支架(11)上的凹槽。

7.根据权利要求1所述的一种用于扑翼机器人实现飞行与奔跑动作切换的变胞机构，其特征在于：

当仿生扑翼机器人处于飞行状态时，所述步进电机的输出轴顺时针旋转，从而带动所述第三轴(15)顺时针旋转,使得所述模式切换模块的第一杆(12)顺时针旋转直至处于右极限位置，此时所述第五杆(4)底端在所述第四杆(3)上向上拉伸至上极限位置，所述齿轮一(7)在所述第一杆(12)的驱动下顺时针旋转，从而带动所述齿轮二(16)逆时针旋转，并使得所述第二轴(17)逆时针旋转；所述转动拨盘(20)在所述第二轴(17)的驱动下逆时针旋转直至所述转动拨盘(20)上的拨销滑动到所述外啮合槽轮(22)的槽齿的内端，从而使所述转动拨盘(20)处于左极限位置；所述外啮合槽轮(22)由于被所述转动拨盘(20)固定，位于右极限位置，此时所述外接腿连杆(21)处于上极限位置，在该状态下，机器人腿部机构处于向上收起状态，机器人此时由相应的电机控制其翅膀实现飞行动作；

仿生扑翼机器人开始由飞行状态切换为奔走状态时，所述步进电机的输出轴逆时针转动，从而驱动所述第三轴(15)逆时针旋转，所述第三轴(15)带动所述第一杆(12)逆时针旋转，此时所述第五杆(4)底端在所述第四杆(3)上向下滑动至下极限位置，所述第一杆(12)同时带动固接在所述第三轴(15)上的齿轮一(7)逆时针旋转；所述齿轮一(7)带动与其啮合的所述齿轮二(16)顺时针旋转，并使得所述第二轴(17)顺时针旋转，进而带动固接在所述第二轴(17)上的所述外啮合槽轮(22)顺时针旋转直至所述转动拨盘(20)的拨销滑动到所述外啮合槽轮(22)的槽齿的外端，直至所述转动拨盘(20)的拨销从所述外啮合槽轮(22)上脱离，此时所述外接腿连杆(21)在重力的影响下逆时针旋转；此时所述外接腿连杆(21)带动所述第一轴(18)和所述外啮合槽轮(22)逆时针旋转；所述外啮合槽轮(22)与所述转动拨盘(20)的拨盘部分相啮合，带动所述转动拨盘(20)顺时针旋转，从而带动所述第二轴(17)顺时针旋转，并使得齿轮二(16)顺时针旋转；所述齿轮二(16)带动所述齿轮一(7)逆时针旋转，此时所述齿轮一(7)带动所述第三轴(15)和第一杆(12)逆时针旋转，当所述第三轴(15)旋转到一定的角度后，此时所述第五杆(4)底端在所述第四杆(3)上向上拉伸至上极限位置，位移受限，从而限制所述第三轴(15)的旋转，此时所述第一杆(12)到达左极限位置；此时步进电机锁定，所述外接腿连杆(21)处于下极限位置，从而使得整个机器人腿部被放下，在该状态下，机器人腿部机构处于向下释放状态，机器人此时可由相应的电机控制其腿部实现奔跑动作。