[实用新型]带自主液压分布动力的多关节仿生机械螯钳

说明书

带自主液压分布动力的多关节仿生机械螯钳，包括螯节、三维关节、二维关节、螯盾节、钳节，还设有连接架、钳动装置、集成液压动力系统、智能电控装置，三维关节固定在连接架上并和螯节相连，螯节通过二维关节和螯盾节相连，螯盾节通过钳动装置和钳节相连，集成液压动力系统固定在螯节或/和螯盾节的空腔内，通过液压管路分别与三维关节、二维关节、钳动装置的液压接口相连，智能电控装置固定在连接架或/和螯节或/和螯盾节的空腔内，智能电控装置分别与集成液压动力系统、三维关节、二维关节、钳动装置电连接。本实用新型结构简单，拆卸与装配方便，关节扭矩大，充电效率高。

技术领域

本实用新型涉及智能仿生机器人技术领域，具体涉及带自主液压分布动力的多关节仿生螯钳。

背景技术

随着生产的需要和科学技术的发展，从20世纪50年代以来，人们已经认识到生物系统是开辟新技术的主要途径之一，自觉地把生物界作为各种技术思想、设计原理和创造实用新型的源泉。人们用化学、物理学、数学以及技术模型对生物系统开展着深入的研究，促进了生物学的极大发展，对生物体内功能机理的研究也取得了迅速的进展。开始将从生物界获得的知识用来改善旧的或创造新的工程技术设备。生物学开始跨入各行各业技术革新和技术革命的行列，而且首先在自动控制、航空、航海等军事部门取得了成功。于是生物学和工程技术学科结合在一起，互相渗透孕育出一门新生的科学——仿生学。

作为一门独立的学科，仿生学正式诞生于1960年9月。它是模仿生物的科学。确切地说，仿生学是研究生物系统的结构、特质、功能、能量转换、信息控制等各种优异的特征，并把它们应用到技术系统，改善已有的技术工程设备，并创造出新的工艺过程、建筑构型、自动化装置等技术系统的综合性科学。

仿生智能机械研发是当代社会越来越重视的一个研究方向。在自然生物进化出的、具有独特特征的结构或构造启发下，而研制出实用的智能机械或机器人。如蝎子具有坚硬的外壳、大钳夹力的螯钳、灵活的多关节腿和多自由度尾刺等结构，螃蟹具有坚硬的外壳、独特的双眼构造、大钳夹力的螯钳和灵活的多关节腿等结构，这些独特结构均经过上万年进化而成，对仿生机器人开发上具有重要的参考价值。其中大钳夹力的螯钳对蝎子、螃蟹的探测、采食、攻击、防御等活动方面具有非常重要的价值，螯钳的多自由度、大钳夹力结构和功能也在地震救援，安保防护、水下施工、军事侦查、野外探险等领域具有很强的仿生意义。

目前，在仿生机械研究和开发方面，涉及仿生螯钳的文献报道，也有一些，但数量不多。

2009年第12期《机械与电子》杂志上发表了题名为“仿生螃蟹机器人的设计与实现”的论文，该文公开了一种采用硬铝合金创新通用构件构成的仿生螃蟹机器人，该仿生螃蟹机器人有2只螯，每只螯有3个关节，分别由3个伺服电机来驱动，可实现仿生螃蟹的拾取、搬运等功能；但该类仿生螯钳存在以下问题:一是仅适应轻型或轻载机器人，其普遍采用的是小型或轻型的伺服电机及减速机，导致钳夹力、承受力小，无法应用于大型或重载型仿生机器人，二是这类仿生螯钳上无自身动力，动力集中在机器人主体框架上，需通过电缆输送至仿生螯钳上，易因频繁运动导致连接电缆磨损而瘫痪；三是其整体式集中电源的存在充电时间长、充电效率低的问题，四是这类仿生螯钳和主体框架上的动力相连，安装维护大多不方便。