[实用新型]带自主分布动力的多关节仿生蝎尾

说明书

带自主分布动力的多关节仿生蝎尾，包括连接架、尾节，还设有三维关节、二维关节、尾刺装置、动力系统、智能电控装置；所述的三维关节固定在连接架上并和尾节相连，各尾节之间通过二维关节依次首尾相连，尾刺装置通过二维关节和尾节相连，动力系统固定在尾节的空腔内，分别与三维关节、二维关节、尾刺装置电连接或管路连接，智能电控装置固定在连接架或/和尾节或/和尾刺装置的空腔内，智能电控装置分别与动力系统、三维关节、二维关节、尾刺装置电连接。本实用新型结构简单，安装和拆卸方便；故障低，可靠性高；用途广泛。

技术领域

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

背景技术

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，将生物体作为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。

蝎子的多自由度蝎尾及尾刺，这一独特结构是经过上亿年进化而成，在对攻击、抓取等仿生机器人功能开发上具有重要的参考价值。

目前，在仿生机械研究和开发方面，涉及仿生蝎尾的文献报道不多。

中国专利CN201720505618.2公开了一种仿生蝎子侦查机器人，其中所述尾部由多个尾节首尾依次相连构成，位于首位次的尾节的端部与躯干部的后端铰接，位于末位次的尾节的端部连接有摄像头。该专利的尾部存在如下缺陷：一）动力源集中在仿生机器主体框架上，需由机器人主体框架上的动力系统提供尾部的动力，极易因连接线缆或液压管道频繁运动导致磨损而瘫痪；二）整体式集中电源布置在仿生机器人主体上，存在充电时间长、充电效率低的问题；三）仿生尾部的关节所需的连接线缆或/和液压管道与机器人主体框架须直接相连接，极不方便拆装：四）尾部主要完成拍照侦查功能，功能单一；五）多关节的运动范围呈平面状，无法实现三维多角度运动。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种结构简单，拆装方便，具有自主动力源，多自由度的带自主分布动力的多关节仿生蝎尾。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是，带自主分布动力的多关节仿生蝎尾，包括连接架、尾节，还设有三维关节、二维关节、尾刺装置、动力系统、智能电控装置；其中尾节的数量≥4个；所述的三维关节固定在连接架上并和尾节相连，各尾节之间通过二维关节依次首尾相连，所述的尾刺装置通过二维关节和尾节相连，所述的动力系统固定在尾节的空腔内，分别与三维关节、二维关节、尾刺装置电连接或管路连接，智能电控装置固定在连接架或/和尾节或/和尾刺装置的空腔内，智能电控装置分别与动力系统、三维关节、二维关节、尾刺装置电连接。

进一步，所述三维关节包括减速机Ⅰ、驱动马达Ⅰ、关节架、减速机Ⅱ、驱动马达Ⅱ，所述驱动马达Ⅰ固定在减速机Ⅰ端部，所述驱动马达Ⅱ固定在减速机Ⅱ端部，所述减速机Ⅰ、减速机Ⅱ以非平行交错设置固定在关节架的两端，可使三维关节实现三维空间摆动；二维关节Ⅲ包括减速机Ⅲ及固定在其端部的驱动马达Ⅲ，使二维关节Ⅲ实现二维平面摆动。

进一步，所述连接架为插销式连接架或卡扣式连接架或螺栓式连接架，方便将带自主分布动力的多关节仿生蝎尾快速连接固定在仿生机器人主体框架上。