[实用新型]一种仿河狸的腿部划水装置有效

专利信息
申请号: 201920390441.5 申请日: 2019-03-26
公开(公告)号: CN210027855U 公开(公告)日: 2020-02-07
发明(设计)人: 遆肖聪;陈洪立;屠嘉骏;陈刚 申请(专利权)人: 浙江理工大学
主分类号: B63H1/36 分类号: B63H1/36
代理公司: 33101 杭州九洲专利事务所有限公司 代理人: 王之怀;王洪新
地址: 310018 浙江省杭州*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 四杆机构 划水装置 铰接 脚部 腿部 电机 机器人技术领域 曲柄摇杆机构 本实用新型 电机驱动 分支末端 曲柄摇杆 依次连接 六连杆 驱动轮
【说明书】:

本实用新型属于机器人技术领域。目的是提供一种仿河狸的腿部划水装置,该装置应具有结构简单、推力大、阻力小的特点。技术方案是:一种仿河狸的腿部划水装置,其特征在于:该装置包括机架、设置在机架上的两个电机、设置在机架两侧并由电机驱动的两个分支以及设置在每个分支末端的脚部;所述分支包括依次连接在机架与脚部之间的第一四杆机构与第二四杆机构以及连接在电机与第一四杆机构之间的曲柄摇杆构;所述第一四杆机构包括依次前后铰接为一体的第一连杆、第二连杆、第三连杆与第四连杆;所述第二四杆机构包括依次前后铰接为一体的第一连杆、第五连杆、第六连杆与第七连杆;所述曲柄摇杆机构包括驱动轮与第四连杆。

技术领域

发明属于机器人技术领域,具体涉及一种仿河狸的腿部划水装置。

背景技术

传统意义中的水下机器人,主要采用螺旋桨推进作为其推进方式,该推进方式在技术方面存在各种各样的问题,这些问题因为资料的不足还需要做出很大的改进。而且其结构尺寸和重量因为技术不足的原因往往都比较大。因此该类采用螺旋桨推进方式作为推进器的水下机器人存在能源消耗大、可靠性低、推进效率比较低、机动性差等各种缺陷,并且会产生噪音污染以及涡流,对机器人的工作产生较大的阻碍。

而今,模仿两栖动物的推进模式,借此研制出具有高效率以及高机动性的水下机器人,逐渐成为各个领域的研究人员和学者追求的主要目标之一。作为两栖动物代表的河狸,拥有强健的后肢和脚蹼,拥有更好的机动性,游泳更省力、游泳时身体摆动更平稳等各种优点。模仿生物河狸研究出的机器人,相比于其他的水下机器人,其在水中的推进速度会得到很大的提升,且机动性会相对更好,使得机器人的工作效率更高。同时避免了鱼类游动导致身体不平衡的缺点。

在如今的水下机器人领域中,各种各样的水下机器人逐渐被应用的实际中,且都取得了较好的成绩。而仿生河狸机器人主要依靠腿部的推力前进,因此在机器人的研究中,推进机构的设计与研究是不可缺少的重要一环。推进机构的性能好坏直接关系到机器人的推进速度、推进效率等方面。

发明内容

本发明的目的是克服上述背景技术中的不足,提供一种仿河狸的腿部划水装置,该装置应具有结构简单、推力大、阻力小的特点。

本发明的技术方案是:

一种仿河狸的腿部划水装置,其特征在于:该装置包括机架、设置在机架上的两个电机、设置在机架两侧并由电机驱动的两个分支以及设置在每个分支末端的脚部;

所述分支包括依次连接在机架与脚部之间的第一四杆机构与第二四杆机构以及连接在电机与第一四杆机构之间的曲柄摇杆机构;所述第一四杆机构包括依次前后铰接为一体的第一连杆、第二连杆、第三连杆与第四连杆;所述第二四杆机构包括依次前后铰接为一体的第一连杆、第五连杆、第六连杆与第七连杆;所述曲柄摇杆机构包括驱动轮与第四连杆;

所述第一连杆的顶端可转动地铰接在机架上,第四连杆的两端分别可转动地铰接在第一连杆的中部与驱动轮上,第三连杆的顶端可转动地铰接在第四连杆的中部,第二连杆的两端分别可转动地铰接在第三连杆的底端与第一连杆的底端,驱动轮与电机转轴固定;

所述第五连杆的顶端可转动地铰接在第一连杆的底端并且第五连杆与第二连杆固定,第一连杆和第二连杆之间的铰接轴与第一连杆和第五连杆之间的铰接轴同轴,第七连杆的顶端可转动地铰接在第一连杆的中部,第五连杆的底端与第七连杆的底端分别可转动地铰接在第六连杆上;所述脚部包括与第六连杆固定的骨架以及设置在骨架中的脚蹼。

所述第一四杆机构、第二四杆机构、曲柄摇杆机构的各铰接轴轴线互相平行。

所述第一四杆机构中还设有第一弹簧,第一弹簧的两端分别固定在第一连杆与第二连杆之间的铰接轴以及第三连杆与第四连杆之间的铰接轴上。

所述第一连杆与第四连杆之间的铰接轴高于第一连杆与第七连杆之间的铰接轴,第四连杆的右端可转动地铰接在第一连杆的中上部,第七连杆的顶端可转动地铰接在第一连杆的中下部。

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