[发明专利]基于仿生原理的多环耦合可折展多模式空间捕获机构

权利要求书

1.一种基于仿生原理的多环耦合可折展多模式空间捕获机构，其特征在于：包括闭环手爪模块和基座模块；所述闭环手爪模块包括六个结构相同的空间闭环耦合手爪；所述相邻两个空间闭环耦合手爪共用一根立柱(15)和一个底座(16)，相邻两个空间闭环耦合手爪之间呈60°布置；

所述基座模块包括上平台(7)、动力装置(8)和下平台(9)，动力装置位于上平台和下平台之间；所述闭环手爪模块位于基座模块的上方。

2.根据权利要求1所述的基于仿生原理的多环耦合可折展多模式空间捕获机构，其特征在于：所述空间闭环耦合手爪包括两根摆杆(11)、四根同步折叠连杆(12)、两个连接盖(13)、四个单边凸耳(14)、两根立柱(15)和两个底座(16)；摆杆(11)上端与同步折叠连杆(12)的一端转动铰接；所述摆杆(11)的下端与单边凸耳(14)转动铰接；

所述连接盖(13)两侧各铰接有1根同步折叠连杆(12)，构成一组同步折叠连杆机构；

所述立柱(15)上下两端各铰接有1个单边凸耳(14)；所述立柱(15)的底部转动铰接于底座(16)内。

3.根据权利要求2所述的基于仿生原理的多环耦合可折展多模式空间捕获机构，其特征在于：所述两根摆杆(11)和两根立柱(15)之间设置有一组同步折叠连杆机构。

4.根据权利要求1所述的基于仿生原理的多环耦合可折展多模式空间捕获机构，其特征在于：所述立柱(15)两侧设置有一个单边凸耳(14)和双边凸耳(17)，单边凸耳(14)的耳片(141)嵌入双边凸耳(17)的耳片(171)之间，单边凸耳(14)的耳片(141)、双边凸耳(17)的耳片(171)、立柱(15)三者同轴心。

5.根据权利要求4所述的基于仿生原理的多环耦合可折展多模式空间捕获机构，其特征在于：所述单边凸耳(14)的槽口(142)、双边凸耳(17)的槽口(172)和同步折叠连杆(12)转动铰接。

6.根据权利要求5所述的基于仿生原理的多环耦合可折展多模式空间捕获机构，其特征在于：所述单边凸耳(14)的耳片(141)和单边槽口(142)之间的夹角呈120°，双边凸耳(17)的耳片(171)和双边槽口(172)之间的夹角呈120°。

7.根据权利要求1所述的基于仿生原理的多环耦合可折展多模式空间捕获机构，其特征在于：所述上平台(7)包括两枚底座接头(71)、两条上平台滑槽(72)和四条上平台滑轨(73)；所述上平台(7)呈正六边形，上平台滑槽(72)位于正六边形两个对角顶点所形成的一条连线上，上平台滑轨(73)位于正六边形对角顶点所形成的另外两条连线上。

8.根据权利要求7所述的基于仿生原理的多环耦合可折展多模式空间捕获机构，其特征在于：所述上平台滑槽(72)和上平台滑轨(73)以60°夹角对称布置。

9.根据权利要求7所述的基于仿生原理的多环耦合可折展多模式空间捕获机构，其特征在于：所述动力装置(8)包括一组平行四边形机构(81)、一组双连杆机构(82)和一个减速电机(87)；所述平行四边形机构(81)通过四根等长杆件首尾顺次铰接，形成第一铰接点(83)、第二铰接点(84)、第三铰接点和第四铰接点，第一铰接结点(83)与底座接头(71)的下圆柱表面铰接，第二铰接结点(84)与双连杆机构(82)的圆柱销(86)转动铰接，双连杆机构(82)的铰接孔(85)与减速电机(87)的传动轴连接。

10.根据权利要求1所述的基于仿生原理的多环耦合可折展多模式空间捕获机构，其特征在于：所述捕获机构的捕获模式有包络抓取捕获模式、多点接触捕获模式和包裹吞噬捕获模式；对于被捕获目标物的半径介于最大展开半径与半展开半径之间时，采取包络抓取捕获模式；对于被捕获目标物的半径小于半展开半径且被捕获目标物的高度大于闭环手爪模块的高度时，采取多点接触捕获模式；对于被捕获目标物的半径小于半展开半径且被捕获目标物的高度小于闭环手爪模块的高度时，采取包裹吞噬捕获模式。