[發明專利]一種翻涌運動機構

有效

• 申請號: 201610341301.X
• 申請日: 2016-05-20
• 公開（公告）號: CN106402575B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 姚燕安;李銳明;王志瑞
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: F16L55/32
• 分類號: F16L55/32;E21D9/06;B62D57/02
• 代理公司: 北京衛平智業專利代理事務所(普通合伙)11392
• 代理人: 董琪

技術領域

本發明涉及一種翻涌運動機構，特別地涉及一種仿液體翻涌狀態的運動機構。通過對機構進行轉動副和移動副的優化配置使得該機構能夠模擬一種類似液體沸騰翻涌的狀態，從而達到一種無限循環的運動效果。該發明可用于管道攀爬機器人、隧道洞體的盾構施工等領域。

背景技術

管道機器人相對于其他類型機器人相比，由于其活動空間狹小，運動過程中可依附物體少等原因對機器人運動能力要求較高。為此，在觀察液體在各種情形下的運動狀態后，受其在沸騰時翻涌運動啟發制作了一種無限翻轉的運動機構。

中國專利公開號CN103448825A公開了一種縮放穿插的運動機構，可以通過控制上桿組中的驅動電機和各個推桿的伸縮，可以實現上桿組和下桿組的縮放運動，也可以實現上桿組和下桿組之間的穿插運動，并且機構整體具有縮放穿插移動步態和爬壁轉彎移動步態。

中國專利公開號CN103317511A公開了一種多連桿穿插運動機構，該機構的每個三角形平面，可以控制一個三角形平面放大和一個三角形平面縮小，可以通過三個連桿組中舵機和三角形平面上兩個電機的驅動，使縮小的三角形平面從放大的三角形平面中間穿插過去。

發明內容

本發明要解決的技術問題：翻涌運動為一種無限循環的連續運動，要以機械方式實現此種運動，要對各運動副進行合理配置，使得機構具有較好的對稱性，從而有益于實現無限循環運動。

本發明的技術方案：

一種翻涌運動機構，其特征在于：一種翻涌運動機構包括上平臺、中間平臺、下平臺及連接它們的第一電動推桿、第二電動推桿、第三電動推桿、第四電動推桿、第五電動推桿、第六電動推桿、第七電動推桿、第八電動推桿、第九電動推桿。

上平臺含有第一鉸鏈組件、第二鉸鏈組件、第三鉸鏈組件以及連接它們的第十電動推桿、第十一電動推桿、第十二電動推桿。

第一鉸鏈組件含有第一三角型連接件、第二三角型連接件、第一支鏈連接件、第二支鏈連接件、套筒以及銷桿，銷桿依次穿過第二三角型連接件的a孔、第二支鏈連接件的a孔、套筒、第一支鏈連接件的a孔、第一三角型鏈接件的a孔，軸向用螺母緊固，使第一支鏈連接件、第二支鏈連接件繞著套筒形成轉動連接。所述的三個鉸鏈組件組成結構尺寸相同。

對于上平臺，第一鉸鏈組件中，第一三角型連接件b孔的軸線與第二三角型連接件b孔的軸線共面且夾角為60°；第二鉸鏈組件中，第一三角型連接件b孔的軸線與第二三角型連接件b孔的軸線共面且夾角為60°；第三鉸鏈組件中，第一三角型連接件b孔的軸線與第二三角型連接件b孔的軸線共面且夾角為60°。

第十電動推桿的b端與第一鉸鏈組件中第二三角型連接件的b孔連接，a端與第三鉸鏈組件中第一三角型連接件的b孔連接，通過頂絲固定。

第十一電動推桿的b端與第二鉸鏈組件中第二三角型連接件的b孔連接，a端與第一鉸鏈組件中第一三角型連接件的b孔連接，通過頂絲固定。

第十二電動推桿的b端與第三鉸鏈組件中第二三角型連接件的b孔連接，a端與第二鉸鏈組件中第一三角型連接件的b孔連接，通過頂絲固定。

中間平臺含有第四鉸鏈組件、第五鉸鏈組件、第六鉸鏈組件以及連接它們的第十三電動推桿、第十四電動推桿、第十五電動推桿，所述中間平臺的結構與連接關系與上平臺相同。

下平臺含有第七鉸鏈組件、第八鉸鏈組件、第九鉸鏈組件以及連接它們的第十六電動推桿、第十七電動推桿、第十八電動推桿，所述下平臺的結構與連接關系與上平臺相同。

上平臺、中間平臺和下平臺通過第一電動推桿、第二電動推桿、第三電動推桿、第四電動推桿、第五電動推桿、第六電動推桿、第七電動推桿、第八電動推桿、第九電動推桿連接為一個整體，具體連接關系如下：

第一電動推桿的b端與第一鉸鏈組件中的第二支鏈連接件的b孔連接，第一電動推桿的a端與第四鉸鏈組件中的第一支鏈連接件的b孔連接，通過頂絲固定；第二電動推桿的b端與第四鉸鏈組件中的第二支鏈連接件的b孔連接，第二電動推桿的a端與第七鉸鏈組件中的第一支鏈連接件的b孔連接，通過頂絲固定；第三電動推桿的b端與第七鉸鏈組件中的第二支鏈連接件的b孔連接，第三電動推桿的a端與第一鉸鏈組件中的第一支鏈連接件的b孔連接，通過頂絲固定。