[發(fā)明專利]一種基于蝸輪蝸桿傳動(dòng)仿黃金水母機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810805927.0
• 申請(qǐng)日: 2018-07-20
• 公開（公告）號(hào): CN109018282B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王汝貴;李毅;霍禮陽(yáng);張磊;張林貝子;方正
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號(hào): B63H1/30
• 分類號(hào): B63H1/30;F16H37/12
• 代理公司: 廣西南寧公平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 45104
• 代理人: 黃永校

一種基于蝸輪蝸桿傳動(dòng)仿黃金水母機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)由傘狀部分、連接部分和尾部部分組成，傘狀部分通過蝸桿帶動(dòng)六組蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪處外接曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，利用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)來(lái)完成舒展和收縮運(yùn)動(dòng)，以此實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的前進(jìn)行為，尾部部分通過導(dǎo)流滑片分撥水流以實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)不同角度的轉(zhuǎn)彎行為。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊穩(wěn)定、速度與方向可控、靈活越障、穩(wěn)定性好和傳送推進(jìn)效率高的特點(diǎn)，適用于復(fù)雜的海底環(huán)境探測(cè)探險(xiǎn)、海洋生物觀測(cè)和海底勘探等領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及仿生機(jī)構(gòu)領(lǐng)域，特別是一種基于蝸輪蝸桿傳動(dòng)仿黃金水母機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

仿生機(jī)器人是指模仿生物、從事生物特點(diǎn)工作的機(jī)器人，以此達(dá)到一定預(yù)期的目的。黃金水母是在帕勞的水母湖發(fā)現(xiàn)，為無(wú)毒水母，黃金水母在水中借助風(fēng)或水流來(lái)移動(dòng)，通過噴水推進(jìn)的方法，由一些特殊的肌肉擴(kuò)張然后迅速收回，把身體內(nèi)的水排出體外，在水流反作用驅(qū)動(dòng)下，達(dá)到向前游動(dòng)、轉(zhuǎn)彎等推進(jìn)行為，黃金水母是典型的噴射推進(jìn)原型，黃金水母具有推進(jìn)效率高、游動(dòng)速度快等特點(diǎn)，能夠可以適應(yīng)很多復(fù)雜的海底環(huán)境的運(yùn)動(dòng)；仿生黃金水母可以在復(fù)雜的海底環(huán)境中執(zhí)行水下探測(cè)探險(xiǎn)、海洋生物觀測(cè)和海底勘探等任務(wù)。

中國(guó)專利201710229570.1公開了一種仿生水母式推進(jìn)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，但是鐘狀體結(jié)構(gòu)的收縮和舒張幅度過大，增加了驅(qū)動(dòng)器的輸出力度，不利用水下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)；中國(guó)專利201410403982.9公開了一種內(nèi)嵌式筒形電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器水母，該水母可以通過多關(guān)節(jié)手臂的下擺和上揚(yáng)來(lái)實(shí)現(xiàn)在水中的仿生推進(jìn)，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、穩(wěn)定性不高并難以控制。

目前尚未見一種具有結(jié)構(gòu)緊湊穩(wěn)定、速度與方向可控、靈活越障、穩(wěn)定性好和傳送推進(jìn)效率高的特點(diǎn)的一種基于蝸輪蝸桿傳動(dòng)仿黃金水母機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新發(fā)明設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容

為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足，克服其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、穩(wěn)定性不高的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種基于蝸輪蝸桿傳動(dòng)仿黃金水母機(jī)構(gòu)，它具有結(jié)構(gòu)緊湊穩(wěn)定、速度與方向可控、靈活越障、穩(wěn)定性好和傳送推進(jìn)效率高的特點(diǎn)，適用于復(fù)雜的海底環(huán)境探測(cè)探險(xiǎn)、海洋生物觀測(cè)和海底勘探等領(lǐng)域。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于蝸輪蝸桿傳動(dòng)仿黃金水母機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括傘狀部分、連接部分和尾部部分，其特征在于：

所述傘狀部分包括外殼、機(jī)座、圓環(huán)片、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)和支撐架，外殼為半圓弧殼體，機(jī)座上均勻分布有六組連接架，每組連接架通過銷軸與圓環(huán)片連接，圓環(huán)片為可拆卸圓環(huán)片，圓環(huán)片上均勻分布著六組銷軸孔，每一組銷軸孔均包含兩個(gè)大小一樣的軸孔，蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)包括第一組蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)、第二組蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)、第三組蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)、第四組蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)、第五組蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)和第六組蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，第一組蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)外嚙合蝸輪，每一組蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)均連接兩個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，其他組蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系與第一組蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)完全相同，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)包括第一組曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、第二組曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、第三組曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、第四組曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、第五組曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、第六組曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、第七組曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、第八組曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、第九組曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、第十組曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、第十一組曲柄搖桿機(jī)構(gòu)和第十二組曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，第一組曲柄搖桿機(jī)構(gòu)包括曲柄、連桿、搖桿和長(zhǎng)連桿，曲柄一端通過銷軸與蝸輪連接，曲柄另一端通過銷軸與連桿滑槽連接，同時(shí)曲柄與連桿滑槽連接的這一端通過銷軸與長(zhǎng)連桿一端連接銷軸貫穿連桿滑槽，連桿包括連桿滑槽、連桿第一銷軸座和連桿第二銷軸座，連桿滑槽通過移動(dòng)副與曲柄和長(zhǎng)連桿連接，連桿第一銷軸座通過銷軸與支撐架連接，連桿第二銷軸座通過銷軸與搖桿連接，搖桿通過銷軸與長(zhǎng)連桿連接，長(zhǎng)連桿一端通過銷軸與曲柄連接，長(zhǎng)連桿另一端通過銷軸與搖桿連接，其他組曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系與第一組曲柄搖桿機(jī)構(gòu)完全相同，支撐架連接著兩個(gè)大小相同的外嚙合蝸輪；

所述連接部分包括空心圓柱體和U型鉸鏈，空心圓柱體為保護(hù)殼，通過銷軸與機(jī)座連接，U型鉸鏈底部通過銷軸與傘狀部分的機(jī)座連接，U型鉸鏈兩側(cè)并列平行的銷軸座通過銷軸與尾部部分連接；

所述尾部部分上分布有八個(gè)規(guī)則性的導(dǎo)流滑片。