[發明專利]一種采集海床科學信息的仿生水下足式機器人

有效

• 申請號: 202011189959.6
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112339952B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 杜付鑫;許延杰;李貽斌;陳子霄;秦川界;羅皓麒;王鴻輝;李文軒;類延強;王建軍;張濤
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B63C11/52
• 分類號: B63C11/52;B63G8/24;B62D57/032;G01N1/10
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

1.一種水下使用的仿生機器人，其特征在于，包括主體部分、泥沙采集裝置、六條腿結構和六個足部結構；

主體部分包括主體框架、模塊化浮力塊、視覺系統和照明裝置；所述的模塊化浮力塊固定在主體框架頂部，視覺系統和照明裝置設置在主體框架內；

所述的六條腿結構固定在主體部分的兩側，每側設置三條，兩側的腿結構對稱設置，在每條腿結構的底部設有足部結構；

每條腿結構還包括第一伺服電機、第二伺服單機、第三伺服電機、脛骨、股骨；所述的第一伺服電機固定在所述的主體框架的側面，驅動一個連接件轉動，所述的連接件與第二伺服電機相連，所述的第二伺服電機驅動股骨轉動，股骨通過SEA彈簧驅動器與脛骨相連，所述的第三伺服電機驅動SEA彈簧驅動器；

每條腿結構包括SEA彈簧驅動器，所述的SEA彈簧驅動器包括外殼、第一擋塊、第二擋塊、彈簧、圓環導軌、軸承；外殼為一個空心圓盤，在圓盤的中心設有一個軸；第一擋塊位于外殼內，且第一擋塊的中心通過軸承套裝在所述軸上，第一擋塊包括多個掃臂；多個第二擋塊沿外殼的環形方向固定外殼內壁上，且多個第二擋塊間隔分布在相鄰的掃臂之間；圓環導軌位于外殼內且穿過所有的掃臂和第二擋塊，在相鄰的掃臂和第二擋塊之間的圓環導軌段上套裝有彈簧；

所述的泥沙采集裝置固定在主體部分，用于泥沙采集。

2.如權利要求1所述的水下使用的仿生機器人，其特征在于，所述的模塊化浮力塊用插銷固定安裝在主體的主體框架上，視覺系統被密封罐包裹。

3.如權利要求1所述的水下使用的仿生機器人，其特征在于，所述的第三伺服電機的軸端與位于外殼中心的軸相連。

4.如權利要求1所述的水下使用的仿生機器人，其特征在于，所述的多個掃臂在第一擋塊的環形方向上均勻設置。

5.如權利要求1所述的水下使用的仿生機器人，其特征在于，所述的足部結構包括上頂蓋、下頂蓋、薄膜壓電式傳感器、足部直桿、曲柄連桿機構、壓簧、足部觸底結構及底盤；上頂蓋與腿結構末端固定，下頂蓋與上頂蓋固定連接，薄膜壓電式傳感器被密封在上頂蓋與下頂蓋之間，下頂蓋與底盤通過曲柄連桿機構連接，底盤固定在足部直桿中間位置，壓簧置于底盤與下頂蓋之間，足部直桿穿過圓盤、壓簧，足部直桿的頂部位于下頂蓋端面卡槽內，在壓簧的壓力下，足部直桿的頂部可與薄膜壓電式傳感器接觸。

6.如權利要求5所述的水下使用的仿生機器人，其特征在于，所述的足部觸底結構采用球形結構。

7.如權利要求1所述的水下使用的仿生機器人，其特征在于，所述的泥沙采集裝置包括電動推桿、固定底板、采樣盒；所述的固定底板底部上均布多個采樣盒，采樣盒與固定底板連接；在固定底板頂部設有電動推桿，電動推桿驅動固定底板上下運動，進而帶動采樣盒上下運動。

8.如權利要求7所述的水下使用的仿生機器人，其特征在于，采樣盒包括一個底部敞口的盒體，盒體中固定有兩個合葉，每個合葉包括第一葉片和第二葉片，兩個葉片之間通過銷軸連接，每個合葉的第一葉片固定在采樣盒的側壁上，第二葉片與另一合葉的第二葉片配合，可使盒體下部密封，且兩個第二葉片的底部被盒體側壁的突出限位，在盒體內還放置有一個擋塊，擋塊與第一葉片之間留有間隙。