[實用新型]一種基于局部流化機理的仿生掘進機器人

有效

• 申請號: 202123137728.3
• 申請日: 2021-12-14
• 公開（公告）號: CN216508969U
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 趙秉新;劉進福;韓松;周爽;龍杰;張文祥;顏文俊
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: B63C11/52
• 分類號: B63C11/52
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 孫琴

本實用新型公開了一種基于局部流化機理的仿生掘進機器人，包括安裝架，通過安裝架上的主驅動部驅動整個執行部豎向升降；執行部包括連接件，連接件固定安裝在主驅動部的輸出端上，次驅動部安裝在連接件上，次驅動部的輸出端與工作尖端相連接，外殼組件包括沿周向分布的多塊弧形板，多塊弧形板通過外圍的至少一組彈性部件連接在一起，連接件上設有對外殼組件進行滑動支撐的第一組滑動支撐組件，通過次驅動部驅動工作尖端豎向升降，從而帶動移動楔塊件豎向移動，在移動楔形凸起與固定楔塊之間斜面配合的作用下，多個弧形板沿徑向向外擴張或沿徑向向內收攏。本實用新型相的優點：實現了在海底的自主掘進、自主錨定和自主脫附功能。

技術領域

本實用新型涉及水下機器人技術領域，尤其涉及的是一種基于局部流化機理的仿生掘進機器人。

背景技術

水下作業，特別是與海底有關的作業一直是技術和工程領域的技術難題，特別是在海底進行掘進作業的同時能夠完成錨定等多種作業，能在如水下電纜或管道的安裝、海底資源如石油等的探索和開采等多個領域進行應用。水下機器人在這一領域得到了越來越廣泛的應用，如水下無人航行器等勘察裝備能夠在海底挖掘同時在洋流中定位以采集海底生態及礦產資源樣本，這些水下無人裝備大多是自備能源，需要在復雜環境下執行作業，因此對于掘進時的能量消耗和錨泊定位的自主能力具有極高要求。而目前現有的水下掘進裝備往往不具備自主功能，或者不能夠完成自主定位和脫附，無法集成多種功能，在實際運用上有不小的局限性。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種基于局部流化機理的仿生掘進機器人，以實現在海底的自主掘進、自主錨定和自主脫附功能，滿足復雜環境下自主作業的需求。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種基于局部流化機理的仿生掘進機器人，包括安裝架，所述安裝架上安裝有主驅動部，主驅動部的輸出端向下延伸并連接有執行部，通過主驅動部驅動整個執行部豎向升降；

所述執行部包括連接件、次驅動部、工作尖端、外殼組件，連接件固定安裝在主驅動部的輸出端上，次驅動部安裝在連接件上，次驅動部的輸出端豎直向下伸出外殼組件之下并與工作尖端相連接，外殼組件空套在次驅動部和連接件外圍，外殼組件包括沿周向分布的多塊弧形板，多塊弧形板通過外圍的至少一組彈性部件連接在一起，自然狀態下，多塊弧形板共同圍成一個圓筒狀外殼，連接件上設有第一組滑動支撐組件，第一組滑動支撐組件包括沿連接件周向分布的多個支撐滑塊，每個支撐滑塊沿著連接件的徑向向外延伸，每塊弧形板上開有與支撐滑塊滑動配合的支撐滑動槽，次驅動部的輸出端上固定有至少一個移動楔塊件，每個移動楔塊件沿周向設有多個移動楔形凸起，外殼組件內側設有至少一組固定楔塊件，每組固定楔塊件包括沿外殼組件內側周向分布的多個固定楔塊，多個移動楔形凸起與多個固定楔塊一一對應的呈斜面配合，通過次驅動部驅動工作尖端豎向升降，從而帶動工作尖端以及移動楔塊件豎向移動，在移動楔形凸起與固定楔塊之間斜面配合的作用下，外殼組件的多個弧形板沿徑向向外擴張或沿徑向向內收攏。

作為上述機器人的優選方案，所述次驅動部的輸出端上設有兩個移動楔塊件，兩個移動楔塊件分別為上下排布的上移動楔塊件和下移動楔塊件，下移動楔塊件固定套裝在次驅動部的輸出端上，上移動楔塊件通過多根豎向連接桿與下移動楔塊件固定連接，相應的，外殼組件內側也設有上下排布的兩組固定楔塊件，上下兩組固定楔塊件分別上下兩個移動楔塊件一一對應。

作為上述機器人的優選方案，所述次驅動部上設有第二組滑動支撐組件，第二組滑動支撐組件與第一組滑動支撐組件的結構組成相同，且第二組滑動支撐組件位于第一組滑動支撐組件的下方。

作為上述機器人的優選方案，多塊所述弧形板通過外圍的上下兩組彈性部件連接在一起。

作為上述機器人的優選方案，所述弧形板上的支撐滑動槽呈“凹”字形，所述支撐滑塊外形與支撐滑動槽形狀相吻合。