【技术实现步骤摘要】
一种仿鸬鹚腿
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蹼足游走机构
[0001]本专利技术涉及仿生两栖机器人领域,具体地涉及一种仿鸬鹚腿
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蹼足游走机构。
技术介绍
[0002]仿生两栖机器人是基于仿生生物学,模仿两栖生物的结构和驱动机构,并施以智能控制的机器人。多年来,国内外学者已经在仿生两栖机器人的推进机理研究方面取得了丰富的研究成果。目前,仿生两栖机器人的两栖推进方式多采用腿足式、游走式、轮浆式、复合驱动式等推进方式。腿足式两栖机器人具有较强的地形适应能力,但是需要多组驱动单元,增加了驱动结构的冗余,并且水下机动性不强;游走式两栖机器人在水中游动性能较好,但是在碎石、浅滩等环境下,推进性能大大降低,适应复杂环境的能力不强;轮浆式机器人在陆地上拥有较强的机动性,在水底爬行时则因为机器人轮辐转动速度较小,而且会产生侧向力,易对机器人爬行方向产生干扰。
[0003]在其他研究方面,Johansson等对游禽划水机理进行一些活体实验,发现游禽不仅采用阻力模式划水推进,而且通过升力模式推进。樊继壮等通过脚蹼压力分布和流场结构特点分析,发现水生青蛙推进过程中采用阻力模式和升力模式结合的方式,提高推进效率。哥德堡大学在Nature上发表论文,针对不同形状蹼足研究发现非对称蹼足更有利于水下推进。在自然界中,鸬鹚作为典型的游禽,具有较好的陆上及水中运动能力。由此,可将鸬鹚作为仿生两栖机器人的仿生对象,通过蹼足划水和行走机理实现两栖推进。
技术实现思路
[0004]为了提高机器人水中推进的效率、提高机器人在崎 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种仿鸬鹚腿
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蹼足游走机构,其特征在于,所述腿
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蹼足游走机构包括:后肢连接架(4)、腿组件(5)和蹼足组件(6);其中,所述后肢连接架(4),用于固定连接机器人本体和所述腿组件(5)的一端;所述腿组件(5),用于驱动机器人的运动,至少可实现横向转动、纵向转动以及高度调节;蹼足组件(6),连接于所述腿组件(5)的另一端,具有蹼结构,受所述腿组件(5)驱动能够实现高度调节、俯仰角度调节、方位角度调节、翻滚角度调节,并与所述腿组件(5)配合实现机器人的划水动作以提供推力。2.根据权利要求1所述的腿
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蹼足游走机构,其特征在于,所述腿组件(5)包括横向摆动关节(5
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1)、平行多驱动纵向摆动关节(5
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2)、平行多连杆结构(5
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3);其中,所述横向摆动关节(5
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1)包括横向摆动电机(5
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11)、主动转动轴(5
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12)、被动转动轴(5
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13);所述平行多驱动纵向摆动关节(5
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2)包括第一纵向摆动结构(5
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21)和第二纵向摆动结构(5
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22);所述平行多连杆结构(5
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3)包括第一多连杆结构(5
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31)和第二多连杆结构(5
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32);所述主动转动轴(5
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12)和所述被动转动轴(5
‑
13)分别沿纵向与所述第一纵向摆动结构(5
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21)和所述第二纵向摆动结构(5
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22)固定连接;所述第一纵向摆动结构(5
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21)沿纵向连接于所述第一多连杆结构(5
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31)的一端,所述第二纵向摆动结构(5
‑
22)沿纵向连接于所述第二多连杆结构(5
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32)的一端;所述第一多连杆结构(5
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31)和所述第二多连杆结构(5
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32)的另一端沿横向分别连接于所述蹼足组件(6)的两侧;所述横向摆动关节(5
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1)带动所述平行多驱动纵向摆动关节(5
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2)和所述平行多连杆结构(5
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3)横向转动。3.根据权利要求2所述的腿
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蹼足游走机构,其特征在于,所述后肢连接架(4)包括纵向连接件(4
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1),所述纵向连接件(4
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1)包括连接板(4
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11)和连接环(4
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12),所述后肢连接架(4)通过所述连接板(4
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11)与机器人本体固定连接;所述连接环(4
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12)从所述连接板(4
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11)的下方伸出,所述连接环(4
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12)的轴向与所述连接板(4
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11)的长度方向平行,并沿所述连接板(4
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11)的长度方向设置多个,沿所述连接板(4
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11)的宽度方向设置多列,所述主动转动轴(5
‑
12)和被动转动轴(5
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13)分别穿设于其中一列连接环(4
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12)内。4.根据权利要求3所述的腿
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蹼足游走机构,其特征在于,所述后肢连接架(4)还包括横向摆动关节连接件(4
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2),所述横向摆动关节(5
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1)连接于所述摆动关节连接件(4
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2)上,并通过所述摆动关节连接件(4
‑
2)与机器人本体连接;其中,所述横向摆动电机(5
‑
11)与所述横向摆动关节连接件(4
‑
2)固定连接,所述主动转动轴(5
‑
12)和所述被动转动轴(5
‑
13)与所述横向摆动关节连接件(4
‑
2)转动连接。5.根据权利要求4所述的腿
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蹼足游走机构,其特征在于,所述摆动关节连接件(4
‑
2)上还设置有与所述平行多驱动纵向摆动关节(5
‑
2)的横向转动轨迹对应的弧形通槽(4
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21);在所述第一纵向摆动结构...
【专利技术属性】
技术研发人员:邢会明,徐泽勇,许德新,王元瑞,雷莫夫,程子杰,
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学,
类型:发明
国别省市:
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