一种仿生噬菌体结构制造技术

本发明专利技术提供了一种仿生噬菌体结构，包括躯干结构、足腿结构以及头部结构，躯干结构连接足腿结构和头部结构；足腿结构包括足部底盘和仿生腿，仿生腿活动安装在足部底盘的周侧，且足部底盘内设置有驱动仿生腿摆动的第一驱动组件；头部结构包括头部底座和头部外壳，头部外壳在头部底座的周侧转动安装有多个，头部底座内设置有驱动多个头部外壳打开或闭合的第二驱动组件；头部外壳闭合形成的空间内设置有两条DNA单链，且头部外壳闭合形成的空间内还设置有驱动两条DNA单链分离或合拢的第三驱动组件。实现了对噬菌体足部运动、头部开合以及DNA解旋三种功能的模拟仿真，有助于提高对噬菌体运动的还原度。菌体运动的还原度。菌体运动的还原度。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生噬菌体结构


[0001]本专利技术涉及仿生机器人
，具体地，涉及一种仿生噬菌体结构。

技术介绍

[0002]仿生机器人是近年的研究热点之一，由于自然界中的生物具有特殊的能力，人类模仿其结构和运动方式并应用于机器人，从而获得性能更加优异、结构更加美化的机器人。比如仿生蜻蜓，依靠其头部和尾部的摆动，拥有超高的灵敏性和稳定性。
[0003]目前的仿生机器人主要围绕动物或者植物的形态功能进行仿生，鲜少有对于微生物的仿生研究。对于微生物的教学方面，由于其体积微小、肉眼不可见的特性，难以通过观察实物来了解相关构造和活动，故若能制造出放大一定倍数至实际可见的微生物模型，并能够展示其主要特征和运动方式，将很大程度上有利于教学和学习工作的展开。
[0004]噬菌体的主要运动方式有腿部的爬行、头部外壳的开合以及头部内部DNA的解螺旋。市面上关于噬菌体的仿生模型大多止步于静态，通常是由塑料等材料进行组装来制作出噬菌体的外形结构，难以完整地呈现噬菌体的运动方式，故动态的仿噬菌体机器人研究前景广阔，应用潜力大。
[0005]现有公开号为CN211167353U的中国专利申请文献，其公开了一种仿大肠杆菌噬菌体进行水陆两栖探测的机器人，包括运动系统、运动系统上安装有排放沉浮系统和探测装置；所述运动系统包括底盘基座，底盘基座上安装有转向前进装置并铰接有单自由度触肢，转向前进装置铰接有双自由度触肢；单自由度触肢和双自由度触肢均连接有伸缩装置；所述单自由度触肢和双自由度触肢沿底盘基座交替均匀安装；单自由度触肢和双自由度触肢各为四个。
[0006]现有技术中的噬菌体仿生结构仅仅只能实现足部运动，对噬菌体运动的还原性差，存在待改进之处。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种仿生噬菌体结构。
[0008]根据本专利技术提供的一种仿生噬菌体结构，包括躯干结构、足腿结构以及头部结构，所述躯干结构连接足腿结构和头部结构；所述足腿结构包括足部底盘和仿生腿，所述仿生腿活动安装在足部底盘的周侧，且所述足部底盘内设置有驱动仿生腿摆动的第一驱动组件；所述头部结构包括头部底座和头部外壳，所述头部外壳在头部底座的周侧转动安装有多个，所述头部底座内设置有驱动多个头部外壳打开或闭合的第二驱动组件；所述头部外壳闭合形成的空间内设置有两条DNA单链，且所述头部外壳闭合形成的空间内还设置有驱动两条DNA单链分离或合拢的第三驱动组件。
[0009]优选地，还包括驱动件，所述驱动件分别带动第一驱动组件、第二驱动组件以及第三驱动组件；或所述第一驱动组件、第二驱动组件、以及第三驱动组件三者传动连接，所述驱动件带动第一驱动组件、第二驱动组件或第三驱动组件。
[0010]优选地，所述仿生腿包括转动圆盘、弧形连杆、短接连杆、长接连杆以及纺锤形杆，所述转动圆盘转动连接在足部底盘中部的外壁上；所述弧形连杆的一端与转动圆盘偏心铰接连接，所述弧形连杆的另一端与纺锤形杆转动连接；所述短接连杆的一端转动连接在足部底盘的下部，所述短接连杆的另一端转动连接在弧形连杆的中部；所述长接连杆的一端转动连接在足部底盘的上部，所述长接连杆的另一端转动连接在纺锤形杆的上端。
[0011]优选地，所述仿生腿在足部底盘的周侧等间隔设置有四个；所述第一驱动组件包括中间连杆、中间齿轮、从动连杆以及侧边从动齿轮，所述中间齿轮转动设置在足部底盘内，所述中间齿轮同轴紧固连接在中间连杆上；所述从动连杆在中间齿轮的两侧分别转动连接有一个，所述侧边从动齿轮分别在两个从动连杆上同轴紧固连接有一个，两个所述从动连杆的端部均同轴连接一个转动圆盘；且两个所述侧边从动齿轮均分别与中间齿轮啮合。
[0012]优选地，所述头部外壳的下端设置有齿轮部，所述齿轮部探入头部底座的内部；所述第二驱动组件设置在头部底座内，所述第二驱动组件包括主动齿轮、被动齿轮、滑键以及配合齿条，所述主动齿轮和被动齿轮位于同一平面内并啮合，所述被动齿轮上设置有圆柱销，所述圆柱销的中心轴线与被动齿轮的中心轴线平行，且所述圆柱销与被动齿轮的中心轴线不共线；所述滑键设置在被动齿轮的上方并与其滑移配合，所述滑键上开设有长条形槽，所述圆柱销向上伸入长条形槽内并与其滑动配合；所述配合齿条固定在滑键的上方，且配合齿条与齿轮部啮合。
[0013]优选地，所述头部底座包括上部底座和下部底座，所述主动齿轮和被动齿轮均安装在下部底座上，所述被动齿轮在主动齿轮的周侧均布设置有多个，且所述被动齿轮与头部外壳一一对应；所述下部底座的内部周侧设置有内齿圈，任一所述被动齿轮均与内齿圈啮合。
[0014]优选地，所述上部底座上设置有允许头部外壳下端的齿轮部通过的缺口，上部底座上还设置有外壳固定器，头部外壳通过圆柱销与外壳固定器转动连接，且连接头部外壳和外壳固定器的圆柱销的中心轴线为头部外壳的转动轴线。
[0015]优选地，所述头部底座的上部固定设置有大齿轮，所述第三驱动组件设置在大齿轮上，所述第三驱动组件包括转盘、第一中央齿轮、DNA底座、第二弧形连杆、过渡齿轮以及转换齿轮；所述转盘同轴转动设置在大齿轮的上方，所述第一中央齿轮与转盘同轴转动连接，所述DNA底座在转盘上平行设置有两个，两个所述DNA底座分别位于第一中央齿轮的两侧，两个所述DNA底座分别与第一中央齿轮啮合，且两个DNA底座上分别固定安装有一条DNA单链；所述过渡齿轮与转盘转动连接，所述转换齿轮的转轴与转盘固定连接，所述转换齿轮的下部与大齿轮啮合，所述转换齿轮的上部与过渡齿轮连接，所述第二弧形连杆的一端与其一DNA底座铰接连接，所述第二弧形连杆的另一端与过渡齿轮偏心铰接连接。
[0016]优选地，所述DNA底座包括齿条部和插槽部，所述齿条部与第一中央齿轮啮合，所述插槽部用于插接安装DNA单链，且所述插槽部自其与齿条部的连接处呈U型向上延伸。
[0017]优选地，所述挡板引导DNA底座的齿条部直线运动。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0019]1、本专利技术通过第一驱动组件驱动仿生噬菌体的足腿结构摆动、第二驱动组件驱动仿生噬菌体的头部外壳打开或合拢、第三驱动组件驱动两条DNA单链相互靠近或远离，实现
了对噬菌体足部运动、头部开合以及DNA解旋三种功能的模拟仿真，有助于提高对噬菌体运动的还原度。
[0020]2、本专利技术通过将第一驱动组件、第二驱动组件以及第三驱动组件三者传动连接，并在中间连接的一端连接电机、马达或发条等驱动件，实现对噬菌体的足部运动、头部开合以及DNA解旋三种功能的同时仿真。
附图说明
[0021]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0022]图1为本专利技术主要体现仿生噬菌体整体结构示意图；
[0023]图2为本专利技术主要体现仿生噬菌体足腿结构示意图；
[0024]图3为本专利技术主要体现第一驱动组件整体结构的示意图；
[0025]图4为本专利技术主要体现仿生噬菌本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿生噬菌体结构，其特征在于，包括躯干结构(4)、足腿结构(2)以及头部结构(3)，所述躯干结构(4)连接足腿结构(2)和头部结构(3)；所述足腿结构(2)包括足部底盘(215)和仿生腿，所述仿生腿活动安装在足部底盘(215)的周侧，且所述足部底盘(215)内设置有驱动仿生腿摆动的第一驱动组件；所述头部结构(3)包括头部底座和头部外壳(301)，所述头部外壳(301)在头部底座的周侧转动安装有多个，所述头部底座内设置有驱动多个头部外壳(301)打开或闭合的第二驱动组件；所述头部外壳(301)闭合形成的空间内设置有两条DNA单链(101)，且所述头部外壳(301)闭合形成的空间内还设置有驱动两条DNA单链(101)分离或合拢的第三驱动组件。2.如权利要求1所述的仿生噬菌体结构，其特征在于，还包括驱动件，所述驱动件分别带动第一驱动组件、第二驱动组件以及第三驱动组件；或所述第一驱动组件、第二驱动组件、以及第三驱动组件三者传动连接，所述驱动件带动第一驱动组件、第二驱动组件或第三驱动组件。3.如权利要求1所述的仿生噬菌体结构，其特征在于，所述仿生腿包括转动圆盘(208)、第一弧形连杆(209)、短接连杆(210)、长接连杆(212)以及纺锤形杆(213)，所述转动圆盘(208)转动连接在足部底盘(215)高度方向中部的外壁上；所述第一弧形连杆(209)的一端与转动圆盘(208)偏心铰接连接，所述第一弧形连杆(209)的另一端与纺锤形杆(213)转动连接；所述短接连杆(210)的一端转动连接在足部底盘(215)高度方向的下部，所述短接连杆(210)的另一端转动连接在第一弧形连杆(209)的中部；所述长接连杆(212)的一端转动连接在足部底盘(215)高度方向的上部，所述长接连杆(212)的另一端转动连接在纺锤形杆(213)的上端。4.如权利要求3所述的仿生噬菌体结构，其特征在于，所述仿生腿在足部底盘(215)的周侧均布有四组；所述第一驱动组件包括中间连杆(202)、中间齿轮(204)、从动连杆(203)以及侧边从动齿轮(207)，所述中间齿轮(204)转动设置在足部底盘(215)内，所述中间齿轮(204)同轴紧固连接在中间连杆(202)上；所述从动连杆(203)在中间齿轮(204)的两侧分别转动连接有一个，所述侧边从动齿轮(207)分别在两个从动连杆(203)上同轴紧固连接有一个，两个所述从动连杆(203)的端部均同轴连接一个转动圆盘(208)；且两个所述侧边从动齿轮(207)均分别与中间齿轮(204)啮合。5.如权利要求1所述的仿生噬菌体，其特征在于，所述头部外壳(301)的下端设置有齿轮部，所述齿轮部探入头部底座的内部；所述第二驱动组件设置在头部底座内，所述第二驱动组件包括主动齿轮(309)、被动齿轮(308)、滑键(306)以及配合齿条(307)，所述主动齿轮(309)和被动齿轮(308)位于同一平面内并啮合，所述被动齿轮(308)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张竞波，高红，肖楷川，成盈睿，姚存异，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：