一种多功能仿生机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种多功能仿生机器人，包括基座，基座后端沿周向间隔分布有多个推进翼板，各个推进翼板前端转动连接在基座上、后端为自由端，相邻推进翼板之间通过弹性膜实现连接，通过弹性膜将相邻推进翼板之间的间隙封闭，多个推进翼板和多个弹性膜形成伞体结构，伞体结构与基座之间的空腔形成推进腔，基座上设有推进驱动机构，通过推进驱动机构带动多个推进翼板独立转动，从而实现推进翼板向外展开或向内收缩，进而实现推进腔的体积的变化，从而带动机器人前进；推进翼板上设有用于改变机器人运动方向的水流调节组件。本发明专利技术相比现有技术具有以下优点：实现机器人在水下的灵活前进以及转向且能耗低。进以及转向且能耗低。进以及转向且能耗低。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能仿生机器人


[0001]本专利技术涉及机器人
，尤其涉及的是一种多功能仿生机器人。

技术介绍

[0002]目前，机器人的工作日益丰富，随着人们对海洋环境的探索，对灵活机动、敏捷性的水下机器人要求更高。国内外常见的水下机械大多采用螺旋桨驱动的方式，螺旋桨驱动的方式存在噪声大、隐蔽性差、结构复杂的缺陷，具有一定的局限性。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种多功能仿生机器人，以实现机器人在水下的灵活前进以及转向且能耗低。
[0004]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0005]一种多功能仿生机器人，包括基座，所述基座后端沿周向间隔分布有多个推进翼板，各个推进翼板前端转动连接在基座上、后端为自由端，相邻推进翼板之间通过弹性膜实现连接，通过弹性膜将相邻推进翼板之间的间隙封闭，多个推进翼板和多个弹性膜形成伞体结构，伞体结构与基座之间的空腔形成推进腔，基座上设有推进驱动机构，通过推进驱动机构带动多个推进翼板独立转动，从而实现推进翼板向外展开或向内收缩，进而实现推进腔的体积的变化，从而带动机器人前进；所述推进翼板上设有用于改变机器人运动方向的水流调节组件。
[0006]作为上述机器人的优选方案，所述水流调节组件包括至少一个水流调节板，推进翼板上开有用于放置水流调节板的至少一个避让槽，推进翼板内侧设有水流调节驱动机构，通过水流调节驱动机构带动水流调节板翻转，从而改变水流调节板与推进翼板之间的相对角度。
[0007]作为上述机器人的优选方案，所述推进驱动机构包括多组独立的推进驱动组件，多组推进驱动组件一一对应的驱动多个推进翼板独立转动，每组推进驱动组件包括推进电机、拉线、拉簧，拉簧位于推进翼板外侧，拉簧前端固定在基座上，拉簧后端固定在推进翼板外侧，推进电机安装在基座后端且位于推进翼板内侧，推进电机的输出轴上设有绕线滚筒，拉线的一端固定在绕线滚筒上，拉线的另一端固定在推进翼板内侧，通过推进电机带动绕线滚筒正反转，从而实现拉线的收放，配合着拉簧的作用，进而实现推进翼板向内收缩或向外展开。
[0008]作为上述机器人的优选方案，所述基座前侧沿周向设有至少两组吸盘组件，每组吸盘组件包括吸盘撑杆、吸盘和预紧弹簧，吸盘撑杆后端固定在基座上，吸盘撑杆前端通过球形铰接头连接吸盘，吸盘外周设有至少两个预紧弹簧，预紧弹簧前端固定在吸盘外侧壁上、后端固定在吸盘撑杆上。
[0009]作为上述机器人的优选方案，所述基座前端设有透明外壳，透明外壳与基座之间形成密闭空腔，密闭空腔中设有视觉部件。
[0010]作为上述机器人的优选方案，所述基座上沿周向设有酸碱度传感器、压力传感器以及温度传感器。
[0011]作为上述机器人的优选方案，所述水流调节驱动机构包括水流调节电机、摆动导杆、按压臂，水流调节电机安装在推进翼板内侧，水流调节电机的输出轴上固定有与输出轴相垂直的摇臂，摇臂末端固定连接与摇臂相垂直的摆动导杆，水流调节板内侧固定有一个按压臂，按压臂的另一端铰接在摆动导杆上。
[0012]本专利技术相比现有技术具有以下优点：
[0013]本专利技术提供的一种多功能仿生机器人，其将机器人主体设计为伞体结构，并将基座及沿基座周向分布的多个推进翼板作为伞体结构的骨架，通过推进驱动机构带动多个推进翼板独立转动，从而实现伞体结构的收缩或展开，模仿水母的吸水或喷水过程，这一连续的过程为机器人提供了前进的动力；同时在推进翼板还设有水流调节组件，通过水流调节组件来改变机器人运动方向，从而对机器人的位置姿态进行灵活调整。此外，本专利技术提供的多功能仿生机器人，相对于传统的螺旋桨驱动结构的机器人，具有噪音小、机动灵活性高、隐蔽性强、能耗低等优点，应用场合丰富。
附图说明
[0014]图1是本专利技术展开状态的立体图。
[0015]图2是本专利技术收缩状态的立体图。
[0016]图3是本专利技术另一视角的立体图。
[0017]图4是本专利技术的水流调节组件的立体图。
[0018]图5是本专利技术的吸盘组件的立体图。
[0019]图中标号：1基座；2推进翼板；3弹性膜；4推进腔；5水流调节组件；6推进电机；7拉线；8拉簧；9吸盘组件；10吸盘撑杆；11吸盘；12预紧弹簧；13球形铰接头；14水流调节板；15避让槽；16水流调节电机；17摆动导杆；18按压臂；19摇臂；20透明外壳；21传感器。
具体实施方式
[0020]下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0021]参见图1至图5，本实施例公开了一种多功能仿生机器人，包括基座1，基座1后端沿周向间隔分布有多个推进翼板2，各个推进翼板2前端转动连接在基座1上、后端为自由端，推进翼板2前端与基座1铰接，相邻推进翼板2之间通过弹性膜3实现连接，通过弹性膜3将相邻推进翼板2之间的间隙封闭，多个推进翼板2和多个弹性膜3形成伞体结构，伞体结构与基座1之间的空腔形成推进腔4，基座1上设有推进驱动机构，通过推进驱动机构带动多个推进翼板2独立转动，从而实现推进翼板2向外展开或向内收缩，进而实现推进腔4的体积的变化，从而带动机器人前进；推进翼板2上设有用于改变机器人运动方向的水流调节组件5。
[0022]推进驱动机构包括多组独立的推进驱动组件，多组推进驱动组件一一对应的驱动多个推进翼板2独立转动，每组推进驱动组件包括推进电机6、拉线7、拉簧8，拉簧8位于推进翼板2外侧，拉簧8前端固定在基座1上，拉簧8后端固定在推进翼板2外侧，推进电机6安装在
基座1后端且位于推进翼板2内侧，推进电机6的输出轴上设有绕线滚筒，拉线7的一端固定在绕线滚筒上，拉线7的另一端固定在推进翼板2内侧，通过推进电机6带动绕线滚筒正反转，从而实现拉线7的收放，配合着拉簧8的作用，进而实现推进翼板2向内收缩或向外展开。
[0023]推进驱动组件的具体工作过程为：当推进电机6带动拉线7收回时，拉线7向内拉动对应的推进翼板2，使得推进翼板2向内收缩；当推进电机6带动拉线7放开时，拉线7松开推进翼板2，在拉簧8的弹性拉力作用下，拉簧8向外拉动推进翼板2，带动推进翼板2向外展开。可通过各组推进驱动组件的不同组合控制，从而实现机器人的前进运动或一定范围的转向功能。
[0024]基座1前侧沿周向设有至少两组吸盘组件9，每组吸盘组件9包括吸盘撑杆10、吸盘11和预紧弹簧12，吸盘撑杆10后端固定在基座1上，吸盘撑杆10前端通过球形铰接头13连接吸盘11，吸盘11外周设有至少两个预紧弹簧12，预紧弹簧12前端固定在吸盘11外侧壁上、后端固定在吸盘撑杆10上。球形铰接头13的设置，可实现吸盘11的灵活旋转。通过预紧弹簧12提供一定的预紧力，对于不同的吸附曲面，可以实现吸盘11自适应调整贴合角度，使其能稳定吸附在不同的表面上。
[0025]水流调节组件5包括至少一个水流调节板14，推进翼板2上开有用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能仿生机器人，包括基座(1)，其特征在于：所述基座(1)后端沿周向间隔分布有多个推进翼板(2)，各个推进翼板(2)前端转动连接在基座(1)上、后端为自由端，相邻推进翼板(2)之间通过弹性膜(3)实现连接，通过弹性膜(3)将相邻推进翼板(2)之间的间隙封闭，多个推进翼板(2)和多个弹性膜(3)形成伞体结构，伞体结构与基座(1)之间的空腔形成推进腔(4)，基座(1)上设有推进驱动机构，通过推进驱动机构带动多个推进翼板(2)独立转动，从而实现推进翼板(2)向外展开或向内收缩，进而实现推进腔(4)的体积的变化，从而带动机器人前进；所述推进翼板(2)上设有用于改变机器人运动方向的水流调节组件(5)。2.如权利要求1所述的一种多功能仿生机器人，其特征在于：所述水流调节组件(5)包括至少一个水流调节板(14)，推进翼板(2)上开有用于放置水流调节板(14)的至少一个避让槽(15)，推进翼板(2)内侧设有水流调节驱动机构，通过水流调节驱动机构带动水流调节板(14)翻转，从而改变水流调节板(14)与推进翼板(2)之间的相对角度。3.如权利要求1所述的一种多功能仿生机器人，其特征在于：所述推进驱动机构包括多组独立的推进驱动组件，多组推进驱动组件一一对应的驱动多个推进翼板(2)独立转动，每组推进驱动组件包括推进电机(6)、拉线(7)、拉簧(8)，拉簧(8)位于推进翼板(2)外侧，拉簧(8)前端固定在基座(1)上，拉簧(8)后端固定在推进翼板(2)外侧，推进电机(6)安装在基座(1)后端且位于推进翼板(2)内侧，推进电机(6)的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓杰，眭翔，张嘉庆，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：