一种仿生的张拉整体结构模块制造技术

本发明专利技术涉及机器人技术领域，特别涉及一种仿生的张拉整体结构模块。包括伸缩件和斜向连杆；两伸缩件相对布置，两伸缩件的相对两侧均活动连接有两斜向连杆，同侧的两斜向连杆交叉布置；伸缩件包括伸缩杆、固定连杆和连接件；两伸缩杆相对布置，两固定连杆沿垂直于伸缩杆方向相对布置，任意伸缩杆的端面与相邻的固定连杆的端面间连接固定有连接件；连接件活动连接斜向连杆；伸缩件用于进行档位式伸缩，以使得张拉整体结构模块形成不同的构型，且多个仿生的张拉整体结构模块用于相互连接为依次减小的机械臂结构。本发明专利技术通过伸缩件与斜向连杆的配合，实现了仿生的张拉整体结构模块的同源相似模块之间的构型变换。似模块之间的构型变换。似模块之间的构型变换。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生的张拉整体结构模块


[0001]本专利技术涉及机器人
，特别涉及一种仿生的张拉整体结构模块。

技术介绍

[0002]海马作为一种常见的海洋生物，能够通过使用其灵活的尾巴勾住海草、珊瑚等海洋生物来稳定自身姿态，为高效地捕食提供必要前提。通过对海马尾巴的生物结构观察可以发现：海马尾巴是由大约40个模块串联组成的，这些模块的结构构造、材料属性均保持一致。然而，由于这些单元的物理尺寸从基部到尾部依次减小，使得海马尾巴变得异常灵活，其通过调控单一模块的物理尺寸是能够实现对整体机构性能进行调控的，因此可从海马尾巴处得到调控单一模块的物理尺寸进而实现对整体机构性能进行调控的启示。
[0003]在现有技术中，可重构连续型机器人具有极高的环境共融能力，解决了传统机器人在特定场景中交互困难的工程问题。然而，目前连续型机器人的可重构特性多数依赖多种类型模块的组合来实现，这使得机器人在重构过程中需要耗费大量的时间成本。因此，亟需提出一种结构简单可编程的模块来代替传统单一机构形式的模块，通过多个模块组合形成连续型机器臂或机器人，以此提高连续型机器臂或机器人的原位重构能力。
[0004]综上所述，受海马尾巴的结构属性启发，本专利提出了一种结构简单的仿生的张拉整体结构模块。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种仿生的张拉整体结构模块，以解决现有连续型机器臂或机器人的重构模块结构复杂的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种仿生的张拉整体结构模块，包括伸缩件和斜向连杆；两所述伸缩件相对布置，两所述伸缩件的相对两侧均活动连接有两所述斜向连杆，同侧的两所述斜向连杆交叉布置；所述伸缩件包括伸缩杆、固定连杆和连接件；两所述伸缩杆相对布置，两所述固定连杆沿垂直于所述伸缩杆方向相对布置，任意所述伸缩杆的端面与相邻的所述固定连杆的端面间连接固定有所述连接件；所述连接件活动连接所述斜向连杆；所述伸缩件用于进行档位式伸缩，以使得所述张拉整体结构模块形成不同的构型，且多个所述仿生的张拉整体结构模块用于相互连接为依次减小的机械臂结构。
[0007]在其中一个实施例中，所述伸缩杆包括内连杆和外连杆；所述内连杆的一端套设于所述外连杆内，所述内连杆活动连接所述外连杆，所述外连杆的内部与所述内连杆间连接有弹簧，所述弹簧沿所述外连杆的轴线方向布置，所述内连杆的另一端伸出所述外连杆外；所述内连杆的另一端连接固定有所述连接件，所述外连杆远离所述内连杆的一端连接固定有所述连接件。
[0008]在其中一个实施例中，所述内连杆的端面设有两个半圆凸壁；两所述半圆凸壁相对布置且留有间隙，所述间隙与所述外连杆的内部间连接固定有所述弹簧，两所述半圆凸壁的外壁上周向布置有环形凸壁；所述外连杆内周向布置有多个环形凹槽，所述环形凸壁
用于活动卡设于任意一个所述环形凹槽内。
[0009]在其中一个实施例中，多个所述环形凹槽沿所述外连杆的轴线方向均匀布置。
[0010]在其中一个实施例中，两所述半圆凸壁的外侧壁上均设有凸起滑块；所述外连杆的侧壁上设有滑槽，所述凸起滑块滑动安装于所述滑槽内。
[0011]在其中一个实施例中，所述连接件铰链连接所述斜向连杆。
[0012]在其中一个实施例中，所述连接件设有竖向通孔，所述竖向通孔用于绳驱连接相邻的所述仿生的张拉整体结构模块。
[0013]本专利技术的有益效果如下：
[0014]由于两所述伸缩件相对布置，两所述伸缩件的相对两侧均活动连接有两所述斜向连杆，同侧的两所述斜向连杆交叉布置，所以在进行应用时，所述伸缩件沿所述伸缩件的长度方向进行伸缩变换，同时带动所述斜向连杆进行高度方向的变换，即所述伸缩件配合所述斜向连杆可将所述仿生的张拉整体结构模块形成新的构型，实现了所述仿生的张拉整体结构模块的同源相似模块之间的构型变换。
[0015]并且由于所述伸缩件用于进行档位式伸缩，以使得所述张拉整体结构模块形成不同的构型，且多个所述仿生的张拉整体结构模块用于相互连接为依次减小的机械臂结构，所以在进行应用时，多个所述仿生的张拉整体结构模块相互连接后，形成整个机械臂的结构，所述伸缩件可根据不同的档位进行同源的变换，依次调控所述仿生的张拉整体结构模块的范式，从而改变局部弯曲刚度的物理性质，进而实现对整个机械臂的重构，最终使其能够展向出共形交互的环境共融能力。
[0016]综上所述，本专利技术通过所述伸缩件与所述斜向连杆的配合，实现了所述仿生的张拉整体结构模块的同源相似模块之间的构型变换，并且多个所述仿生的张拉整体结构模块相互连接，可通过调控多个所述仿生的张拉整体结构模块，从而实现整个机械臂的重构，彻底实现了通过调控简单的单一模块进而实现控制整个机械臂重构的目的，解决了现有连续型机器臂或机器人的重构模块结构复杂的问题。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本专利技术第一个实施例提供的仿生的张拉整体结构模块的构型结构示意图；
[0019]图2是本专利技术第一个实施例提供的伸缩件的结构示意图；
[0020]图3是本专利技术第一个实施例提供的内连杆的结构示意图；
[0021]图4是本专利技术第一个实施例提供的内连杆的剖面结构示意图；
[0022]图5是本专利技术第一个实施例提供的外连杆的剖面结构示意图一；
[0023]图6是本专利技术第一个实施例提供的外连杆的剖面结构示意图二；
[0024]图7是本专利技术第二个实施例提供的仿生的张拉整体结构模块的构型结构示意图；
[0025]图8是本专利技术第三个实施例提供的仿生的张拉整体结构模块的构型结构示意图；
[0026]图9是本专利技术第四个实施例提供的仿生的张拉整体结构模块的构型结构示意图；
[0027]图10是本专利技术第五个实施例提供的仿生的张拉整体结构模块的构型结构示意图；
[0028]图11是本专利技术第六个实施例提供的多个仿生的张拉整体结构模块相互连接的结构示意图；
[0029]图12是本专利技术第六个实施例提供的多个仿生的张拉整体结构模块相互连接的机械臂构型变换结构示意图一；
[0030]图13是本专利技术第六个实施例提供的多个仿生的张拉整体结构模块相互连接的机械臂构型变换结构示意图二；
[0031]图14是本专利技术第六个实施例提供的多个仿生的张拉整体结构模块相互连接的机械臂构型变换结构示意图三；
[0032]图15是本专利技术第六个实施例提供的多个仿生的张拉整体结构模块相互连接的机械臂构型变换结构示意图四；
[0033]图16是本专利技术第六个实施例提供的多个仿生的张拉整体结构模块相互连接的机械臂构型变换结构示意图五；
[0034]图17是本专利技术第六个实施例提供的驱动卷轮、驱动电机和安装支本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿生的张拉整体结构模块，其特征在于，包括伸缩件和斜向连杆；两所述伸缩件相对布置，两所述伸缩件的相对两侧均活动连接有两所述斜向连杆，同侧的两所述斜向连杆交叉布置；所述伸缩件包括伸缩杆、固定连杆和连接件；两所述伸缩杆相对布置，两所述固定连杆沿垂直于所述伸缩杆方向相对布置，任意所述伸缩杆的端面与相邻的所述固定连杆的端面间连接固定有所述连接件；所述连接件活动连接所述斜向连杆；所述伸缩件用于进行档位式伸缩，以使得所述张拉整体结构模块形成不同的构型，且多个所述仿生的张拉整体结构模块用于相互连接为依次减小的机械臂结构。2.根据权利要求1所述的一种仿生的张拉整体结构模块，其特征在于，所述伸缩杆包括内连杆和外连杆；所述内连杆的一端套设于所述外连杆内，所述内连杆活动连接所述外连杆，所述外连杆的内部与所述内连杆间连接有弹簧，所述弹簧沿所述外连杆的轴线方向布置，所述内连杆的另一端伸出所述外连杆外；所述内连杆的另一端连接固定有所述连接件，所述外连杆远离所述内连杆的一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：张捷，史俊豪，王吉，林堉垦，刘健豪，黄俊海，吴嘉宁，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：