摆杆驱动的柔性仿鳄尾结构制造技术

本发明专利技术涉及仿生机器人技术领域，具体公开一种摆杆驱动的柔性仿鳄尾结构，包括摆杆、驱动机构、主动柔性尾巴段和从动柔性尾巴段；摆杆具有多个弹性连接件；驱动机构与摆杆连接；主动柔性尾巴段通过多个弹性连接件与摆杆连接；主动柔性尾巴段具有第一弹性复位件；在主动柔性尾巴段摆动时，第一弹性复位件将至少部分动能转化为弹性势能，为后续的摆动提供动能；从动柔性尾巴段具有第二弹性复位件；在从动柔性尾巴段摆动时，至少一个第二弹性复位件将至少部分动能转化为弹性势能，为后续的摆动提供动能；该摆杆驱动的柔性仿鳄尾结构仅通过控制摆杆摆动就能控制主动柔性尾巴段和从动柔性尾巴段，控制难度较低；可以实现高频率驱动。动。动。

【技术实现步骤摘要】
摆杆驱动的柔性仿鳄尾结构


[0001]本专利技术涉及仿生机器人
，具体涉及一种摆杆驱动的柔性仿鳄尾结构。

技术介绍

[0002]鳄鱼作为典型的两栖动物是很好的仿生对象，鳄鱼在陆地、滩涂等地方行走时，其尾巴上下摆动且可着地，为身体提供支撑；在水下游动时，其尾巴在水平方向摆动呈S型波动，为身体向前游动和转向提供推力。
[0003]该类型机器人分为大致两类：刚性铰链式多电机驱动方式、柔性结构简谐激励驱动形式。刚性铰链式多电机驱动方式的仿生机器人尾部结构过重，严重制约了机器人运动的灵活性与稳定性，而且多电机控制复杂，难度大，故障率高；柔性结构简谐激励驱动形式的仿生机器人在驱动上还未完善，常见的驱动有绳索拉伸式，其难以实现高频率驱动；因此亟待需要研发出一种结构简单，控制难度较低，而且可以实现高频率驱动的鳄尾结构。

技术实现思路

[0004]本专利技术为解决上述的技术问题而提供一种摆杆驱动的柔性仿鳄尾结构，解决了柔性鳄鱼尾巴机器人的驱动频率难以提升的问题，同时整个结构简单，有利于提升灵活性。
[0005]为解决上述问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种摆杆驱动的柔性仿鳄尾结构，包括摆杆、驱动机构、主动柔性尾巴段和从动柔性尾巴段。
[0007]所述摆杆具有多个弹性连接件。
[0008]所述驱动机构配置为与所述摆杆连接，用于驱动所述摆杆摆动。
[0009]所述主动柔性尾巴段的至少局部配置为通过多个所述弹性连接件与所述摆杆连接，以使所述主动柔性尾巴段跟随所述摆杆摆动。
[0010]所述从动柔性尾巴段配置为与所述主动柔性尾巴段连接，并跟随所述主动柔性尾巴段摆动。
[0011]所述主动柔性尾巴段具有至少一个第一弹性复位件，用于驱动所述主动柔性尾巴段复位，并在所述主动柔性尾巴段摆动时将至少部分动能转化为弹性势能，为后续的摆动提供动能。
[0012]所述从动柔性尾巴段具有至少一个第二弹性复位件，用于驱动所述从动柔性尾巴段复位，并在所述主动柔性尾巴段摆动时将至少部分动能转化为弹性势能，为后续的摆动提供动能。
[0013]本公开至少一实施例提供的摆杆驱动的柔性仿鳄尾结构中，所述主动柔性尾巴段还具有：多个第一仿形框架。
[0014]相邻的所述第一仿形框架转动连接，所述至少一个弹性复位构件用于驱动相邻的所述第一仿形框架复位。
[0015]本公开至少一实施例提供的摆杆驱动的柔性仿鳄尾结构中，所述从动柔性尾巴段
还具有：多个第二仿形框架。
[0016]相邻的所述第二仿形框架转动连接，所述至少一个弹性复位构件用于驱动相邻的所述第二仿形框架复位。
[0017]本公开至少一实施例提供的摆杆驱动的柔性仿鳄尾结构中，所述主动柔性尾巴配置为与所述从动柔性尾巴段转动连接。
[0018]所述主动柔性尾巴段和从动柔性尾巴段之间配置有第三弹性复位件，所述主动柔性尾巴段和从动柔性尾巴段分别与所述第三弹性复位件的两端固定连接。
[0019]本公开至少一实施例提供的摆杆驱动的柔性仿鳄尾结构中，所述驱动机构包含有：壳体、电机和传动机构。
[0020]所述壳体具有转轴，且所述摆杆配置为与所述转轴转动连接。
[0021]所述电机配置在所述壳体内。
[0022]所述传动机构配置为与所述摆杆的一端连接，用于将所述电机的输出轴与所述摆杆联接，使所述电机的转动运动转换为往复摆动运动，并作用于所述摆杆上。
[0023]其中，所述传动机构位于所述壳体内。
[0024]本公开至少一实施例提供的摆杆驱动的柔性仿鳄尾结构中，所述传动机构包含有：定位板、摆动架和驱动盘。
[0025]所述定位板固定地配置在所述壳体内。
[0026]所述摆动架可滑动地配置在所述定位板上。
[0027]所述驱动盘配置为与所述电机固定连接。
[0028]其中，驱动盘上设置有驱动轴，所述摆动架上设置有第一活动槽和第二活动槽，所述第一活动槽和第二活动槽相垂直。
[0029]所述驱动轴一端插入/穿过所述第一活动槽设置，所述第一活动槽配置为与所述摆动架的滑动方向相垂直。
[0030]所述摆杆上设置有连接轴，所述连接轴插入/穿过所述第二活动槽。
[0031]本公开至少一实施例提供的摆杆驱动的柔性仿鳄尾结构中，所述转轴配置为与所述主动柔性尾巴段转动连接。
[0032]本公开至少一实施例提供的摆杆驱动的柔性仿鳄尾结构中，所述壳体还具有防水套，所述摆杆穿过所述防水套并插入所述壳体内。
[0033]本公开至少一实施例提供的摆杆驱动的柔性仿鳄尾结构中，所述第一仿形框架上设置有连接座，所述连接座上可转动地配置有桥接片，所述桥接片与相邻的所述第一仿形框架固定连接。
[0034]本公开至少一实施例提供的摆杆驱动的柔性仿鳄尾结构中，所述桥接片与相邻的所述第二仿形框架固定连接。
[0035]本专利技术的有益效果为：仅通过控制摆杆摆动就能控制主动柔性尾巴段和从动柔性尾巴段，控制难度较低；同时整个结构较为简单，从动柔性尾巴段通过弹性和惯性即可以实现仿生活动，在摆动时第一弹性复位件和第二弹性复位件将动能转化为弹性势能，弹性势能为下一个摆动动作提供动能，可以实现高频率驱动，同时仿生动作可以更加生动。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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例，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。
[0037]图1为一些实施例中的摆杆驱动的柔性仿鳄尾结构的立体图。
[0038]图2为图1中A处的放大图。
[0039]图3为一些实施例中的摆杆驱动的柔性仿鳄尾结构的立体图。
[0040]图4为图3中B处的放大图。
[0041]图5为一些实施例中的摆杆驱动的柔性仿鳄尾结构的局部结构示意图。
[0042]图6为一些实施例中的主动柔性尾巴段的结构示意图。
[0043]图7为一些实施例中的从动柔性尾巴段的结构示意图。
[0044]图8为一些实施例中的摆杆驱动的柔性仿鳄尾结构的局部剖面图。
[0045]图9为一些实施例中的驱动机构在未装配壳体时与摆杆的连接示意图。
[0046]图10为一些实施例中的摆动架与驱动盘的连接示意图。
[0047]图11为一些实施例中的驱动盘与电机的连接示意图。
[0048]图12为一些实施例中的定位板与摆动架的连接示意图。
[0049]图13为一些实施例中第一仿形框架装配了桥接片后的结构示意图。
[0050]图14为一些实施例中第一仿形框架装配了桥接片后的结构示意图。
[0051]图15为一些实施例中从动柔性尾巴段首端的第二仿形框架的立体图。
[0052]图16为一些实施例中从动柔性尾巴段首端的第二仿形框架本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种摆杆驱动的柔性仿鳄尾结构，其特征在于，包括：摆杆，具有多个弹性连接件；驱动机构，配置为与所述摆杆连接，用于驱动所述摆杆摆动；主动柔性尾巴段，至少局部配置为通过多个所述弹性连接件与所述摆杆连接，以使所述主动柔性尾巴段跟随所述摆杆摆动；以及从动柔性尾巴段，配置为与所述主动柔性尾巴段连接，并跟随所述主动柔性尾巴段摆动；其中，所述主动柔性尾巴段具有至少一个第一弹性复位件，用于驱动所述主动柔性尾巴段复位；在所述主动柔性尾巴段摆动时，所述至少一个第一弹性复位件将至少部分动能转化为弹性势能，为后续的摆动提供动能；所述从动柔性尾巴段具有至少一个第二弹性复位件，用于驱动所述从动柔性尾巴段复位；在所述从动柔性尾巴段摆动时，所述至少一个第二弹性复位件将至少部分动能转化为弹性势能，为后续的摆动提供动能。2.根据权利要求1所述的一种摆杆驱动的柔性仿鳄尾结构，其特征在于，所述主动柔性尾巴段还具有：多个第一仿形框架；其中，相邻的所述第一仿形框架转动连接，所述至少一个弹性复位构件用于驱动相邻的所述第一仿形框架复位。3.根据权利要求2所述的一种摆杆驱动的柔性仿鳄尾结构，其特征在于，所述从动柔性尾巴段还具有：多个第二仿形框架；其中，相邻的所述第二仿形框架转动连接，所述至少一个弹性复位构件用于驱动相邻的所述第二仿形框架复位。4.根据权利要求1所述的一种摆杆驱动的柔性仿鳄尾结构，其特征在于，所述主动柔性尾巴配置为与所述从动柔性尾巴段转动连接；其中，所述主动柔性尾巴段和从动柔性尾巴段之间配置有第三弹性复位件，所述主动柔性尾巴段和从动柔性尾巴段分别与所述第三弹性复位件的两端...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志刚，韩路路，李智强，冯创新，徐小明，蒋建平，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：