CN115339537B - 行走装置及机械蝎子 - Google Patents

行走装置及机械蝎子 Download PDF

Info

Publication number
CN115339537B
CN115339537B CN202210995426.XA CN202210995426A CN115339537B CN 115339537 B CN115339537 B CN 115339537B CN 202210995426 A CN202210995426 A CN 202210995426A CN 115339537 B CN115339537 B CN 115339537B
Authority
CN
China
Prior art keywords
transmission assembly
transmission
joint bearing
assembly
running gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210995426.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN115339537A (zh
Inventor
陈华
朱海萌
徐伟填
陈东蔓
卢剑豪
周刘成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Technology University
Original Assignee
Shenzhen Technology University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Technology University filed Critical Shenzhen Technology University
Priority to CN202210995426.XA priority Critical patent/CN115339537B/zh
Publication of CN115339537A publication Critical patent/CN115339537A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115339537B publication Critical patent/CN115339537B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D57/00Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
    • B62D57/02Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

本申请提供一种行走装置,包括安装组件、传动机构、驱动机构、限位机构和行走机构,安装组件包括相间隔的第一安装架和第二安装架;传动机构包括第一传动组件和第二传动组件,第一传动组件设置于第一安装架,第二传动组件设置于第二安装架;驱动机构与传动机构传动连接,以带动第一传动组件和第二传动组件转动;限位机构包括滑块、第一关节轴承和第二关节轴承,滑块可滑动地设置于安装组件,第一关节轴承连接于第一传动组件,第二关节轴承连接于第二传动组件,第一关节轴承和第二关节轴承可活动地连接于滑块的相对两端,并且在第一传动组件和第二传动组件转动时沿相反的方向转动;行走机构连接于滑块。本申请还提供一种机械蝎子。

Description

行走装置及机械蝎子
技术领域
本申请涉及仿生机器人技术领域,具体而言,涉及一种行走装置及机械蝎子。
背景技术
随着科技的进步,机器人的应用越来越广泛,大到机器工厂,小到日常生活,都能随处可见机器人的声影。仿生机器人是指模仿生物、从事生物特点工作的机器人。蝎子具备有足够的能力在复杂且难测的野外环境中生存,仿生机械蝎子正是通过模仿原生蝎子的步态和习性,能够充分解决复杂地形及难测的环境造成的科学探测的不便。然而,现有的仿生机械蝎子的腿部行走机构稳定性差,导致其无法在复杂的地形上的行走,难以满足需求。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种行走装置及机械蝎子,以解决上述问题。本申请实施例通过以下技术方案来实现上述目的。
第一方面,本申请提供一种行走装置,包括安装组件、传动机构、驱动机构、限位机构和行走机构,安装组件包括相间隔的第一安装架和第二安装架;传动机构包括第一传动组件和第二传动组件,第一传动组件设置于第一安装架,第二传动组件设置于第二安装架;驱动机构与传动机构传动连接,以带动第一传动组件和第二传动组件转动;限位机构包括滑块、第一关节轴承和第二关节轴承,滑块可滑动地设置于安装组件,第一关节轴承连接于第一传动组件,第二关节轴承连接于第二传动组件,第一关节轴承和第二关节轴承可活动地连接于滑块的相对两端,并且在第一传动组件和第二传动组件转动时沿相反的方向转动;行走机构连接于滑块。
在一种实施方式中,第一传动组件和第二传动组件均为齿轮传动,第一传动组件的传动比等于第二传动组件的传动比。
在一种实施方式中,第一传动组件包括相啮合的第一主动轮和第一从动轮,第二传动组件包括第二主动轮、中间齿轮和第二从动轮,中间齿轮分别与第二主动轮和第二从动轮啮合,第一主动轮和第二主动轮均与驱动机构传动连接,第一关节轴承连接于第一从动轮,第二关节轴承连接于第二从动轮。
在一种实施方式中,第一主动轮的转动轴线至第一从动轮的转动轴线的间距等于第二主动轮的转动轴线至第二从动轮的转动轴线的间距。
在一种实施方式中,滑块包括滑动本体、第一连接轴和第二连接轴,第一连接轴和第二连接轴设置于滑动本体的相对两侧,第一连接轴与第一关节轴承活动连接,第二连接轴与第二关节轴承活动连接,滑动本体能够相对安装组件滑动,滑动本体的重心偏离滑动本体的滑动轴线。
在一种实施方式中,安装组件还包括限位块和导杆,导杆连接于限位块,导杆的轴线与第一连接轴的轴线相垂直,滑动本体设有轴孔,导杆穿设于轴孔。
在一种实施方式中,行走机构包括卡板、连杆和支撑脚,卡板可转动地连接于连杆和滑块之间,支撑脚连接于连杆。
第二方面,本申请还提供一种机械蝎子,包括底板以及多个上述实施方式的行走装置,多个行走装置彼此间隔,每个行走装置均通过对应的安装组件安装于底板。
在一种实施方式中,底板设有第一避让槽和第二避让槽,至少部分第一传动组件伸入第一避让槽内,至少部分第二传动组件伸入第二避让槽内。
在一种实施方式中,机械蝎子还包括夹钳装置和尾部装置,夹钳装置和尾部装置设置于底板的首尾两端,多个行走装置设置于夹钳装置和尾部装置之间。
相较于现有技术,本申请提供的行走装置和机械蝎子,行走装置包括安装组件、传动机构、驱动机构、限位机构和行走机构,安装组件包括相间隔的第一安装架和第二安装架;传动机构包括第一传动组件和第二传动组件,第一传动组件设置于第一安装架,第二传动组件设置于第二安装架;驱动机构与传动机构传动连接,以带动第一传动组件和第二传动组件转动;限位机构包括滑块、第一关节轴承和第二关节轴承,滑块可滑动地设置于安装组件,第一关节轴承连接于第一传动组件,第二关节轴承连接于第二传动组件,第一关节轴承和第二关节轴承可活动地连接于滑块的相对两端,并且在第一传动组件和第二传动组件转动时沿相反的方向转动,如此,滑块、第一关节轴承、第二关节轴承、第一传动组件、第二传动组件和驱动机构形成双曲柄滑块机构,以实现行走机构的椭圆运动,并且提升了行走机构行走的稳定性,使得机械蝎子能够在复杂的地形上的行走,从而满足科学探测的需求。
本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,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。
图1是本申请提供的行走装置在一种视角下的结构示意图。
图2是图1所示的行走装置在另一种视角下的示意图。
图3是图1所示的行走装置在一种视角下的爆炸图。
图4是图1所示的行走装置在另一种视角下的爆炸图。
图5是图1所示的行走装置的滑块的结构示意图。
图6是图1所示的行走装置在又一种视角下的爆炸图。
图7是图1所示的行走装置在另一种状态下的示意图。
图8是本申请提供的机械蝎子的结构示意图。
图9是图8所示的机械蝎子的底板和行走装置的装配结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请实施例,下面将参照相关附图对本申请实施例进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请实施例中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。
随着人类的生活质量越来越高,对机器人的工作要求及其性能质量需求也越来越高。稳定性、精确性、灵活性、适应性,持久性,都是对机器人发展的必要要求。而自然界的生物所具有的一些运动行为及其动作技能,是现在机械所模拟不出或者需要大型复杂的结构才能实现相同的运动,所以自然界的生物对于我们在简化机械机构及扩展功能上具有巨大的学习意义。
蝎子是一种非常古老的生物,从四千五百万年前存活至今,本申请的发明人发现,现实中已经使用蝎子在某些方面的优点来解决问题,例如,蝎子具备有足够的能力在复杂且难测的野外环境中生存,机械蝎子正是通过模仿原生蝎子的步态和习性,能够充分解决复杂地形及难测的环境造成的科学探测的不便。
本申请的发明人发现,现有的仿生机械蝎子的腿部行走机构,稳定性差,导致其无法在复杂的地形上的行走,需要进行改善。
为了改善至少部分上述问题,本申请提供一种行走装置及机械蝎子,行走装置通过滑块、第一关节轴承、第二关节轴承、第一传动组件、第二传动组件和驱动机构形成双曲柄滑块机构,以实现行走机构的椭圆运动,并且提升了行走机构行走的稳定性,使得机械蝎子能够在复杂的地形上的行走,从而满足科学探测的需求。以下结合具体实施方式和说明书附图,对本申请提供的行走装置及机械蝎子进行详细说明。
请参阅图1和图2,本申请提供一种行走装置10,包括安装组件11、传动机构13、驱动机构15、限位机构17和行走机构19,安装组件11包括相间隔的第一安装架112和第二安装架114;传动机构13包括第一传动组件132和第二传动组件134,第一传动组件132设置于第一安装架112,第二传动组件134设置于第二安装架114;驱动机构15与传动机构13传动连接,以带动第一传动组件132和第二传动组件134转动;限位机构17包括滑块171、第一关节轴承173和第二关节轴承175,滑块171可滑动地设置于安装组件11,第一关节轴承173连接于第一传动组件132,第二关节轴承175连接于第二传动组件134,第一关节轴承173和第二关节轴承175可活动地连接于滑块171的相对两端,并且在第一传动组件132和第二传动组件134转动时沿相反的方向转动;行走机构19连接于滑块171。
请参阅图3至图5,安装组件11包括相间隔的第一安装架112和第二安装架114,第一安装架112和第二安装架114相对设置,并且均用于安装传动机构13。第一安装架112和第二安装架114的形状大致相同,为板状结构,第一安装架112设有第一安装孔1121和第二安装孔1123,第一安装孔1121设置于第二安装孔1123的上侧。第一安装架112还设有第一避让区1125,第一避让区1125位于第一安装孔1121和第二安装孔1123之间,用于避让第一关节轴承173,使得第一关节轴承173能够顺畅地转动,通过设置第一避让区1125还可以减少行走装置10的重量。第二安装架114设有第三安装孔1142和第四安装孔1144,第三安装孔1142设置于第四安装孔1144的上侧,其中,第一安装孔1121与第三安装孔1142对应设置,第二安装孔1123和第四安装孔1144对应设置。第二安装架114还设有第二避让区1146和中心安装孔1148,第二避让区1146位于第三安装孔1142和第四安装孔1144之间,用于避让第二关节轴承175,使得第二关节轴承175能够顺畅地转动,通过设置第二避让区1146还可以减少行走装置10的重量;中心安装孔1148设置第二避让区1146内,并且与第二避让区1146连通。
安装组件11还包括限位块116和导杆118,限位块116设置于第一安装架112和第二安装架114之间,用于对滑块171的移动进行限位,避免滑块171与传动机构13发生干涉,保证了传动机构13的传动功能。限位块116大致为长方体结构,限位块116开设有避位孔1161,在本实施例中,避位孔1161大致为“n”形,在其他实施方式中,避位孔1161还可以是圆形、方形或者其他形状。导杆118连接于限位块116,例如,导杆118自限位块116向背离避位孔1161的方向延伸。导杆118可以用于滑块171的穿过,以对滑块171进行导向,使得滑块171能够沿着导杆118的延伸方向往复移动。在本实施例中,导杆118大致为圆杆状结构,在其他实施方式中,导杆118还可以是方杆或者其他形状的杆体1932结构。
传动机构13包括第一传动组件132和第二传动组件134,第一传动组件132和第二传动组件134均与驱动机构15传动连接,其中,第一传动组件132设置于第一安装架112,例如,第一传动组件132可转动地安装于第一安装架112,第一传动组件132与第一关节轴承173连接,以带动第一关节轴承173转动;第二传动组件134设置于第二安装架114,例如,第二传动组件134可转动地安装于第二安装架114,第二传动组件134与第二关节轴承175连接,以带动第二关节轴承175转动。
在本实施例中,第一传动组件132和第二传动组件134均为齿轮传动,第一传动组件132的传动比等于第二传动组件134的传动比,使得第一关节轴承173的转动速度与第二关节轴承175的转动速度相等,由于第一关节轴承173和第二关节轴承175还在第一传动组件132和第二传动组件134转动时沿相反的方向转动,从而实现了第一关节轴承173和第二关节轴承175的等速反向转动,实现一个驱动机构15控制两个自由度,简化了行走装置10的结构,节省了生产成本。在一种实施方式中,第一传动组件132和第二传动组件134还可以均为带传动或者其他传动方式。在另一种实施方式中,第一传动组件132和第二传动组件134的传动方式可以不同,例如,第一传动组件132为齿轮传动,第二传动组件134为带传动或者其他传动,具体可以根据实际情况设定,满足第一关节轴承173与第二关节轴承175的等速反向转动的目的即可。作为一种示例,第一主动轮1322的齿轮为36,第二从动轮1346的齿数为45,第一传动组件132的传动比i1=45/36=1.25;第二主动轮1342的齿数为20,中间齿轮1344的齿数为18,第二从动轮1346的齿数为25,第二传动组件134的传动比i2=25/20=1.25,即,i1=i2,故第一从动轮1324的转速与第二从动轮1346齿轮转速相同。
传动机构13还包括主传动杆136和传动齿轮138,主传动杆136穿设于第一安装孔1121和第三安装孔1142,并且主传动杆136的长度大于第一安装架112和第二安装架114的间距,即,主传动杆136的一端延伸至第一安装架112的一侧,另一端延伸至第二安装架114的一侧;传动齿轮138固定设置于主传动杆136,并且与驱动机构15传动连接,使得驱动机构15可以带动传动齿轮138转动,从而带动主传动杆136转动。
第一传动组件132包括相啮合的第一主动轮1322和第一从动轮1324,其中,第一主动轮1322和第二主动轮1342与驱动机构15传动连接,例如,驱动机构15与传动齿轮138传动连接,传动齿轮138固定于主传动杆136,第一主动轮1322固定连接于主传动杆136,因此驱动机构15与第一主动轮1322传动连接。为了保证第一主动轮1322顺畅地转动,主传动杆136与第一安装孔1121的孔壁之间可以设置转动轴承,另外,主传动杆136上还可以设置限位法兰,限位法兰设置于第一安装架112背离第一主动轮1322的一侧,可以用于限制第一安装孔1121内的转动轴承,避免转动轴承在转动的过程中位置发生偏移,提升了第一主动轮1322转动的稳定性。第一从动轮1324通过齿轮轴可转动地安装于第二安装孔1123,例如,第一从动轮1324的齿轮轴容置于第二安装孔1123内,齿轮轴和第二安装孔1123的孔壁之间设有转动轴承,第一从动轮1324与齿轮轴固定。第一从动轮1324的齿轮轴上也设有限位法兰,以限制转动轴承沿齿轮轴移动。
第二传动组件134包括第二主动轮1342、中间齿轮1344和第二从动轮1346,中间齿轮1344分别与第二主动轮1342和第二从动轮1346啮合,第二主动轮1342固定连接于主传动杆136,因此第二主动轮1342均与驱动机构15传动连接。为了保证第二主动轮1342顺畅地转动,主传动杆136与第三安装孔1142的孔壁之间可以设置转动轴承,另外,也可以设置限位法兰限制第三安装孔1142内的转动轴承,避免转动轴承在转动的过程中位置发生偏移,提升第二主动轮1342转动的稳定性。第二从动轮1346通过齿轮轴可转动地安装于第四安装孔1144。中间齿轮1344通过齿轮轴可转动地设置于中心安装孔1148。
在本实施例中,第一主动轮1322的转动轴线至第一从动轮1324的转动轴线的间距等于第二主动轮1342的转动轴线至第二从动轮1346的转动轴线的间距,使得第一关节轴承173和第二关节轴承175的安装高度可以相等,避免高度不同产生的扭矩,防止扭矩导致的滑块171出现卡死的现象,进一步保证了滑块171能够顺畅地沿着导杆118滑动,进一步提升了行走装置10行走的稳定性。
驱动机构15与传动机构13传动连接,以带动第一传动组件132和第二传动组件134转动。在本实施例中,驱动机构15包括驱动电机152和驱动齿轮154,驱动齿轮154设置于驱动电机152的输出轴,驱动齿轮154与传动齿轮138啮合,使得驱动电机152的转动可以带动驱动电机152转动,驱动电机152带动传动齿轮138转动,传动齿轮138再分别带动第一主动轮1322和第二主动轮1342转动。
请参阅图5和图6,滑块171可滑动地设置于安装组件11,第一关节轴承173连接于第一传动组件132,例如,第一关节轴承173连接于第一从动轮1324;第二关节轴承175连接于第二传动组件134,例如,第二关节轴承175连接于第二从动轮1346。第一关节轴承173和第二关节轴承175可活动地连接于滑块171的相对两端,并且在第一传动组件132和第二传动组件134转动时沿相反的方向转动,如此,滑块171、第一关节轴承173、第二关节轴承175、第一传动组件132、第二传动组件134和驱动机构15形成双曲柄滑块171机构,以实现行走机构19的椭圆运动,并且提升了行走机构19行走的稳定性,使得机械蝎子1能够在复杂的地形上的行走,从而满足科学探测的需求。
滑块171包括滑动本体1712、第一连接轴1714和第二连接轴1716,第一连接轴1714和第二连接轴1716设置于滑动本体1712的相对两侧,其中,第一连接轴1714与第一关节轴承173活动连接,第一连接轴1714的轴线与导杆118的轴线相垂直,第一关节轴承173可相对第一连接轴1714转动和摆动。第二连接轴1716与第二关节轴承175活动连接,第二连接轴1716与第一连接轴1714的延伸方向相同,滑动本体1712能够相对安装组件11滑动,例如,滑动本体1712设有轴孔1713,安装组件11的导杆118穿设于轴孔1713,使得滑动本体1712能够沿导杆118移动。
在本实施例中,滑动本体1712的重心偏离滑动本体1712的滑动轴线,以平衡行走机构19传导而来的力沿轴向的分力,以防止由于滑块171产生沿导杆118的截面方向的扭矩,导致的滑块171出现卡死的现象,进一步保证了滑块171能够顺畅地沿着导杆118滑动,进一步提升了行走装置10行走的的稳定性。
请参阅图5和图7,行走机构19连接于滑块171,因此能够随行走机构19移动。在本实施例中,行走机构19在滑块171的带动下呈椭圆运动,提升了行走机构19行走的稳定性,使得机械蝎子1能够在复杂的地形上的行走,从而满足科学探测的需求。
在本实施例中,行走机构19包括卡板191、连杆193和支撑脚195,卡板191可转动地连接于连杆193和滑块171之间,支撑脚195连接于连杆193,例如,支撑脚195设有卡槽1951,连杆193包括杆体1932和卡勾1934,杆体1932与卡板191活动连接,卡勾1934相对杆体1932弯折,并卡设于卡槽1951。
行走机构19还包括顶柱197和脚套199,顶柱197穿设于连杆193并且可活动地连接于支撑脚195,能够增加支撑脚195和连杆193的连接强度,防止行走机构19在行走的过程中连杆193和支撑脚195分离,提升了行走机构19的结构稳定性。脚套199套设于支撑脚195背离卡板191的一侧,能够遮蔽连杆193的卡勾1934,可以具有装饰作用,提升行走机构19的外观一致性,使得行走机构19更加接近真实的蝎子腿部。
综上,本申请提供的行走装置10包括安装组件11、传动机构13、驱动机构15、限位机构17和行走机构19,安装组件11包括相间隔的第一安装架112和第二安装架114;传动机构13包括第一传动组件132和第二传动组件134,第一传动组件132设置于第一安装架112,第二传动组件134设置于第二安装架114;驱动机构15与传动机构13传动连接,以带动第一传动组件132和第二传动组件134转动;限位机构17包括滑块171、第一关节轴承173和第二关节轴承175,滑块171可滑动地设置于安装组件11,第一关节轴承173连接于第一传动组件132,第二关节轴承175连接于第二传动组件134,第一关节轴承173和第二关节轴承175可活动地连接于滑块171的相对两端,并且在第一传动组件132和第二传动组件134转动时沿相反的方向转动,如此,滑块171、第一关节轴承173、第二关节轴承175、第一传动组件132、第二传动组件134和驱动机构15形成双曲柄滑块171机构,以实现行走机构19的椭圆运动,并且提升了行走机构19行走的稳定性,使得机械蝎子1能够在复杂的地形上的行走,从而满足科学探测的需求。
请参阅图8和图9,本申请还提供一种机械蝎子1,包括底板30以及多个行走装置10,多个行走装置10彼此间隔,每个行走装置10均通过对应的安装组件11安装于底板30,例如,第一安装架112、第二安装架114和限位块116均安装于底板30。
底板30设有第一避让槽32和第二避让槽34,至少部分第一传动组件132伸入第一避让槽32内,至少部分第二传动组件134伸入第二避让槽34内,从而降低行走装置10的重心,减小支撑脚195在接地时产生的弯矩,避免支撑脚195由于弯矩过大导致的崩断,延长了行走装置10的使用寿命。
在本实施例中,行走装置10的数量为六个,每三个行走装置10为一组,其中,三个行走装置10从前至后设置于底板30的一侧,另外三个行走装置10从前至后设置于底板30的另一侧,底板30一侧的前行走装置10、后行走装置10及另一侧中间的行走装置10为一组,底板30一侧的中间的行走装置10和底板30另一侧的前行走装置10、后行走装置10为另一组。每组行走装置10形成一个三角形支架,当一组三角形支架中所有的行走装置10同时提起时,另一组三角形支架的三个行走装置10原地不动,支撑机械蝎子1的其他结构,同时机械蝎子1的重心落在另一组三角形支架上,然后再重复前一组的动作,相互轮换周而复始。这种行走方式使机械蝎子1可以随时随地停息下来,因为重心总是落在三角支架之内,这种行走方式是典型的三角步态行走法,行走轨迹呈“之”字形。由于机械蝎子1为三角步态行走法,运用了三角形稳定性的原理,保证了机械蝎子1行走的可靠稳定,利于机械蝎子1在复杂的地形上的行走,从而满足科学探测的需求。
机械蝎子1还包括夹钳装置40和尾部装置60,夹钳装置40和尾部装置60设置于底板30的首尾两端,多个行走装置10设置于夹钳装置40和尾部装置60之间。夹钳装置40可以实现对目标物体的抓取及搬运等操作。在本实施例中,夹钳装置40的数量为两个,两个夹钳装置40间隔设置于底板30的首端。尾部装置60设置于底板30的尾端,仿生蝎子可以通过尾部装置60实现的攻击和防御功能,使得仿生蝎子即使具有较小的体型,也能在某些特定的军事行动及自然探索中拥有不同寻常的优势。仿生蝎子通过行走装置10实现行走功能,使得仿生蝎子能够移动至目标位置。
尾部装置60通过模仿叉剪式升降机的设计,使用类平行四边形结构,可以使尾部装置60能够在垂直方向上进行长度变化,从而实现在平常状态下保持直立。叉剪式升降机能够完成伸展的动作,将其两侧的连杆193长度进行调整之后,克服了纯平行四边形机构仅能改变沿着垂直方向上的长度的缺点,通过两侧长度的不同,就可以使其向某一个方向进行相应的伸长,这恰好符合蝎子向前“蜇”的运动方式。
在本实施例中,机械蝎子1还包括底壳70和顶壳90,底壳70和顶壳90分别设置于底板30的相对两侧,其中,顶壳90可以在不干涉到其他零部件的情况下覆盖底板30及电路板和电源等,对装饰性要求高。在本实施例中,顶壳90和底壳70的材料均为光敏树脂。在其他实施方式中,顶壳90和底壳70的材料还可以是塑胶等其他材料。底壳70与顶壳90配合,以增加机械蝎子1整体的平衡性能,利于机械蝎子1的稳定行走,不易出现侧翻等现象。
在一种实施方式中,机械蝎子1还可以包括摄像装置(图未示),摄像装置可以设置于顶壳90的前端,摄像装置能够配合opencv(开放计算机视觉)技术,以自动识别物体,选择性攻击,自动行走,自动避障,从而使得机械蝎子1可以自主闭环控制。在本实施例中,当适当缩小机械蝎子1的体积后,可用于模型市场,弥补了现有的蝎子模型缺少视觉识别的缺陷,填补机械蝎子1相应的市场空白。
综上,本申请提供的机械蝎子1,包括底板30以及多个行走装置10,多个行走装置10彼此间隔,每个行走装置10均通过对应的安装组件11安装于底板30,行走装置10包括安装组件11、传动机构13、驱动机构15、限位机构17和行走机构19,安装组件11包括相间隔的第一安装架112和第二安装架114;传动机构13包括第一传动组件132和第二传动组件134,第一传动组件132设置于第一安装架112,第二传动组件134设置于第二安装架114;驱动机构15与传动机构13传动连接,以带动第一传动组件132和第二传动组件134转动;限位机构17包括滑块171、第一关节轴承173和第二关节轴承175,滑块171可滑动地设置于安装组件11,第一关节轴承173连接于第一传动组件132,第二关节轴承175连接于第二传动组件134,第一关节轴承173和第二关节轴承175可活动地连接于滑块171的相对两端,并且在第一传动组件132和第二传动组件134转动时沿相反的方向转动,如此,滑块171、第一关节轴承173、第二关节轴承175、第一传动组件132、第二传动组件134和驱动机构15形成双曲柄滑块171机构,以实现行走机构19的椭圆运动,并且提升了行走机构19行走的稳定性,使得机械蝎子1能够在复杂的地形上的行走,从而满足科学探测的需求。
在本发明中,除非另有明确的规定或限定,术语“安装”、“连接”等术语应做广义理解。例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接,或传动连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为特指或特殊结构。术语“一些实施方式”的描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本发明中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本发明中描述的不同实施方式或示例以及不同实施方式或示例的特征进行结合和组合。
以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种行走装置,其特征在于,包括:
安装组件,所述安装组件包括相间隔的第一安装架和第二安装架;
传动机构,所述传动机构包括第一传动组件和第二传动组件,所述第一传动组件设置于所述第一安装架,所述第二传动组件设置于所述第二安装架;
驱动机构,所述驱动机构与所述传动机构传动连接,以带动所述第一传动组件和所述第二传动组件转动;
限位机构,所述限位机构包括滑块、第一关节轴承和第二关节轴承,所述滑块可滑动地设置于所述安装组件,所述第一关节轴承连接于所述第一传动组件,所述第二关节轴承连接于所述第二传动组件,所述第一关节轴承和所述第二关节轴承可活动地连接于所述滑块的相对两端,并且在所述第一传动组件和所述第二传动组件转动时沿相反的方向转动;及
行走机构,所述行走机构连接于所述滑块。
2.根据权利要求1所述的行走装置,其特征在于,所述第一传动组件和所述第二传动组件均为齿轮传动,所述第一传动组件的传动比等于所述第二传动组件的传动比。
3.根据权利要求2所述的行走装置,其特征在于,所述第一传动组件包括相啮合的第一主动轮和第一从动轮,所述第二传动组件包括第二主动轮、中间齿轮和第二从动轮,所述中间齿轮分别与所述第二主动轮和所述第二从动轮啮合,所述第一主动轮和所述第二主动轮均与所述驱动机构传动连接,所述第一关节轴承连接于所述第一从动轮,所述第二关节轴承连接于所述第二从动轮。
4.根据权利要求3所述的行走装置,其特征在于,所述第一主动轮的转动轴线至所述第一从动轮的转动轴线的间距等于所述第二主动轮的转动轴线至所述第二从动轮的转动轴线的间距。
5.根据权利要求1所述的行走装置,其特征在于,所述滑块包括滑动本体、第一连接轴和第二连接轴,所述第一连接轴和所述第二连接轴设置于所述滑动本体的相对两侧,所述第一连接轴与所述第一关节轴承活动连接,所述第二连接轴与所述第二关节轴承活动连接,所述滑动本体能够相对所述安装组件滑动,所述滑动本体的重心偏离所述滑动本体的滑动轴线。
6.根据权利要求5所述的行走装置,其特征在于,所述安装组件还包括限位块和导杆,所述导杆连接于所述限位块,所述导杆的轴线与所述第一连接轴的轴线相垂直,所述滑动本体设有轴孔,所述导杆穿设于所述轴孔。
7.根据权利要求1-6任一项所述的行走装置,其特征在于,所述行走机构包括卡板、连杆和支撑脚,所述卡板可转动地连接于所述连杆和所述滑块之间,所述支撑脚连接于所述连杆。
8.一种机械蝎子,其特征在于,包括底板以及多个如权利要求1-7任一项所述的行走装置,多个所述行走装置彼此间隔,每个所述行走装置均通过对应的所述安装组件安装于所述底板。
9.根据权利要求8所述的机械蝎子,其特征在于,所述底板设有第一避让槽和第二避让槽,至少部分所述第一传动组件伸入所述第一避让槽内,至少部分所述第二传动组件伸入所述第二避让槽内。
10.根据权利要求8所述的机械蝎子,其特征在于,所述机械蝎子还包括夹钳装置和尾部装置,所述夹钳装置和所述尾部装置设置于所述底板的首尾两端,多个所述行走装置设置于所述夹钳装置和所述尾部装置之间。
CN202210995426.XA 2022-08-18 2022-08-18 行走装置及机械蝎子 Active CN115339537B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210995426.XA CN115339537B (zh) 2022-08-18 2022-08-18 行走装置及机械蝎子

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210995426.XA CN115339537B (zh) 2022-08-18 2022-08-18 行走装置及机械蝎子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115339537A CN115339537A (zh) 2022-11-15
CN115339537B true CN115339537B (zh) 2023-06-02

Family

ID=83954606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210995426.XA Active CN115339537B (zh) 2022-08-18 2022-08-18 行走装置及机械蝎子

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115339537B (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2827822Y (zh) * 2005-09-23 2006-10-18 哈尔滨工程大学 机械螃蟹
CN101088835A (zh) * 2007-06-15 2007-12-19 哈尔滨工程大学 模块化机械螃蟹
CN202802755U (zh) * 2012-10-09 2013-03-20 西安交通大学城市学院 机械蝎子
CN106184464A (zh) * 2016-09-20 2016-12-07 上海逸动医学科技有限公司 一种下肢机器人
CN106540457A (zh) * 2015-09-23 2017-03-29 湖北启祥科技发展有限公司 机械蝎子
CN107053207A (zh) * 2017-05-09 2017-08-18 山东科技大学 一种仿生蝎子侦查机器人
CN208760761U (zh) * 2018-09-30 2019-04-19 重庆电子工程职业学院 仿生行走组件、仿生机器人及科普套件
CN109857119A (zh) * 2019-03-13 2019-06-07 长沙紫宸科技开发有限公司 一种野外骑乘两栖仿蝎安保机器人
WO2021168531A1 (fr) * 2020-02-27 2021-09-02 Seguin De Broin Guillaume Scorpiobot
CN113894807A (zh) * 2021-10-22 2022-01-07 南通大学 一种仿生蝎子机器人
CN114228858A (zh) * 2022-01-11 2022-03-25 宁夏理工学院 仿生蝎攀爬机器人

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2827822Y (zh) * 2005-09-23 2006-10-18 哈尔滨工程大学 机械螃蟹
CN101088835A (zh) * 2007-06-15 2007-12-19 哈尔滨工程大学 模块化机械螃蟹
CN202802755U (zh) * 2012-10-09 2013-03-20 西安交通大学城市学院 机械蝎子
CN106540457A (zh) * 2015-09-23 2017-03-29 湖北启祥科技发展有限公司 机械蝎子
CN106184464A (zh) * 2016-09-20 2016-12-07 上海逸动医学科技有限公司 一种下肢机器人
CN107053207A (zh) * 2017-05-09 2017-08-18 山东科技大学 一种仿生蝎子侦查机器人
CN208760761U (zh) * 2018-09-30 2019-04-19 重庆电子工程职业学院 仿生行走组件、仿生机器人及科普套件
CN109857119A (zh) * 2019-03-13 2019-06-07 长沙紫宸科技开发有限公司 一种野外骑乘两栖仿蝎安保机器人
WO2021168531A1 (fr) * 2020-02-27 2021-09-02 Seguin De Broin Guillaume Scorpiobot
CN113894807A (zh) * 2021-10-22 2022-01-07 南通大学 一种仿生蝎子机器人
CN114228858A (zh) * 2022-01-11 2022-03-25 宁夏理工学院 仿生蝎攀爬机器人

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
The Ingenious Structure of Scorpion Armor Inspires Sand-Resistant Surfaces;Junqiu Zhang;Wenna Chen;Mingkang Yang;Siqi Chen;Bin Zhu;Shichao Niu;Zhiwu Han;Huiyuan Wang;Tribology Letters;第65卷(第3期);全文 *
仿蝎机器人步态分析及结构设计;王殿君;曹宇;徐小龙;机械设计与制造(第04期);第21-23页 *
蝎型机器人;郑奡文;范裕坤;王冠达;崔岩;;科技创新与品牌(12);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN115339537A (zh) 2022-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9016158B2 (en) Head structure of robot, and driving method for the head
CN107932527B (zh) 仿生眼部
CN106695771A (zh) 一种基于rsr构型并联机构的模块化仿生蛇形机器人
CN107351939B (zh) 足式机器人腿部机构
CN111331572A (zh) 一种仿蛇形巡检机器人
CN109606499B (zh) 微型六腿机器人
CN115339537B (zh) 行走装置及机械蝎子
CN107160413B (zh) 一种仿人头颈部机器人
CN210256123U (zh) 便于安装的并联分拣机器人
CN116002021A (zh) 一种绳索驱动式x型平行结构张拉整体柔性仿生鱼
CN208325449U (zh) 一种用于爬壁机器人的差动式腿部结构
CN108423147A (zh) 三维螺旋轴驱动仿生动力鱼的方法及其装置
CN116176729A (zh) 机械狗
CN202728395U (zh) 机械关节及仿生机械恐龙的颈部、尾部结构
CN102830716A (zh) 机械关节及仿生机械恐龙的颈部、尾部结构
CN210414521U (zh) 一种可升降的三自由度摄像头履带机器人
CN210310839U (zh) 一种仿生机器鱼胸鳍结构
CN108943017B (zh) 机器人头部转动结构
CN108858274B (zh) 机器人头部转动组件及机器人
CN217730607U (zh) 一种新型的跳跃仿生蛙
CN207785915U (zh) 摆动机构、颈部动作机构和机器人
KR100421934B1 (ko) 엔터테인먼트 로봇용 안구 작동구조
CN111993395A (zh) 一种机械臂终端姿态自保持装置
CN110127017B (zh) 一种仿生机器鱼胸鳍结构
CN220662828U (zh) 一种仿生机器鱼

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant