CN209273431U

CN209273431U - 一种仿生柔性足式张拉机构

Info

Publication number: CN209273431U
Application number: CN201820799478.9U
Authority: CN
Inventors: 龙东生; 宋广生; 刘文瑞; 曹学敏; 刘琳
Original assignee: Changchun University of Technology
Current assignee: Changchun University of Technology
Priority date: 2018-05-28
Filing date: 2018-05-28
Publication date: 2019-08-20
Anticipated expiration: 2028-05-28

Abstract

仿生柔性足式张拉机构，属于机械设备技术领域，包括上端顶板，下端底板，连接件，球关节轴承，气弹簧，带有法兰座的直线轴承，光轴，十字万向节，拉簧。所述连接件分别与上端顶板和下端底板固定连接。所述光轴一端通过带法兰座的直线轴承与连接件连接，另一端通过十字万向节与下端底板连接。所述气弹簧大端依次通过球关节轴承分别与连接件连接，小端分别通过球关节轴承与连接件连接，所述上端顶板通过拉簧与下端底板固定连接。本实用新型通过机构的可变形实现自适应地形的功能，在机械设备技术领域具有广阔的应用前景。

Description

一种仿生柔性足式张拉机构

技术领域

本实用新型涉及机械设备技术领域，尤其涉及仿生柔性机器人足式机构。

背景技术

传统仿生移动足式机器人利用电机驱动确保每个关节能够控制和追踪关节的运动轨迹，实现多关节运动，由于不能准确实时反馈关节的运动轨迹，使机构不能够很好的感知外界状态。同时，尺寸较大，结构笨重。

传统仿生足式移动机器人虽然经行了柔性化处理，但在特定环境下的自适应行走、缓冲和减震方面存在着不足。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型基于张拉结构具有可伸缩、自稳定、可变形和自适应的特征，建立了一种仿生足式张拉机构，具有自适应特点，进一步实现了仿生足式移动机器人自适应复杂地形的功能，能够协助高危环境的作业与空间探测任务。

一种仿生柔性足式张拉机构，其特征包括，上端顶板，下端底板，第一连接件，第二连接件，第三连接件，第四连接件，第五连接件，第六连接件，第七连接件，第一球关节轴承，第二球关节轴承，第三球关节轴承，第四球关节轴承，第五球关节轴承，第六球关节轴承，气弹簧I，气弹簧 II，气弹簧III，带有法兰座的直线轴承，光轴，十字万向节，拉簧I，拉簧II，拉簧III。所述第一连接件、第三连接件、第四连接件、第五连接件分别与上端顶板固定连接，所述第二连接件、第六连接件、第七连接件分别与下端底板固定连接。所述光轴一端通过带法兰座的直线轴承和与第三连接件连接，另一端通过十字万向节与下端底板连接。所述气弹簧I，气弹簧 II，气弹簧III两端通过第一球关节轴承，第二球关节轴承，第三球关节轴承，第四球关节轴承，第五球关节轴承，第六球关节轴承分别与第一连接件，第二连接件，第四连接件，第五连接件，第六连接件，第七连接件固定连接。所述上端顶板分别通过拉簧I，拉簧II，拉簧III与下端底板固定连接。

通过上述设计方案，本实用新型可以带来如下有益效果：所述整体机构具有可伸缩、柔性、可变形与自适应的特点，改善了传统仿生足式机器人在复杂环境下的自适应行走方面存在的不足。根据复杂的地形，所述机构能够被动地进行形态调整，自然地接触地表面，实现自适应复杂地形的功能。本实用新型所述机构操作方便、结构简单、简单易行、可操作性强、成本低廉，具有很好的实用价值，可应用于仿生柔性足式机构领域。

附图说明

图1为本实用新型一种仿生柔性足式张拉机构的整体结构图。

图2为光轴通过直线轴承与连接构件连接，通过十字万向节与下端底板连接剖面图。

图3为上端顶板与连接构件固定的整体示意图。

图4为下端底板与连接构件固定的整体示意图。

具体实施方式

结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示，一种仿生柔性足式张拉机构，其特征包括上端顶板(1)，带法兰座的直线轴承(2)，第一连接件(3)、第二连接件(9)、第三连接件(11)、第四连接件(12)、第五连接件(13)，第六连接件(23)、第七连接件(24)，拉簧I(6)、拉簧II(18)、拉簧III(20)，第一球关节轴承(4)、第二球关节轴承(7)、第三球关节轴承(14)、第四球关节轴承(15)、第五球关节轴承(21)、第六球关节轴承(22)，气弹簧I(5)、气弹簧II(16)、气弹簧III(17)，十字万向节(8)，下端底板(10)，光轴(19)。

所述上端顶板(1)为多边形，且有相同的三个孔，用于固定三根拉簧。

如图2所示，所述第一连接件(3)、第三连接件（11）、第四连接件(12)、第五连接件(13)分别与上端顶板(1)固定连接。

如图3所示，所述第二连接件(9)、第六连接件(23)、第七连接件(24) 分别与下端底板(10)固定连接。

所述光轴(19)通过带法兰座的直线轴承(2)与第三连接件(11)连接，通过十字万向节(8)与下端底板(10)连接，其剖面图如图4所示。

所述气弹簧I(5)通过第一球关节轴承(4)、第二球关节轴承(7)分别与第一连接件(3)、第二连接件(9)连接，气弹簧II(16)通过第三球关节轴承(14)、第六球关节轴承(22)分别与第四连接件(12)、第七连接件(24)连接，气弹簧III(17)通过第四球关节轴承(15)、第五球关节轴承(21)分别与第五连接件(13)、第六连接件(23)连接。

所述上端顶板(1)分别通过拉簧I(6)、拉簧II(18)、拉簧III(20)与下端底板(10)固定连接。

本实用新型通过如下方法实现自适应地形，下端底板(10)是与地面接触的，依据不同的复杂地形使拉簧I(6)、拉簧II(18)、拉簧III(20)和气弹簧I(5)、气弹簧II(16)、气弹簧III(17)整体发生弹性变形，具有可变形特点，能够实现自适应地形的功能。

Claims

1.仿生柔性足式张拉机构，其特征主要由上端顶板(1)，带法兰座的直线轴承(2)，第一连接件(3)、第二连接件(9)、第三连接件(11)、第四连接件(12)、第五连接件(13)、第六连接件(23)，第七连接件(24)，拉簧I (6)、拉簧II(18)、拉簧III(20)，第一球关节轴承(4)、第二球关节轴承(7)、第三球关节轴承(14)、第四球关节轴承(15)、第五球关节轴承(21)、第六球关节轴承(22)，气弹簧I(5)、气弹簧II(16)、气弹簧III(17)，十字万向节(8)，下端底板(10)，光轴(19)组成，所述上端顶板(1)分别通过第一连接件(3)、第三连接件(11)、第四连接件(12)、第五连接件(13)，带法兰座的直线轴承(2)，气弹簧I(5)、气弹簧II(16)、气弹簧III(17)，第二连接件(9)，第六连接件(23)，第七连接件(24)，光轴(19)，十字万向节(8)，拉簧I(6)，拉簧II(18)，拉簧III(20)与下端底板(10)连接。

2.根据权利要求1所述的仿生柔性足式张拉机构，其特征在于第一连接件(3)，第三连接件(11)，第四连接件(12)，第五连接件(13)分别与上端顶板(1)固定连接，第二连接件(9)，第六连接件(23)，第七连接件(24)分别与下端底板(10)固定连接，所述光轴(19)一端通过带法兰座的直线轴承(2)与第三连接件(11)连接，另一端通过十字万向节(8)与下端底板(10)连接，构成具有空间运动的构件，所述气弹簧I(5)、气弹簧II(16)、气弹簧III(17)大端依次通过第一球关节轴承(4)、第三球关节轴承(14)、第四球关节轴承(15)分别与第一连接件(3)、第四连接件(12)、第五连接件(13)连接，小端分别通过第二球关节轴承 (7)、第六球关节轴承(22)、第五球关节轴承(21)分别与第二连接件(9)，第七连接件(24)连接，第六连接件(23)连接，构成具有可伸缩的结构，所述上端顶板(1)分别通过拉簧I(6)，拉簧II(18)，拉簧III(20)与下端底板(10)固定连接。