[发明专利]一种基于连杆拉簧机构的仿生螯机器人

说明书

本发明属于机械仿生学技术领域，特别涉及一种仿生螯机器人。一种基于连杆拉簧机构的仿生螯机器人，包括：通过销轴连接的一组螯钳、机座、拉簧、连杆、丝杠电机、第一滑块以及第二滑块；在丝杠电机的带动下，第二滑块推动第一滑块沿滑槽直线运动，第一滑块通过连杆将螯钳向外推开，此时拉簧张开蓄能；当第一滑块运动至滑槽末端时，螯钳张开最大角度，电控定位销控制销钉将第一滑块锁定；丝杠电机驱动第二滑块收回；当电控定位销释放销钉，螯钳将迅速夹击。本发明利用拉簧作为储能蓄力装置，利用丝杠电机与连杆机构拉动弹簧进行蓄力，利滑块的行程通过连杆可以势弹簧蓄积最大的势能，能量的瞬间释放完成仿生螯的快速夹击运动。

技术领域

本发明属于机械仿生学技术领域，特别涉及一种仿生螯机器人。

背景技术

传统的仿生螯机器人，利用电机或液压驱动，进行储能和蓄力，但是由于能量释放机构设计的不合理，导致仿生螯的能量释放速度不够快。有些仿生螯借鉴了牛头冲床的原理，利用连杆转动的急回特性，这类机构确实具有很大的冲量，可以实现较大的夹击力与夹击速度，但是这类机构比较笨重，需要较大功率的电机，不适合装备在未来小型的海洋探索机器人。鉴于海洋作业背景，需要设计一款能量利用率高，适合长期在海底作业的仿生螯机器人。

发明内容

本发明的目的是：为解决现有技术的不足，提供一种适合长期在海底作业的仿生螯机器人。

本发明的技术方案是：一种基于连杆拉簧机构的仿生螯机器人，它包括：通过销轴连接的一组螯钳、机座、拉簧、连杆、丝杠电机、第一滑块以及第二滑块；

机座上设有滑槽，在滑槽的末端设置有用于锁定所述第一滑块的定位装置；

丝杠电机安装在所述机座上，第二滑块安装在丝杠上，用于推动第一滑块在所述机座的滑槽内运动；

螯钳的末端通过连杆与第一滑块连接，并通过拉簧与机座连接；

在丝杠电机的带动下，第二滑块推动第一滑块沿滑槽直线运动，第一滑块通过连杆将螯钳向外推开，此时拉簧张开蓄能；当第一滑块运动至滑槽末端时，螯钳张开最大角度，定位装置将第一滑块锁定；第二滑块在丝杠电机驱动下收回；当所述定位装置解除锁定后，螯钳在拉簧回复力的作用下收拢。

有益效果：

(1)本发明利用拉簧作为储能蓄力装置，利用丝杠电机与连杆机构拉动弹簧进行蓄力，利用电控定位销锁住滑块位置，滑块的移动受到滑槽的限制，滑块的行程通过连杆可以势弹簧蓄积最大的势能，能量的瞬间释放完成仿生螯的快速夹击运动。

(2)本发明利用双滑块机构，可以灵活的是推进动力合与分，避免滑块对拉簧释放能量时造成牵制。

(3)本发明利用丝杆传动原理，蓄能过程具有位置自锁特性，结构安全，冲击小，能量转化率高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的背部结构细节图；

图3、图4为本发明的运动状态示意图；

图5为本发明安装在壳体内的示意图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

参见附图1、2，一种基于连杆拉簧机构的仿生螯机器人，它包括：通过销轴3连接的一组螯钳2、机座12、拉簧5、连杆4、丝杠电机1、第一滑块6以及第二滑块7；

机座12上设有滑槽11，在滑槽11的末端设有电控定位销13，电控定位销13用于控制销钉10的收放；

第一滑块6在机座12的滑槽11内运动，其上设有与销钉10相配合的销钉孔；