[发明专利]一种基于六杆机构仿黄金水母机器人

说明书

一种基于六杆机构仿黄金水母机器人，该机器人包括伺服电机、曲柄摇杆机构、六杆机构、尾部装置和活动底盘，所述伺服电机包括第一伺服电机和第二伺服电机，通过第一伺服电机驱动曲柄摇杆机构带动六杆机构，从而控制该机器人的前进行为，通过第二伺服电机驱动尾部装置从而控制该机器人的转弯行为，所述曲柄摇杆机构包括曲柄、连杆和摇杆，摇杆通过销轴与活动底盘连接，所述六杆机构包括机座、第一支杆、第二支杆、第三支杆、第四支杆和L形杆，所述尾部装置包括尾机架、活动鳍、连接杆和转动架。本发明具有速度与方向控制精确、结构轻量化、避障灵活和推进效率高的特点，适用于海底水资源探测和海底勘探等领域。

技术领域

本发明涉及仿生机器人领域，特别是一种基于六杆机构仿黄金水母机器人。

背景技术

黄金水母在水中借助水流来移动，通过喷水推进的方法，由一些特殊的肌肉扩张然后迅速收回，把身体内的水排出体外，在水流反作用驱动下，达到向前游动、转弯等推进行为。

中国专利201410403982.9公开了一种内嵌式筒形伺服电机驱动的机器水母，该水母可以通过多关节手臂的下摆和上扬来实现在水中的仿生推进，但是结构复杂、稳定性不高并难以控制；中国专利201510519863.4公开了一种水母式仿生机器人，该机器人通过水舱调节进出水量以达到上浮、下潜的目的，但该机器人的推进效率不高、灵活度较低。

目前尚未见一种具有速度与方向控制精确、结构轻量化、避障灵活和推进效率高的特点的一种基于六杆机构仿黄金水母机器人的创新发明设计。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于六杆机构仿黄金水母机器人，它具有速度与方向控制精确、结构轻量化、避障灵活和推进效率高的特点，适用于海底水资源探测和海底勘探等领域。

本发明的技术方案是：一种基于六杆机构仿黄金水母机器人，包括伺服电机、曲柄摇杆机构、六杆机构、尾部装置和活动底盘，其特征在于：所述伺服电机包括第一伺服电机和第二伺服电机，第一伺服电机安装在机座的中部与曲柄连接，第二伺服电机安装在机座的尾部与转动架连接；所述曲柄摇杆机构包括曲柄、连杆和摇杆，所述曲柄一端与第一伺服电机连接，曲柄另一端通过销轴与摇杆连接，摇杆中间内铣有一滑槽，摇杆与曲柄通过移动副连接，摇杆一端通过销轴与机座连接，摇杆另一端通过销轴与连杆一端连接，连杆另一端通过销轴与活动底盘连接；所述六杆机构包括第一支杆、第二支杆、第三支杆、第四支杆和L形杆，机座上固定连接着六个均匀分布且等高的支撑杆，支撑杆一端和中间各铣一个销轴座，每一个支撑杆的一端销轴座通过销轴与L形杆一端连接，第一支杆一端通过销轴与活动底盘连接，第一支杆另一端通过销轴与第二支杆连接，第二支杆一端通过销轴与第一支杆连接，第二支杆中间销轴座通过销轴与机座上的支撑杆中间销轴座连接，第二支杆另一端通过销轴与第四支杆一端连接，第四支杆一端通过销轴与第三支杆一端连接，第三支杆另一端通过销轴与L形杆一端连接，L形杆另一端通过销轴与机座连接；所述尾部装置包括尾机架、活动鳍、连接杆和转动架，活动鳍上固定连接着两根并列且平行的连接杆，转动架一端通过移动副与连接杆上的滑槽连接，转动架另一端与第二伺服电机连接，活动鳍通过销轴安装在尾机架下方；所述活动底盘上侧面固定安装有六个均匀分布的销轴座，每个销轴座通过销轴与支杆连接，活动底盘下侧面通过单个销轴座与连杆连接。

所述第二支杆由水平部分和倾斜部分组成，在水平部分内铣一滑槽和一销轴座，其中销轴座通过销轴与第四支杆连接；在倾斜部分的一端铣一销轴座，该销轴座通过销轴与第一支杆连接；在倾斜部分与水平部分连接处铣一销轴座，该销轴座通过销轴与支撑杆中间销轴座连接。

所述第四支杆为一圆弧支杆，第四支杆一端铣两个销轴座。

所述第三支杆、L形杆和第二支杆通过同一销轴连接，且销轴通过移动副与第二支杆水平部分内铣滑槽连接。

本发明的突出优点在于：

1.通过伺服电机驱动六组六杆机构同步转动，执行该机器人的舒展和收缩运动，运动稳定、推进效率高。