[发明专利]一种基于曲柄滑块仿黄金水母机构

说明书

一种基于曲柄滑块仿黄金水母机构，该机构包括曲柄滑块机构、机座、腿部机构和套环，所述曲柄滑块机构包括曲柄、连杆和滑块，曲柄一端通过铰链与连杆的一端连接，曲柄另一端通过铰链与机座连接，连杆的另一端通过铰链与滑块连接；所述机座为多滑槽机座，机座上均匀分布有多个铰链座，每个铰链座通过铰链与腿部机构连接；所述腿部机构包括第一杆、第二杆、第三杆、第四杆、第五杆、第六杆、第七杆、第八杆和长圆柱销轴；所述套环嵌套在第一杆的滑槽内并通过移动副与第一杆连接。本发明具有所需驱动少、结构质量轻、制作成本低、移动速度可控、避障灵活的特点，适用于河道水环境监测、海底资源勘探等领域。

技术领域

本发明涉及仿生机构领域，特别是一种基于曲柄滑块仿黄金水母机构。

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201120541791.0公开了一种多功能水下作业机器人装置，该机器人装置通过履带驱动装置和沉浮装置实现水下行走和沉浮作用，避障能力较差、所需驱动多和灵活度不高，不利用水下大范围和长时间运动；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。

目前尚未见一种具有所需驱动少、结构质量轻、制作成本低、移动速度可控、避障灵活的特点的一种基于曲柄滑块仿黄金水母机构的创新发明设计。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于曲柄滑块仿黄金水母机构，它具有所需驱动少、结构质量轻、制作成本低、移动速度可控、避障灵活的特点，适用于河道水环境监测、海底资源勘探等领域。

本发明的技术方案是：一种基于曲柄滑块仿黄金水母机构，该机构包括曲柄滑块机构、机座、腿部机构和套环，具体结构和连接关系如下：

所述曲柄滑块机构包括曲柄、连杆和滑块，曲柄一端通过铰链与连杆一端连接，连杆另一端通过铰链与滑块连接，滑块通过移动副与机座的滑块槽连接，所述机座为多滑槽机座，机座通过铰链与腿部机构连接，所述腿部机构包括第一杆、第二杆、第三杆、第四杆、第五杆、第六杆、第七杆、第八杆和长圆柱销轴，所述第一杆一端通过铰链与机座连接，另一端通过铰链与第二杆一端连接，所述第二杆另一端通过铰链与长圆柱销轴连接，所述第三杆一端通过铰链与长圆柱销轴连接，另一端通过铰链与第四杆第一铰链座连接，第四杆第二铰链座通过铰链与机座连接，所述第四杆第三铰链座通过铰链与第六杆第一铰链座连接，同时与第八杆第一铰链座连接，所述第五杆一端通过铰链与第七杆一端连接，第五杆另一端通过铰链与长圆柱销轴连接，所述第六杆一端通过铰链与第四杆第三铰链座连接，另一端通过铰链与第五杆的一端连接，所述第七杆一端通过铰链与第五杆一端连接，另一端通过铰链与第八杆第二铰链座连接，所述第八杆第一铰链座通过铰链与第四杆第三铰链座连接，第八杆第二铰链座通过铰链与第七杆一端连接，长圆柱销轴通过移动副与机座的固定滑槽连接，所述套环通过铰链与滑块的支架杆连接，并通过移动副与第一杆连接。

所述滑块上固定安装有四根对称分布的支架杆，支架杆外端连接一套环，滑块通过移动副与机座连接。

所述机座为多滑槽机座，其中多滑槽包括单个滑块槽和若干固定滑槽。

所述第一杆外铣有一滑槽，套环通过移动副与滑槽连接并嵌套在滑槽内。

所述第四杆与第八杆相同，均包括三个铰链座，分别为第四杆第一铰链座、第四杆第二铰链座、第四杆第三铰链座和第八杆第一铰链座、第八杆第二铰链座、第八杆第三铰链座。

本发明的突出优点在于：

1.通过高度对称均匀分布的八组机械腿执行该机构的舒展收缩运动，实现机构推进稳定、越障灵活行为。