[发明专利]一种连接结构

说明书

本发明属于仿生动物技术领域，公开了一种连接结构，包括第一连接组件和第二连接组件，第一连接组件与第二连接组件活动连接，第一连接组件靠近第二连接组件一侧的相对两端具有相斥的磁极，第二连接组件靠近第一连接组件一侧设有电磁线圈，第二连接组件设有一驱动控制电路，驱动控制电路用于交替输出正反向电流到电磁线圈时，其产生的磁场与第一连接组件具有的磁极作用，使得第一连接组件相对第二连接组件摆动。本连接结构相对于现有采用舵机摆动的方式，其结构简单，所占体积和重量小，成本低，适于应用到小型的仿生鱼或仿生蛇等机械结构，以及小型的儿童玩具上。

技术领域

本发明涉及仿生动物技术领域，具体为一种连接结构。

背景技术

仿生学是20世纪60年代出现的一门综合性边缘科学，它由生命科学与工程技术学科相互渗透、相互结合而成，通过学习、模仿、复制和再造生物系统的结构、功能、工作原理及控制机制，来改进现有的或创造性的机械、仪器、建筑和工艺过程。仿生机器人这门学科产生和存在的前提就在于，生物经过了长期的自然选择进化而来，在结构、功能执行、信息处理、环境适应、自主学习等多方面具有高度的合理性、科学性和进步性。而非结构化的、未知的工作环境、复杂的精巧的高难度的工作任务和对于高精确度、高灵活性、高可靠性、高智能性的目标需求则是仿生机器人提出和发展的客观动力。

现有技术中，如仿生鱼可在水里游动，进行水质检测、水域勘探等工作，仿生蛇形机器人则具有灵活机动、适应性强的特点，在侦察、灾难救援、管道检修等狭小空间、复杂地形下具有独特的运动优势。对于现有的仿生鱼或仿生蛇等身体需相对摆动的仿生动物来说，其驱动大多采用舵机扭动的前进方法，其结构复杂、体积重量大，难以实现人类所期望的作用。

发明内容

本发明意在提供一种连接结构，解决现有技术中实现仿生动物身体摆动的结构复杂且体积重量大的问题。

为达上述目的，本发明提供基础技术方案是：一种连接结构，包括第一连接组件和第二连接组件，所述第一连接组件与所述第二连接组件活动连接，所述第一连接组件靠近所述第二连接组件一侧的相对两端具有相斥的磁极，所述第二连接组件靠近所述第一连接组件一侧设有电磁线圈，所述第二连接组件设有一驱动控制电路，所述驱动控制电路用于交替输出正反向电流到电磁线圈时，其产生的磁场与所述第一连接组件具有的磁极作用，使得第一连接组件相对第二连接组件摆动。

基础技术方案的工作原理：驱动控制电路用于交替输出正反向电流到电磁线圈时，其产生的磁场与所述第一连接组件具有的两个相斥磁极作用，一端产生的是吸力，另一端产生的则是推力，当电流方向改变时，力的方向也随之改变，从而推动第一连接组件产生摆动作用。

基础技术方案的有益效果是：本连接结构相对于现有采用舵机摆动的方式，其结构简单，所占的体积和重量小，成本低，适于应用到小型的仿生鱼或仿生蛇等机械结构，以及小型的儿童玩具上。

进一步，所述第一连接组件靠近所述第二连接组件一侧形成有第一弧面，所述第二连接组件靠近所述第一连接组件一侧形成有第二弧面，所述第一弧面与所述第二弧面方向相同，且所述第一弧面与所述第二弧面内侧线接触，所述第二连接组件内设有一连接部，所述连接部与所述第一连接组件靠近所述第二连接组件一侧磁性相吸。

通过上述设置，本连接结构使得第一连接组件和第二连接组件相对独立且封闭，既保护了第一连接组件和第二连接组件内部的元件，又能在配重后进行水下作业，抗水压渗透能力强，更具实用性；而第一连接组件靠近第二连接组件时，第一弧面可在连接部或通电的电磁线圈的作用下，沿第二弧面滑移，使得第一弧面和第二弧面的方向相同且线接触，自动对正，方便安装；第二弧面的设置还可限制第一连接组件的摆动角度，避免其摆动幅度过大而失控分离。

进一步，所述第二弧面的曲率小于或等于所述第一弧面的曲率。

通过上述设置，确保第一连接组件和第二连接组件连接时，第一弧面与第二弧面只有一条线接触，增强第一连接组件的摆动稳定性。