[实用新型]一种仿生机构的动力传送系统

说明书

本实用新型公开了一种仿生机构的动力传送系统，所述动力传送系统包括直角传动机构，所述直角传动机构实现动力在活动臂之间的传输，并在关节部位提供动力输出；所述直角传动机构包括至少两组直角传动单元，每一组直角传动单元包括2个转轴相互垂直的传动件，每一个传动件包括定子和转子；不同组直角传动单元之间通过转子相互连接。本实用新型能将动力源在单个关节部位输入的单点动力，传送到多个关节部位并提供动力输出，以使仿生机构能实现多种复杂运动规律、运动轨迹和特殊运动。

技术领域

本实用新型涉及仿生机构技术领域，尤其涉及一种仿生机构的动力传送系 统。

背景技术

多年来，许多研究者从运动学、力学、动力学、材料学、生物学等多个方 面，对仿生机构做出了大量积极探索，取得了一定的研究成果，但在机器蛇、 蠕动机器人、人工肌肉、记忆材料等领域，还未取得实质性突破进展，相关研 究成果难以获得普遍应用。

对于采用关节驱动电机的技术方案来说，由于必须为每个关节点，提供独 立的动力驱动装置(如：舵机、电机等)，因此带来驱动装置的体积重量与大扭 力负荷需求之间的矛盾非常突出，难以找到很好的平衡和解决方案，在驱动装 置自身体积重量很小的情况下，难以向分布在仿生机构的各个节点提供强劲的 动力，其扭矩负荷、比扭矩、比功率(或功率重量比)等技术指标较低。

对于采用线绳驱动方式来说，在面对多个不断运动的节点时，精度和可靠 性难以得到稳定的保障，各个传动线绳的联接及交叉复杂，容易相互缠绕、彼 此产生运动干涉，对制造工艺的参数公差要求高、复杂度高、运行时问题较多， 如：传动线绳或皮带老化、打滑、磨损、过载性能差、故障率高、维修成本高， 维修过程也很复杂，难以应对应用场景的多样性、灵活性需求。

对于采用连杆组合机构的实现方式来说，其机械拓扑结构往往较为复杂， 使得运动学和动力学的正向和逆向求解过程十分复杂、困难、低效，控制算法 建模复杂度高。此外，当运行时构件较易发生磨损、卡锁现象，出现故障时较 难查找判断，装置的维护性、可靠性、扩展性均较差。

总而言之，现有技术方案存在的问题较多，当设计时需要考虑的因素过多， 如：拓扑结构、形状姿态的可变性及可控性、扭矩大小、传动及动力、重心匹 配、负载特性、动态体积重量分布、动作执行精度控制、节拍速度控制等，各

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种仿生机构的动力 传送系统，能将动力源在单个关节部位输入的单点动力，传送到多个 关节部位并提供动力输出，以使仿生机构能实现多种复杂运动规律、 运动轨迹和特殊运动。

为了解决上述技术问题，本实用新型公开一种仿生机构的动力传 送系统，包括多个活动臂和设于活动臂上的多个关节部位，所述用于 仿生机构的动力传送系统包括直角传动机构，所述直角传动机构实现 动力在活动臂之间的传输，并在关节部位提供动力输出；

所述直角传动机构包括至少两组直角传动单元，每一组直角传动 单元包括2个转轴相互垂直的传动件，每一个传动件包括定子和转子； 不同组直角传动单元之间通过转子相互连接。

优选的，所述活动臂上设有固定底板构件，所述固定底板构件与 所述直角传动机构的定子连接,并与活动臂的外壳壳体连接。

优选的，所述直角传动机构为磁轮直角传动机构或机械锥齿轮直 角传动机构。

其中，所述磁轮直角传动机构包括至少两个磁轮组，每一个磁轮 组包括2个转轴相互垂直的磁轮，每一个磁轮包括磁轮定子和磁轮转 子；不同组磁轮之间通过磁轮转子相互连接。固定连接在不同活动臂 上的两组磁轮之间通过联轴器将两组磁轮转子相互连接起来,以完成 跨越活动臂的动力传送。