[发明专利]一种斧足式仿生探测装置

权利要求书

1.一种斧足式仿生探测装置，其特征在于：包括贝壳壳体(1)以及与所述贝壳壳体匹配的斧足结构(2)、机械手(3)、摆动机构(4)、视觉模块(5)与转向轮机构(6)；

所述贝壳壳体(1)包括贝壳下壳体(11)和贝壳上壳体(12)。所述斧足机构(2)与贝壳下壳体(11)后端面相连接，所述视觉模块(5)安装在贝壳上壳体(12)上，所述转向轮机构(6)固定于贝壳下壳体(12)；

所述斧足机构(2)包括第一连杆腿机构(21)、中间轮腿机构(22)、第二连杆腿机构(23)、柔性薄膜(24)和斧足固定架(25)，所述第一连杆腿机构(21)与柔性薄膜(24)连接，位于柔性薄膜(24)右侧，所述中间轮腿机构(22)与柔性薄膜(24)连接，位于柔性薄膜(24)中间，所述第二连杆腿机构(23)与柔性薄膜(24)连接，位于柔性薄膜(24)左侧；所述的第一连杆腿机构(21)、中间轮腿机构(22)、第二连杆腿机构(23)、柔性薄膜(24)通过斧足固定架(25)固定在贝壳下壳体(11)内；

所述第一连杆腿机构(21)和第二连杆腿机构(23)具有相同的结构，都包括腿机构(211)和舵机一(212)，所述腿机构安装在柔性薄膜(24)内，所述舵机一(212)与腿机构(211)的连杆三(2113)相连接；所述中间轮腿机构(22)包括棘轮机构(221)和中间固定架(222)；

所述腿机构(211)包括连杆一(2111)、连杆二(2112)、连杆三(2113)、连杆四(2114)、连杆五(2115)、连杆六(2116)、连杆七(2117)、连杆八(2118)、连杆九(2119)、连杆十(21110)、连杆十一(21111)、连杆十二(21112)、连杆十三(21113)；各连杆之间通过铰链连接形成转动副；连杆三(2113)在舵机一(212)的带动下可绕舵机一(212)的中心做圆周运动；连杆十一(21111)和连杆十二(21112)交点处与柔性薄膜(24)表面粘结，可带动柔性薄膜(24)摆动。

所述棘轮机构(221)包括摇杆(2211)、棘爪(2212)、棘轮(2213)，所述摇杆(2211)与中间固定架(222)连接，所述棘爪(2212)固定连接在摇杆(2211)上；

所述机械手(3)包括固定座(31)、支架(32)、大臂(33)、小臂(34)、二指夹具(35)，所述固定座(31)安装在贝壳下壳体(11)上，所述支架(32)固定于固定座(31)，所述大臂(33)安装在支架(32)上，所述小臂(34)与大臂(33)铰接，所述二指夹具(35)与大臂(33)相连接，用于物体的抓取；

所述摆动机构(4)包括连接杆一(41)、推杆电机(42)、连接杆二(43)、活塞(44)、腔体(45)、喷管(46)和固定杆(47)，所述连接杆一(41)与贝壳上壳体(12)相连接，所述连接杆二(42)与贝壳下壳体(11)相连接，所述推杆电机(42)一端连接连接杆一(41)与连接杆二(43)，另一端连接活塞(44)，所述腔体(45)套在活塞(44)上，所述固定杆(47)固定在腔体(45)上，所述喷管(46)与腔体(45)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种斧足式仿生探测装置，其特征在于：所述视觉模块(5)包括固定支架(51)和摄像头(52)，所述固定支架安装在贝壳上壳体(12)，所述摄像头(52) 安装在固定支架(51)上。

3.根据权利要求1所述的一种仿翼龙载物机器人，其特征在于：所述转向轮机构(6)包括右轮(61)、轮子连接杆(62)、固定板(63)、舵机三(64)和左轮(65)，所述轮子连接杆(62)安装在贝壳壳体(1)的连接处，所述右轮(61)安装在轮子连接杆(62)，所述固定板(63)垂直固定于轮子连接杆(62)、所述舵机三(64)固定在固定板(63)上。

4.一种斧足式仿生探测装置的应用方法，采用权利要求1-3所限定的斧足式仿生探测装置，其特征在于包含如下步骤：在陆地爬行时，斧足机构(2)内的第一连杆腿机构(21)在舵机一(212)带动下做往复摆动。其中，连杆三(2113)在舵机一(212)作用下做圆周运动，带动连杆十一(21111)和连杆十二(21112)往复摆动，实现第一连杆腿机构(21)的前进功能；第二连杆腿机构(23)与第一连杆腿机构(21)运动过程相同，在舵机带动下做往复摆动；中间轮腿机构(22)中的棘轮(2213)可随着装置的整体运动而滚动；第一连杆腿机构(21)、中间轮腿机构(22)、第二连杆腿机构(23)共同运动，带动转向轮机构(6)运动，进而实现装置整体的爬行运动；转向轮机构(6)在舵机三(64)的配合下可以左右转动，进而实现转向控制。

在水下游动时，斧足机构(2)通过快速往复摆动带动柔性薄膜(24)在水中往复摆动，为整个装置提供摆动浮力；摆动机构(4)的推杆电机(42)向左运动时，带动活塞(44)向左运动实现抽水功能，当电机向右运动时，活塞(44)向右运动，使得喷嘴喷水，整个装置可利用反作用力进行前行；在需要进行抓取动作时，先通过视觉模块(5)采集到物体图像信息，然后机械臂(3)开始运动，通过二指夹具(35)抓取物品。