[发明专利]一种基于组合原理的仿生多自由度机械设备

权利要求书

1.一种基于组合原理的仿生多自由度机械设备，其特征在于：包括多自由度机械主体（1）、结构动态化象鼻仿生活动机构（2）、万能包裹式章鱼触手型拾取机构（3）和防牵扯式重量转移设备保护机构（4），所述结构动态化象鼻仿生活动机构（2）设于多自由度机械主体（1）内，所述防牵扯式重量转移设备保护机构（4）设于结构动态化象鼻仿生活动机构（2）的下端，所述万能包裹式章鱼触手型拾取机构（3）设于防牵扯式重量转移设备保护机构（4）的下端；所述多自由度机械主体（1）包括底座（5）、支撑架（6）、滑杆（7）、丝杠（8）、电机一（9）、升降块（10）、铰链一（11）、铰链二（12）、联动块（13）和连接杆（14），所述支撑架（6）设于多自由度机械主体（1）上，所述底座（5）设于支撑架（6）内底端，所述电机一（9）设于底座（5）上，所述丝杠（8）的一端设于电机一（9）的输出端，所述丝杠（8）的另一端设于支撑架（6）的内壁上端，所述滑杆（7）的一端设于底座（5）上，所述滑杆（7）的另一端设于支撑架（6）的内壁上端，所述升降块（10）滑动套接设于滑杆（7）上，所述升降块（10）套接设于丝杠（8）上，所述丝杠（8）和升降块（10）为啮合转动相连，所述铰链一（11）设于升降块（10）上，所述连接杆（14）的一端设于铰链一（11）上，所述铰链二（12）设于连接杆（14）的另一侧，所述联动块（13）设于铰链二（12）上；所述结构动态化象鼻仿生活动机构（2）包括多块组合式牵拉逆反馈机构（15）、嵌套型组合式横维调整机构（16）和反向作用型纵维调整机构（17），所述多块组合式牵拉逆反馈机构（15）设于联动块（13）的下端，所述嵌套型组合式横维调整机构（16）设于多块组合式牵拉逆反馈机构（15）上，所述反向作用型纵维调整机构（17）设于嵌套型组合式横维调整机构（16）上；所述多块组合式牵拉逆反馈机构（15）包括仿生块一（18）、仿生块二（19）、支撑弹簧（20）、横维调整孔一（21）、横维调整孔二（22）、纵维调整孔一（23）、纵维调整孔二（24）和支撑波纹管（25），所述仿生块一（18）设于联动块（13）的下端，所述支撑弹簧（20）的一端设于仿生块一（18）的下端，所述仿生块二（19）设于支撑弹簧（20）的另一端，所述横维调整孔一（21）设于仿生块一（18）的左侧，所述横维调整孔二（22）对称设于仿生块一（18）的右侧，所述纵维调整孔一（23）设于仿生块一（18）的上侧，所述纵维调整孔二（24）对称设于仿生块一（18）的下侧，所述仿生块二（19）和仿生块一（18）结构相同，所述支撑波纹管（25）的一端设于仿生块一（18）的下端，所述支撑波纹管（25）的另一端设于仿生块二（19）的上端；所述嵌套型组合式横维调整机构（16）包括固定件（26）、圆环一（27）、圆环二（28）、滑槽一（29）、滑轮一（30）、齿轮一（31）、齿块一（32）、链条一（33）和电机二（34），所述固定件（26）设于仿生块一（18）上，所述圆环一（27）设于固定件（26）的上端，所述滑槽一（29）设于圆环一（27）内，所述滑轮一（30）的一端滑动设于滑槽一（29）内，所述圆环二（28）的内侧设于滑轮一（30）的另一端，所述齿块一（32）环形整列设于圆环二（28）的侧壁上，所述电机二（34）设于仿生块一（18）上，所述齿轮一（31）设于电机二（34）的输出端，所述齿轮一（31）和齿块一（32）为啮合转动相连，所述链条一（33）啮合绕接设于齿块一（32）上，所述链条一（33）的一端设于结构动态化象鼻仿生活动机构（2）的底端左侧，所述链条一（33）的另一端设于结构动态化象鼻仿生活动机构（2）的底端右侧；所述反向作用型纵维调整机构（17）包括转动轴（35）、转盘（36）、齿轮二（37）、齿块二（38）、电机三（39）和链条二（40），所述转动轴（35）转动设于圆环一（27）的内壁上，所述转盘（36）套接设于转动轴（35）上，所述齿块二（38）环形阵列设于转盘（36）的侧壁上，所述电机三（39）设于圆环一（27）的内壁下端，所述齿轮二（37）设于电机三（39）的输出端，所述齿轮二（37）和齿块二（38）为啮合转动相连，所述链条二（40）啮合绕接设于齿块二（38）上，所述链条二（40）的一端设于结构动态化象鼻仿生活动机构（2）的底端上侧，所述链条二（40）的另一端设于结构动态化象鼻仿生活动机构（2）的底端下侧；所述万能包裹式章鱼触手型拾取机构（3）包括曲面型多自由度包裹抓合机构（41）和相变式形态变化型加固机构（42），所述曲面型多自由度包裹抓合机构（41）设于防牵扯式重量转移设备保护机构（4）的下端，所述相变式形态变化型加固机构（42）设于曲面型多自由度包裹抓合机构（41）内；所述曲面型多自由度包裹抓合机构（41）包括弹性记忆合金复位条（43）、硅树脂波纹软管（44）、支撑圆环（45）、伸缩波纹软管（46）、底盘（47）、气泵（48）和卡件（52），所述底盘（47）设于防牵扯式重量转移设备保护机构（4）的下端，所述硅树脂波纹软管（44）设于底盘（47）的下端，所述支撑圆环（45）设于硅树脂波纹软管（44）内，所述气泵（48）设于底盘（47）内，所述伸缩波纹软管（46）的一端设于气泵（48）的抽气端，所述伸缩波纹软管（46）的另一端设于硅树脂波纹软管（44）的尾端，所述卡件（52）套接设于伸缩波纹软管（46）上，所述卡件（52）设于硅树脂波纹软管（44）的外壁上，所述弹性记忆合金复位条（43）设于硅树脂波纹软管（44）的内壁上端；所述相变式形态变化型加固机构（42）包括电流变液（49）、抽气波纹管（50）和吸盘（51），所述吸盘（51）设于硅树脂波纹软管（44）的外壁下端，所述抽气波纹管（50）的一端设于气泵（48）的抽气端，所述抽气波纹管（50）的另一端贯通设于吸盘（51）上，所述电流变液（49）设于硅树脂波纹软管（44）内；所述防牵扯式重量转移设备保护机构（4）包括电机四（53）、齿轮三（54）、齿块三（55）、支撑杆（56）、滑轮二（57）和环形滑槽二（58），所述环形滑槽二（58）设于底盘（47）内侧上端，所述电机四（53）设于结构动态化象鼻仿生活动机构（2）的下端，所述齿轮三（54）设于电机四（53）的输出端，所述支撑杆（56）设于结构动态化象鼻仿生活动机构（2）的下端，所述滑轮二（57）设于支撑杆（56）的下端，所述滑轮二（57）滑动设于环形滑槽二（58）内，所述齿块三（55）环形整列设于底盘（47）的上端，所述齿轮三（54）和齿块三（55）为啮合转动相连。