一种多杆仿生推进机构

1.本实用新型涉及一种动力机构，尤其是一种多杆仿生推进机构。

背景技术：

2.仿生学是近年来发展起来的工程技术与生物科学相结合的交叉学科，目的就是分析生物过程和结构，并把得到的分析结果用于未来的设计；在仿生学里，通过对水母的了解分析，人们发现其相比较于波动推进式鱼类具有移动隐蔽、体积小、重量轻、柔性大及低代谢率等优势，能有效地利用水流游动的特点，因此，人们一直致力实现于对水母的仿生。然而现行的仿生水母推进机构结构复杂，造价高，并且故障率高，维护成本也高。
3.中国发明专利cn 108516066 a公开了一种一种基于舵机驱动仿生水母机器人，该机器人，多组机械臂分别通过固定件沿壳体上均布位于头部下方，机械臂的数据线通过穿孔螺钉与主控板和电池相连，控制主板发出指令，驱动各机械臂的舵机按给定的摆幅和频率进行工作，实现机械臂进行大幅平移和旋转的组合运动，该种机器人的推进机构多舵机形式，，不仅成本高、而且舵机的故障率相较于纯机械联动机构来说故障率更高，而且通过舵机连接件游动效率更低，不能体现水母的移动隐蔽、体积小、重量轻、柔性大及低代谢率等优势。

技术实现要素：

4.本实用新型要解决上述现有技术的缺点，提供一种能够模拟水母进行高效推进前行的一种多杆仿生推进机构，满足了在水中能够像水母一样进行高效前行、效率高、能耗低的需求。
5.本实用新型解决其技术问题采用的技术方案：这种多杆仿生推进机构，包括基座，基座底面固定有固定连接板，基座的下方设有活动连接板，基座与活动连接板之间设有一组沿基座中心均布设置的摆动件，摆动件包括铰接在固定连接板上的第一连杆，第一连杆的底端铰接有第二连杆，活动连接板上铰接有第三连杆，第三连杆的外端铰接在第一连杆处，第三连杆上铰接有第四连杆，第四连杆的外端铰接在第二连杆的外端，基座上固定有直线轴承，直线轴承上插接有与活动连接板固定一起的推杆滑块，基座顶端固定有电机安装座，电机安装座上固定有主驱动电机，主驱动电机的转轴上固定有曲柄杆，曲柄杆与推杆滑块之间设有第五连杆，第五连杆的一端铰接在曲柄杆的外端，第五连杆的另一端铰接在推杆滑块的顶部，各摆动件的上方设有柔性伞状体覆膜，柔性伞状体覆膜与各第一连杆及第二连杆固定一起，柔性伞状体覆膜上开有一组沿柔性伞状体覆膜中心均布设置的回水通孔；主驱动电机采用防水处理，基座的底面安装有浮力块。这里基座的作用是，能够起到基础支撑的作用；这里多杆仿生推进机构的工作原理：曲柄杆、第五连杆和第一推杆滑块组成曲柄滑块机构，由主驱动电机驱动曲柄杆，通过第五连杆连接，从而带动推杆滑块上、下运动，其中推杆滑块端与活动连接板上固定，进而能够带动活动连接板上、下运动，再进一步带动第一连杆，第二连杆，第三连杆，第四连杆四杆件的运动，柔性伞状体覆膜包覆在摆动
件的外侧，模拟水母伞状体内腔，利用摆动件的扩张收缩运动以实现改变内腔体积，喷射水流来达到移动自身的目的，(可以通过控制喷射水流的速度和频率来达到控制在水中的速度)，这里回水通孔的作用是，用于控制柔性伞状体覆膜收拢、张开时的回水，当柔性伞状体覆膜回拢的速度快于张开的速度时、本实用新型就会前进或快速上浮，当柔性伞状体覆膜张开的速度快于回缩的速度时、本实用新型就会后退或下潜；这里浮力块的作用是，能够使得基座单边受到浮力作用而使得推进机构呈倾斜状，从而在柔性伞状体覆膜呈收拢或张开状时、喷射的水流是呈倾斜状的，从而就能够带动推进机构前行。
6.进一步完善，基座上固定有充电电池，充电电池采用防水处理，充电电池与主驱动电机线路连接一起。这里充电电池的作用是，提供动力源，没有电源电线的羁绊使得推进机构更灵活、跑的更远。
7.进一步完善，基座上罩有通过透明材质制作的伞状体顶盖。这里伞状体顶盖的作用是用与盖住充电电池、主驱动电机等部件，避免器件碰撞损坏。
8.进一步完善，伞状体顶盖上开有一组提拿孔。这里提拿孔的目的是，能够方便对机器人进行拿取放置。
9.进一步完善，伞状体顶盖的顶端固定有磁性吸附块，伞状体顶盖上安装有无线充电终端设备，磁性吸附块、无线充电终端设备均采用防水处理，无线充电终端设备与充电电池线路连接一起。这里磁性吸附块的作用是，吸附在自动定位充电浮台上进行无线充电；这里无线充电终端设备为无线充电线圈，与自动定位充电浮台上的无线充电发射设备配对，从而达到推进机构快没电时、自动寻自动定位充电浮台，通过磁性吸附块自动吸附配对，然后自动充电的目的，巡检时能够在水面待的时间更久、效率更高；这里磁性吸附块吸附在自动定位充电浮台的电磁铁处，从而达到推进机构充电时、稳定的位于自动定位充电浮台下方，避免水浪把推进机构冲远了而无法进行无线充电，充电完成后，电磁铁自动断电磁性消失，从而使得推进机构能够继续工作。
10.本实用新型有益的效果是：本实用新型结构设计巧妙、合理，利用基座能够起到基础支撑的作用，利用各摆动件的张开或收拢，能够使得柔性伞状体覆膜能够张开或收拢，从而以实现改变内腔体积，喷射水流来达到移动自身的目的，利用浮力块能够使得基座单边受到浮力作用而使得推进机构呈倾斜状，从而在柔性伞状体覆膜呈收拢或张开状时、喷射的水流是呈倾斜状的，从而就能够带动推进机构前行，本实用新型结构设计巧妙、合理，结构简单、效率高、能耗低、广泛应用在水上高精度巡检，值得推广应用。
附图说明
11.图1为本实用新型的立体图一；
12.图2为本实用新型的立体图二；
13.图3为本实用新型未安装伞状体顶盖时的立体图一；
14.图4为本实用新型未安装伞状体顶盖时的立体图二；
15.图5为本实用新型推杆滑块区域的结构示意图；
16.图6为本实用新型中摆动件区域收拢状态的立体图一；
17.图7为本实用新型中摆动件区域张开状态的立体图二；
18.图8为本实用新型无线充电时的状态图。
19.附图标记说明：基座1，固定连接板2a，活动连接板2，摆动件3，第一连杆3-1，第二连杆3-2，第三连杆3-3，第四连杆3-4，第五连杆3-5，柔性伞状体覆膜3-6，回水通孔3-6a，直线轴承4，推杆滑块5，电机安装座6，主驱动电机7，曲柄杆8，浮力块9，充电电池10，伞状体顶盖11，提拿孔11-1，磁性吸附块12，无线充电终端设备13，自动充电定位浮台14，电磁铁14-1。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
22.参照附图：这种多杆仿生推进机构，包括基座1，基座1底面固定有固定连接板2a，基座1的下方设有活动连接板2，固定连接板2a与活动连接板2之间设有一组沿固定连接板2a中心均布设置的摆动件3，摆动件3包括铰接在固定连接板2a上的第一连杆3-1，第一连杆3-1的底端铰接有第二连杆3-2，活动连接板2上铰接有第三连杆3-3，第三连杆3-3的外端铰接在第一连杆3-1处，第三连杆3-3上铰接有第四连杆3-4，第四连杆3-4的外端铰接在第二连杆3-2的外端，基座1上固定有直线轴承4，直线轴承4上插接有与活动连接板2固定一起的推杆滑块5，基座1顶端固定有电机安装座6，电机安装座6上固定有主驱动电机7，主驱动电机7的转轴上固定有曲柄杆8，曲柄杆8与推杆滑块5之间设有第五连杆3-5，第五连杆3-5的一端铰接在曲柄杆8的外端，第五连杆3-5的另一端铰接在推杆滑块5的顶部，各摆动件3的上方设有柔性伞状体覆膜3-6，柔性伞状体覆膜3-6与各第一连杆3-1及第二连杆3-2固定一起，柔性伞状体覆膜3-6上开有一组沿柔性伞状体覆膜3-6中心均布设置的回水通孔3-6a；主驱动电机7采用防水处理，基座1的底面安装有浮力块9。
23.基座1上固定有充电电池10，充电电池10采用防水处理，充电电池10与主驱动电机7线路连接一起。
24.基座1上罩有通过透明材质制作的伞状体顶盖11。
25.伞状体顶盖11上开有一组提拿孔11-1。
26.伞状体顶盖11的顶端固定有磁性吸附块12，伞状体顶盖11上安装有无线充电终端设备13，磁性吸附块12、无线充电终端设备13均采用防水处理，无线充电终端设备13与充电电池10线路连接一起。
27.本实用新型的工作原理：本实用新型模拟水母通过收缩外壳挤压内腔的方式，来改变内腔体积，从而喷水推进的运动方式，其原理为：曲柄杆8、第五连杆3-5和推杆滑块5组成曲柄滑块机构，由主驱动电机7驱动曲柄杆8，通过第五连杆3-5连接，从而带动推杆滑块5上、下运动，其中推杆滑块5底端与活动连接板2上固定，进而能够带动活动连接板2上、下运
动，再进一步带动第一连杆3-1，第二连杆3-2，第三连杆3-3，第四连杆3-4四杆件的运动，柔性伞状体覆膜3-6包覆在摆动件的外侧，模拟水母伞状体内腔，利用摆动件3的扩张收缩运动(如图6、图7所示)以实现改变内腔体积，喷射水流来达到移动自身的目的，这里浮力块9能够使得基座1在水面上呈倾角状，从而摆动件3的扩张收拢运动能够使得推进机构整体移动，本实用新型结构设计巧妙、合理，结构简单、效率高、能耗低、广泛应用在水上高精度巡检，值得推广应用。
28.虽然本实用新型已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。

技术特征：

1.一种多杆仿生推进机构，包括基座(1)，其特征是：所述基座(1)底面固定有固定连接板(2a)，所述基座(1)的下方设有活动连接板(2)，所述固定连接板(2a)与活动连接板(2)之间设有一组沿固定连接板(2a)中心均布设置的摆动件(3)，所述摆动件(3)包括铰接在固定连接板(2a)上的第一连杆(3-1)，所述第一连杆(3-1)的底端铰接有第二连杆(3-2)，所述活动连接板(2)上铰接有第三连杆(3-3)，所述第三连杆(3-3)的外端铰接在第一连杆(3-1)处，所述第三连杆(3-3)上铰接有第四连杆(3-4)，所述第四连杆(3-4)的外端铰接在第二连杆(3-2)的外端，所述基座(1)上固定有直线轴承(4)，所述直线轴承(4)上插接有与活动连接板(2)固定一起的推杆滑块(5)，所述基座(1)顶端固定有电机安装座(6)，所述电机安装座(6)上固定有主驱动电机(7)，所述主驱动电机(7)的转轴上固定有曲柄杆(8)，所述曲柄杆(8)与推杆滑块(5)之间设有第五连杆(3-5)，所述第五连杆(3-5)的一端铰接在曲柄杆(8)的外端，所述第五连杆(3-5)的另一端铰接在推杆滑块(5)的顶部，各所述摆动件(3)的上方设有柔性伞状体覆膜(3-6)，所述柔性伞状体覆膜(3-6)与各所述第一连杆(3-1)及第二连杆(3-2)固定一起，所述柔性伞状体覆膜(3-6)上开有一组沿柔性伞状体覆膜(3-6)中心均布设置的回水通孔(3-6a)；所述主驱动电机(7)采用防水处理，所述基座(1)的底面安装有浮力块(9)。2.根据权利要求1所述的一种多杆仿生推进机构，其特征是：所述基座(1)上固定有充电电池(10)，所述充电电池(10)采用防水处理，所述充电电池(10)与主驱动电机(7)线路连接一起。3.根据权利要求2所述的一种多杆仿生推进机构，其特征是：所述基座(1)上罩有通过透明材质制作的伞状体顶盖(11)。4.根据权利要求3所述的一种多杆仿生推进机构，其特征是：所述伞状体顶盖(11)上开有一组提拿孔(11-1)。5.根据权利要求4所述的一种多杆仿生推进机构，其特征是：所述伞状体顶盖(11)的顶端固定有磁性吸附块(12)，所述伞状体顶盖(11)上安装有无线充电终端设备(13)，所述磁性吸附块(12)、无线充电终端设备(13)均采用防水处理，所述无线充电终端设备(13)与充电电池(10)线路连接一起。

技术总结

本实用新型公开了一种多杆仿生推进机构，包括基座，基座底面固定有固定连接板，基座的下方设有活动连接板，固定连接板与活动连接板之间设有一组沿固定连接板中心均布设置的摆动件，第四连杆的外端铰接在第二连杆的外端，基座上固定有直线轴承，直线轴承上插接有与活动连接板固定一起的推杆滑块，基座顶端固定有电机安装座，电机安装座上固定有主驱动电机，主驱动电机的转轴上固定有曲柄杆，曲柄杆与推杆滑块之间设有第五连杆，各摆动件的上方设有柔性伞状体覆膜，柔性伞状体覆膜上开有一组回水通孔。本实用新型能够使得柔性伞状体覆膜能够张开或收拢，从而以实现改变内腔体积，喷射水流来达到移动自身的目的，值得推广应用。值得推广应用。值得推广应用。