本實(shí)用新型涉及機(jī)械領(lǐng)域,尤其涉及活動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的柔體機(jī)械,特別是柔體機(jī)器人,往往采用眾多電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng),機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜,能耗高,故障率高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),解決以上技術(shù)問(wèn)題。
本實(shí)用新型的目的還在于提供幾種機(jī)器人,解決以上技術(shù)問(wèn)題。
本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題可以采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),包括至少一個(gè)機(jī)械骨骼;其特征在于,包括至少一條柔性體,
所述機(jī)械骨骼,設(shè)有與所述柔性體滑動(dòng)連接的開(kāi)口,所述柔性體被所述開(kāi)口限制在所述開(kāi)口內(nèi)滑動(dòng);
所述機(jī)械骨骼上的所述開(kāi)口,設(shè)置在所述機(jī)械骨骼的左右兩側(cè)的至少一側(cè)。
機(jī)械骨骼至少有三個(gè),自上而下依次通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)連接,所述柔性體與上方的機(jī)械骨骼固定連接;與下方的至少兩個(gè)所述機(jī)械骨骼通過(guò)所述開(kāi)口滑動(dòng)連接。
下方的至少兩個(gè)所述機(jī)械骨骼分別設(shè)有,設(shè)置在同側(cè)的所述開(kāi)口,并使所述柔性體穿過(guò)同側(cè)的兩個(gè)所述開(kāi)口。
至少上方所述機(jī)械骨骼和其下方連接的所述機(jī)械骨骼的轉(zhuǎn)動(dòng)方式均包含左右轉(zhuǎn)動(dòng)。
在柔性體被從下方拉緊時(shí),與柔性體固定連接的上方的機(jī)械骨骼,會(huì)被拉動(dòng),進(jìn)而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。在上方的機(jī)械骨骼轉(zhuǎn)到最大限度,不能繼續(xù)相對(duì)于下方連接的機(jī)械骨骼轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),上方的機(jī)械骨骼或者是下方連接的機(jī)械骨骼上的柔性體支架,會(huì)對(duì)下方連接的機(jī)械骨骼產(chǎn)生拉力,進(jìn)而促使上方的機(jī)械骨骼下方連接的機(jī)械骨骼,受力并轉(zhuǎn)動(dòng)。依次類推多個(gè)機(jī)械骨骼均因?yàn)槿嵝泽w的拉動(dòng)而產(chǎn)生受控的動(dòng)作。
對(duì)于下方的拉力,在上方的機(jī)械骨骼沒(méi)有轉(zhuǎn)到最大限度時(shí),往往也是存在的,但是轉(zhuǎn)到最大限度時(shí),最為明顯。
所述機(jī)械骨骼可以是金屬材質(zhì)的機(jī)械骨骼,也可以是塑料材質(zhì)的機(jī)械骨骼,或者還可以是木頭材質(zhì)的機(jī)械骨骼。
金屬材質(zhì)的機(jī)械骨骼,便于制作力量強(qiáng)大的柔體機(jī)械??梢杂糜趯?shí)踐生產(chǎn)加工,或者作為武器的結(jié)構(gòu)部件。
塑料材質(zhì)或者木頭材質(zhì)的機(jī)械骨骼,具有質(zhì)地輕、價(jià)格低、對(duì)金屬檢測(cè)無(wú)反應(yīng)等特點(diǎn)。可以用于水中游動(dòng),或者用于秘密探測(cè)。
所述開(kāi)口,可以為通孔、溝道或軌道。均可滿足所述柔性體穿過(guò),并且限定所述柔性體在開(kāi)口中。
所述機(jī)械骨骼上的所述開(kāi)口,位于所述機(jī)械骨骼上下兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的連線的左側(cè)或者右側(cè)。以便于產(chǎn)生左或右轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩。兩個(gè)所述轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的連線,是為了確定幾何關(guān)系而設(shè)定的虛擬的線。
或者,所述轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)為轉(zhuǎn)軸,所述開(kāi)口位于所述機(jī)械骨骼上下兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的軸向方向所確定的平面的左側(cè)或者右側(cè)。
所述轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)還可以是求關(guān)節(jié),或者其他機(jī)械關(guān)節(jié)。
所述開(kāi)口位于上述機(jī)械骨骼的中部以上高度的位置。以便于產(chǎn)生更長(zhǎng)的力臂。
進(jìn)一步,所述機(jī)械骨骼的左右兩側(cè)分別設(shè)有所述開(kāi)口,并且分別穿過(guò)不同的所述柔性體。以實(shí)現(xiàn)分別控制向左或向右轉(zhuǎn)動(dòng)。
所述機(jī)械骨骼下方的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié),具有左右轉(zhuǎn)動(dòng)和前后轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向;所述機(jī)械骨骼的前后兩側(cè)中的至少一側(cè),也設(shè)有所述開(kāi)口,一條柔性體穿過(guò)所述開(kāi)口。實(shí)現(xiàn)所述機(jī)械骨骼的前后轉(zhuǎn)動(dòng)。
還可以是:所述機(jī)械骨骼一側(cè)設(shè)有兩個(gè)所述開(kāi)口,兩個(gè)所述開(kāi)口前后設(shè)置,兩條所述柔性體分別穿過(guò)兩個(gè)所述開(kāi)口;
所述機(jī)械骨骼下方的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié),具有左右轉(zhuǎn)動(dòng)和前后轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。
通過(guò)設(shè)置前后設(shè)置的兩個(gè)所述開(kāi)口,并穿過(guò)柔性體,可以實(shí)現(xiàn)在兩個(gè)柔性體拉力不同的情況下,實(shí)現(xiàn)前后轉(zhuǎn)動(dòng)。
進(jìn)一步,所述機(jī)械骨骼上設(shè)有柔性體支撐架,所述開(kāi)口設(shè)置在所述柔性體支撐架上,所述柔性體被所述開(kāi)口限制在所述開(kāi)口內(nèi)滑動(dòng)。通過(guò)設(shè)置柔性體支撐架,使所述機(jī)械骨骼結(jié)構(gòu)清晰,各個(gè)結(jié)構(gòu)分工明確,簡(jiǎn)化制造工藝。
所述柔性體支撐架為一凸起結(jié)構(gòu),所述開(kāi)口位于凸起結(jié)構(gòu)的凸起部分。以便于,實(shí)現(xiàn)距離所述機(jī)械骨骼上下兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的連線,或兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的軸向方向所確定的平面更遠(yuǎn)。比設(shè)置在機(jī)械骨骼上,產(chǎn)生更強(qiáng)大的力矩。
所述柔性體支撐架可以為一金屬支撐架,所述金屬支撐架固定在所述機(jī)械骨骼上,所述開(kāi)口位于所述金屬支撐架遠(yuǎn)離所述機(jī)械骨骼的一端。進(jìn)一步簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),并且實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的力矩。
所述金屬支撐架可以為金屬桿、金屬板或者金屬支架。
所述柔性體支撐架可以為一塑料支撐架,所述塑料支撐架固定在所述機(jī)械骨骼上,所述開(kāi)口位于所述塑料支撐架遠(yuǎn)離所述機(jī)械骨骼的一端。進(jìn)一步簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),并且實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的力矩?,F(xiàn)有的一些塑料已經(jīng)具有很強(qiáng)的硬度,可以替代金屬。并將具有質(zhì)地輕、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。
所述塑料支撐架可以為塑料桿、塑料板或者塑料支架。
所述柔性體支撐架的高度優(yōu)選為,所述機(jī)械骨骼長(zhǎng)度的五分之一至三分之二之間。以實(shí)現(xiàn)具有較大的可轉(zhuǎn)動(dòng)幅度,并且使結(jié)構(gòu)體積不必臃腫。
進(jìn)一步優(yōu)選為,所述柔性體支撐架的高度優(yōu)選為,所述機(jī)械骨骼長(zhǎng)度的三分之一至二分之一之間。試驗(yàn)表明,這一參數(shù)同時(shí)具有,優(yōu)良的力矩體現(xiàn)、結(jié)構(gòu)體積細(xì)長(zhǎng)、轉(zhuǎn)動(dòng)幅度大等優(yōu)點(diǎn)。
所述柔性體支撐架可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接在所述機(jī)械骨骼上,并設(shè)置有用于鎖定所述柔性體支撐架,限制轉(zhuǎn)動(dòng)的鎖扣,所述鎖扣設(shè)置有用于開(kāi)啟的控制端。通過(guò)控制端開(kāi)啟鎖扣,允許柔性體支撐架相對(duì)于機(jī)械骨骼轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)折疊。并且在展開(kāi)后,工作中通過(guò)鎖扣鎖住,滿足強(qiáng)度需求。在所述柔性體支撐架處于折疊狀態(tài)時(shí),整體厚度或者寬度將大大縮小,可以深入或者通過(guò)很窄的通道。有利于極端環(huán)境下的施工,或者人員搜救。
所述柔性體支撐架和所述機(jī)械骨骼之間設(shè)有一彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)。在失去外力時(shí),彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)促使所述柔性體支撐架從折疊狀態(tài)展開(kāi)。以備進(jìn)行工作。
所述鎖扣為一自鎖機(jī)構(gòu),在所述柔性體支架展開(kāi)后,自動(dòng)鎖緊,限制轉(zhuǎn)動(dòng)。
所述鎖扣可以為電動(dòng)控制的鎖扣,也可以為氣動(dòng)控制的鎖扣。
柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括一滾軸,至少三個(gè)所述機(jī)械骨骼上下依次連接后,一端固定在所述滾軸上,所述滾軸的軸向?yàn)榍昂蠓较颉K鋈嵝泽w支撐架折疊后,機(jī)械骨骼圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng),纏繞在滾軸上。
柔性體支撐架,可以是事先折疊,也可以是纏繞的過(guò)程中,受到壓力完成折疊。
通過(guò)纏繞在滾軸上,可以完成機(jī)械骨骼的伸縮動(dòng)作。比如原先長(zhǎng)度在10m,在部分機(jī)械骨骼纏繞在滾軸上后,長(zhǎng)度必然有所縮短,甚至可以縮短到1m以內(nèi)。
另外,纏繞在滾軸上后,整體體積將大大縮小。甚至可以縮小到原有體積的五分之一以內(nèi)。便于存儲(chǔ)、運(yùn)輸,甚至便于隱藏。
因?yàn)槿嵝泽w收到所述開(kāi)口的環(huán)繞保護(hù),在部分機(jī)械骨骼纏繞在滾軸上后,仍然能夠活動(dòng),仍然可以驅(qū)動(dòng)未纏繞的其他機(jī)械骨骼。
所述柔性體支撐架,還可以為柔性支架。柔性體支撐架的一個(gè)重要用途是限定柔性體與機(jī)械骨骼間的距離,在柔性體存在遠(yuǎn)離機(jī)械骨骼的動(dòng)作趨勢(shì)時(shí),拉動(dòng)機(jī)械骨骼運(yùn)動(dòng)。因此在進(jìn)行基本動(dòng)作時(shí),可以不需要?jiǎng)傂缘娜嵝泽w支撐架。而柔性支架,在存放、運(yùn)輸、生產(chǎn)中,均有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。比如更容易折疊、不必?fù)?dān)心壓力形變、零部件易于調(diào)整安裝角度、通過(guò)狹小空間時(shí)可以自行壓縮等。
所述柔性支架可以為金屬鏈條。
所述柔性體支撐架還可以是一柔性繩子、條狀柔性結(jié)構(gòu),或者帶狀柔性結(jié)構(gòu)。比如可以是尼龍線、鋼絲繩、鋼條、塑料條、鋼帶、尼龍帶、碳纖維線、編織線、碳塑線、鋼絲線、合成線、陶瓷線、引力線、聚乙烯高性能線、超強(qiáng)PE纖維線等。
所述柔性體支撐架優(yōu)選為鋼條或者鋼帶。比如制作發(fā)條的鋼條或者鋼帶。采用鋼條或者鋼帶,不但可以產(chǎn)生拉動(dòng)動(dòng)作,而且可以產(chǎn)生推動(dòng)動(dòng)作。使動(dòng)作更加豐富多變。
所述鋼條可以是碳素鋼或合金彈簧鋼制成的鋼條。
所述鋼帶可以是碳素鋼或合金彈簧鋼制成的鋼帶。
所述碳素鋼的牌號(hào)可以是50。合金彈簧鋼是指可以用來(lái)制作彈簧的合金鋼。
所述鋼條或者鋼帶的厚度,優(yōu)選為0.1mm至3mm。
在這一區(qū)間范圍,保證了碳素鋼或者合金彈簧鋼具有一定的抗拉伸強(qiáng)度,又具有良好的可彎折性、回彈性和頂起的強(qiáng)度,可以用于拉動(dòng)動(dòng)作和推動(dòng)動(dòng)作。這一參數(shù)可以滿足良好的拉動(dòng)動(dòng)作和推動(dòng)動(dòng)作。
所述鋼條或者鋼帶的厚度,優(yōu)選為1mm至2mm。這一參數(shù)可以滿足良好的拉動(dòng)動(dòng)作和推動(dòng)動(dòng)作。
所述柔性體可以是一繩狀柔性體、條狀柔性體,或者帶狀柔性體。比如可以是尼龍線、鋼絲繩、鋼條、塑料條、鋼帶、尼龍帶、碳纖維線、編織線、碳塑線、鋼絲線、合成線、陶瓷線、引力線、聚乙烯高性能線、超強(qiáng)PE纖維線等。這些材質(zhì),均可產(chǎn)生良好的拉力,并且不易斷裂。
所述柔性體優(yōu)選為,尼龍線、碳塑線、鋼絲線、合成線、陶瓷線、引力線、聚乙烯高性能線、超強(qiáng)PE纖維線。這些線,經(jīng)常用于制作釣魚(yú)線,具有良好的耐拉性,并且具有質(zhì)地輕、耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)。
相鄰的兩個(gè)所述機(jī)械骨骼之間設(shè)有鎖定裝置。以通過(guò)所述鎖定裝置,限制相鄰兩個(gè)機(jī)械骨骼的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
通過(guò)限定相鄰機(jī)械骨骼的運(yùn)動(dòng),可以控制在柔性體動(dòng)作時(shí),驅(qū)動(dòng)的具體機(jī)械骨骼,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)精確和復(fù)雜的動(dòng)作。
比如可以實(shí)現(xiàn)上方的幾段機(jī)械骨骼是直線排列的,但是下方的幾段機(jī)械骨骼是彎曲排列的。
所述鎖定裝置可以為,在一個(gè)機(jī)械骨骼上設(shè)置至少一鎖孔,在相鄰的另一機(jī)械骨骼上設(shè)置至少一與所述鎖孔匹配的鎖栓,所述鎖栓與一電動(dòng)部件或氣動(dòng)部件聯(lián)動(dòng)。進(jìn)而通過(guò)電動(dòng)部件或氣動(dòng)部件,控制鎖栓是否插入鎖孔,進(jìn)而使鎖定裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)是否鎖定,是否限制相對(duì)移動(dòng)的功能。
所述電動(dòng)部件,可以是一電磁鐵機(jī)構(gòu),所述電磁鐵機(jī)構(gòu)包括固定部件,和受控運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)部件,所述活動(dòng)部件連接所述鎖栓。固定部件固定在所在的機(jī)械骨骼上。
所述電動(dòng)部件,可以是一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固定部件,和受電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)部件,所述活動(dòng)部件連接所述鎖栓。固定部件固定在所在的機(jī)械骨骼上。
所述氣動(dòng)部件,可以是一氣缸機(jī)構(gòu),所述氣缸機(jī)構(gòu)包括固定部件,和受控運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)部件,所述活動(dòng)部件連接所述鎖栓。固定部件固定在所在的機(jī)械骨骼上。固定部件可以包括氣缸,活動(dòng)部件可以連接活塞。
所述鎖定裝置可以為,在一個(gè)機(jī)械骨骼上設(shè)置一阻尼片,在相鄰的另一機(jī)械骨骼上設(shè)置至少一阻尼塊,所述阻尼塊貼近所述阻尼片;所述阻尼塊與一電動(dòng)部件或氣動(dòng)部件聯(lián)動(dòng)。進(jìn)而通過(guò)電動(dòng)部件或氣動(dòng)部件,控制阻尼塊是否壓緊阻尼片,進(jìn)而使鎖定裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)是否鎖定,是否限制相對(duì)移動(dòng)的功能。
所述阻尼片可以為制動(dòng)盤(pán),所述阻尼塊可以為剎車(chē)片。
所述制動(dòng)盤(pán)為圓弧角小于180度的弧形結(jié)構(gòu)。限于采用的驅(qū)動(dòng)方式,很難實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)角度大于180度,因此制動(dòng)盤(pán)設(shè)定為180度以內(nèi),以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
所述制動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心為所述機(jī)械骨骼的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)軸心。以使制動(dòng)盤(pán)圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng),便于工作順滑。
所述制動(dòng)盤(pán)為圓弧角大于30度的弧形結(jié)構(gòu)。限于采用的驅(qū)動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)角度大于30度比較容易實(shí)現(xiàn),因此制動(dòng)盤(pán)設(shè)定為30度以上,避免最大角度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)剎車(chē)片轉(zhuǎn)脫,造成無(wú)法制動(dòng)。
所述開(kāi)口處設(shè)有一用于夾緊柔性體的夾緊裝置,所述夾緊裝置設(shè)有一控制夾緊或松開(kāi)的控制端。
通過(guò)夾緊或者松開(kāi)柔性體,進(jìn)而控制不同機(jī)械骨骼的受力情況。實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。
所述夾緊裝置可以是電動(dòng)夾緊裝置,或者氣動(dòng)夾緊裝置。
所述柔性體設(shè)置有與所述電動(dòng)夾緊裝置的夾緊部件匹配的凸起或者凹陷。在所述電動(dòng)夾緊裝置的夾緊部件執(zhí)行夾緊動(dòng)作時(shí),夾緊部件可以卡住所述凸起或者凹陷,以實(shí)現(xiàn)牢固鎖緊。
所述電動(dòng)夾緊裝置的電動(dòng)部件,可以是一電磁鐵機(jī)構(gòu),所述電磁鐵機(jī)構(gòu)包括固定部件,和受控運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)部件,所述活動(dòng)部件連接所述夾緊部件。所述固定部件可以固定在所述柔性體支撐架上,或者機(jī)械骨骼上。優(yōu)選為固定在所述柔性體支撐架上。
所述活動(dòng)部件的活動(dòng)方式為插入所述開(kāi)口方向,或從所述開(kāi)口拉出。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)柔性體的夾緊或松開(kāi)。
所述電動(dòng)夾緊裝置的電動(dòng)部件,還可以是一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固定部件,和受電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)部件,所述活動(dòng)部件連接所述夾緊部件。所述固定部件可以固定在所述柔性體支撐架上,或者機(jī)械骨骼上。優(yōu)選為固定在所述柔性體支撐架上。
所述氣動(dòng)夾緊裝置的所述氣動(dòng)部件,可以是一氣缸機(jī)構(gòu),所述氣缸機(jī)構(gòu)包括固定部件,和受控運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)部件,所述活動(dòng)部件連接所述夾緊部件。所述固定部件可以固定在所述柔性體支撐架上,或者機(jī)械骨骼上。優(yōu)選為固定在所述柔性體支撐架上。固定部件可以包括氣缸,活動(dòng)部件可以連接活塞。
柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括一電子控制系統(tǒng),所述電子控制系統(tǒng)包括微型處理器系統(tǒng);
所述微型處理器系統(tǒng)連接一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接至少一電動(dòng)機(jī);
至少一所述柔性體直接或間接固定在所述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出部件上。
通過(guò)所述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出部件帶動(dòng)所述柔性體運(yùn)動(dòng)??梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)柔性體的拉動(dòng),或者放松。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)微型處理器系統(tǒng)對(duì)機(jī)械骨骼的運(yùn)動(dòng)控制。
所述電動(dòng)機(jī)可以為轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)或者直線電機(jī)。
所述電動(dòng)機(jī)為轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)時(shí),所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接一用于纏繞柔性體的繞線輪。所述柔性體一端固定在繞線輪上。在繞線輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),柔性體更多的纏繞在繞線輪上,或者在繞線輪上送出,實(shí)現(xiàn)對(duì)柔性體的拉動(dòng),或者放松。
所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸通過(guò)一減速機(jī)構(gòu)連接所述繞線輪。以增強(qiáng)拉力。
所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接至少兩個(gè)用于纏繞柔性體的繞線輪,一繞線輪上繞制有機(jī)械骨骼左側(cè)的柔性體,另一繞線輪上繞制有機(jī)械骨骼右側(cè)的柔性體;
一繞線輪與轉(zhuǎn)軸間設(shè)置有一離合器;另一繞線輪與轉(zhuǎn)軸間設(shè)置有另一離合器;
一離合器與另一離合器分別設(shè)有控制端,所述控制端連接所述微型處理器系統(tǒng)的控制信號(hào)輸出端。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)微型處理器系統(tǒng)對(duì)兩個(gè)離合器的控制,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械骨骼左右兩側(cè)的柔性體的分別控制。
基于本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),上述設(shè)計(jì)的一個(gè)電動(dòng)機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)繞線輪的結(jié)構(gòu),能夠滿足絕大部分動(dòng)作需求。大多少情況下,一繞線輪被電動(dòng)機(jī)拉緊,另一繞線輪自由轉(zhuǎn)動(dòng),或者兩個(gè)繞線輪通向轉(zhuǎn)動(dòng)。基本不會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)繞線輪分別主動(dòng)向不同方向轉(zhuǎn)動(dòng)的需求。因此本專利實(shí)現(xiàn)了一個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械骨骼做出眾多復(fù)雜動(dòng)作。
還設(shè)有用于限制繞線輪轉(zhuǎn)動(dòng)的繞線輪鎖定系統(tǒng),所述繞線輪鎖定系統(tǒng)設(shè)有一控制信號(hào)輸入端,所述控制信號(hào)輸入端連接所述微型處理器系統(tǒng)。
所述微型處理器系統(tǒng)控制繞線輪是否可以轉(zhuǎn)動(dòng),特別是控制繞線輪是否可以被動(dòng)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。這一設(shè)計(jì),可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)繞線輪上繞制的兩天柔性體的長(zhǎng)度差調(diào)整。
比如,一個(gè)柔性體受到了外界拉力,但需要保持長(zhǎng)度不變,另一柔性體則又需要調(diào)整長(zhǎng)度。此時(shí)就可以將一個(gè)柔性體所連接的繞線輪通過(guò)所述繞線輪鎖定系統(tǒng)鎖定,離合器松開(kāi)脫離。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)另一繞線輪轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)另一柔性體的調(diào)整。
所述繞線輪鎖定系統(tǒng)優(yōu)選為電控鎖定系統(tǒng)。
所述繞線輪鎖定系統(tǒng)可以為,在一個(gè)繞線輪上設(shè)置至少一鎖孔,所述繞線輪設(shè)置在一支架上,在支架上設(shè)置有至少一與所述鎖孔匹配的鎖栓,所述鎖栓與一電動(dòng)部件聯(lián)動(dòng),電動(dòng)部件的控制信號(hào)端連接所述微型處理器系統(tǒng)。進(jìn)而通過(guò)電動(dòng)部件控制鎖栓是否插入鎖孔,進(jìn)而使繞線輪鎖定系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)是否鎖定,是否限制相對(duì)移動(dòng)的功能。
所述電動(dòng)部件,可以是一電磁鐵機(jī)構(gòu),所述電磁鐵機(jī)構(gòu)包括固定部件,和受控運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)部件,所述活動(dòng)部件連接所述鎖栓。固定部件固定在支架上。
所述電動(dòng)部件,可以是一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固定部件,和受電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)部件,所述活動(dòng)部件連接所述鎖栓。固定部件固定在支架上。
所述鎖栓可以是金屬桿,也可以是金屬凸起。
所述繞線輪鎖定系統(tǒng)還可以采用剎車(chē)片機(jī)構(gòu)的鎖定系統(tǒng)。
所述鎖定裝置為受電信號(hào)控制的鎖定裝置,設(shè)有控制信號(hào)輸入端,所述控制信號(hào)輸入端連接所述微型處理器系統(tǒng)的信號(hào)輸出端。
所述夾緊裝置為受電信號(hào)控制的夾緊裝置,設(shè)有控制信號(hào)輸入端,所述控制信號(hào)輸入端連接所述微型處理器系統(tǒng)的信號(hào)輸出端。
通過(guò)上述設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)微型處理器系統(tǒng)對(duì)各個(gè)部件的分別控制。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的綜合控制。
位于上方的機(jī)械骨骼,與位于下方的機(jī)械骨骼之間設(shè)有角度傳感器,所述角度傳感器連接所述微型處理器系統(tǒng)。
至少一端部的機(jī)械骨骼上設(shè)置有陀螺儀,所述陀螺儀連接所述微型處理器系統(tǒng)。柔體機(jī)械不同于其他機(jī)械,結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。試驗(yàn)表明,確定了最端部的機(jī)械骨骼的運(yùn)動(dòng),以及下方各個(gè)機(jī)械骨骼間的相對(duì)角度,基本可以確定整體的形狀、位置、運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)等參數(shù)。通過(guò)陀螺儀和角度傳感器基本可以完全確定柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的整體狀態(tài)。
端部的機(jī)械骨骼,可以是最上端的機(jī)械骨骼,或者是最下端的機(jī)械骨骼。
進(jìn)一步,上下兩端的機(jī)械骨骼上,分別設(shè)有陀螺儀,兩個(gè)陀螺儀分別連接所述微型處理器系統(tǒng)。對(duì)兩個(gè)端部進(jìn)行陀螺儀監(jiān)測(cè),可以更加精確的獲知系統(tǒng)狀態(tài)。
所述微型處理器系統(tǒng)還連接有攝像頭。用于采集視頻信息。
所述攝像頭優(yōu)先設(shè)置在端部的機(jī)械骨骼上。
所述微型處理器系統(tǒng)還連接有衛(wèi)星定位模塊。衛(wèi)星定位模塊可以是GPS定位模塊或者是北斗衛(wèi)星定位模塊。以實(shí)現(xiàn)地理位置定位,并允許根據(jù)自身的地理位置進(jìn)行活動(dòng)。
比如可以自行導(dǎo)航,移動(dòng)至目標(biāo)位置。
所述微型處理器系統(tǒng)還連接有無(wú)線遙控系統(tǒng)。以便于進(jìn)行無(wú)線遙控。
所述無(wú)線遙控系統(tǒng),可以為基于手機(jī)網(wǎng)絡(luò)的遙控系統(tǒng)。比如可以是2G、3G、4G或者其他制式的手機(jī)網(wǎng)絡(luò)。以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離互動(dòng)。
柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括電源系統(tǒng)。電源系統(tǒng)可以為直流穩(wěn)壓電源。優(yōu)選為開(kāi)關(guān)電源。
所述電源系統(tǒng)還可以優(yōu)選為蓄電池系統(tǒng)。所述蓄電池系統(tǒng)包括至少兩節(jié)蓄電池,至少兩節(jié)所述蓄電池分別固定在不同的所述機(jī)械骨骼上,兩節(jié)所述蓄電池連接微型處理器系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)蓄電池跟隨系統(tǒng)移動(dòng)。并且因?yàn)閷⒅辽龠B接蓄電池分別固定在不同的機(jī)械骨骼上,保證了具有較多的電能供應(yīng),并且沒(méi)有因?yàn)樵O(shè)置蓄電池在造成系統(tǒng)臃腫。
至少兩節(jié)所述蓄電池并聯(lián)。在一節(jié)蓄電池?fù)p壞后,其他蓄電池仍然可以保證系統(tǒng)工作。
至少兩節(jié)所述蓄電池之間設(shè)有防逆充電路。避免蓄電池之間相互充電。進(jìn)而避免因某節(jié)蓄電池?fù)p壞,而造成其他蓄電池電能損失。
防逆充電路,可以是設(shè)置在蓄電池一極上的二極管。
所述微型處理器系統(tǒng)優(yōu)選為單片機(jī)系統(tǒng)或者ARM系統(tǒng)。優(yōu)選為ARM系統(tǒng)。
所述機(jī)械骨骼上設(shè)置有微處理器系統(tǒng),所述微處理器系統(tǒng)設(shè)置有一信號(hào)輸入端和至少一信號(hào)輸出端;
所述信號(hào)輸入端連接所述微型處理器系統(tǒng)的信號(hào)輸出端;
所述信號(hào)輸出端連接所述鎖定裝置、所述夾緊裝置、所述鎖扣中的至少一種。
通過(guò)微處理器系統(tǒng),間接的將所述鎖定裝置、所述夾緊裝置、所述鎖扣中的至少一種連接到微型處理器系統(tǒng)。
優(yōu)選為,所述微處理器系統(tǒng)設(shè)置兩個(gè)信號(hào)輸出端,兩個(gè)信號(hào)輸出端分別連接所述鎖定裝置和所述夾緊裝置。實(shí)現(xiàn)對(duì)所述鎖定裝置、所述夾緊裝置的全部控制。
所述微處理器系統(tǒng)優(yōu)選為單片機(jī)。
所述微型處理器系統(tǒng)的一信號(hào)輸出端引出一條信號(hào)線,一條信號(hào)線連接至少三個(gè)微處理器系統(tǒng)的信號(hào)輸入端;至少三個(gè)微處理器系統(tǒng)分別設(shè)置在至少三個(gè)機(jī)械骨骼上。
這一設(shè)計(jì),允許通過(guò)一條信號(hào)線控制眾多機(jī)械骨骼的運(yùn)動(dòng)。
所述微型處理器系統(tǒng)在通過(guò)所述信號(hào)線發(fā)送控制信號(hào)時(shí),控制信號(hào)中包含有身份識(shí)別碼;
所述微處理器系統(tǒng),對(duì)所述身份識(shí)別碼進(jìn)行識(shí)別,在判斷出包含有自身的身份識(shí)別碼時(shí),接受控制信號(hào)的控制。
在判斷出不包含自身的身份識(shí)別碼時(shí),則不接受控制信號(hào)的控制。
所述微型處理器系統(tǒng)中,應(yīng)當(dāng)至少存儲(chǔ)有至少三種對(duì)應(yīng)于至少三個(gè)微處理器系統(tǒng)的身份識(shí)別碼。以嵌入到控制信號(hào)中,實(shí)現(xiàn)具有針對(duì)性的控制。
所述微型處理器系統(tǒng)輸出的一組控制信號(hào)中,允許包含有至少兩個(gè)身份識(shí)別碼。以便于一次發(fā)生,控制至少兩個(gè)機(jī)械骨骼的運(yùn)動(dòng)。
所述控制信號(hào)中包含有角度傳感器的角度參數(shù),所述微處理器系統(tǒng)檢測(cè)所連接的角度傳感器的角度參數(shù),并與控制信號(hào)中的角度參數(shù)進(jìn)行對(duì)比,在角度參數(shù)一致后,控制機(jī)械骨骼停止相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
控制機(jī)械骨骼停止運(yùn)動(dòng)的方式,可以是通過(guò)所述鎖定裝置進(jìn)行鎖定。
所述微型處理器系統(tǒng)還設(shè)有一信號(hào)輸入端,所述信號(hào)輸入端連接有信號(hào)線,一條信號(hào)線連接至少三個(gè)微處理器系統(tǒng)的信號(hào)輸出端;至少三個(gè)微處理器系統(tǒng)分別設(shè)置在至少三個(gè)機(jī)械骨骼上。
這一條信號(hào)線用于,所述微型處理器系統(tǒng)獲取來(lái)自微處理器系統(tǒng)的信號(hào)反饋。
角度傳感器、陀螺儀、攝像頭中至少一個(gè)連接所述微處理器系統(tǒng),進(jìn)而通過(guò)所述微處理器系統(tǒng)連接所述微型處理器系統(tǒng)。
優(yōu)選為,最上方或最下方的機(jī)械骨骼上固定的角度傳感器、陀螺儀和攝像頭全部分別連接所述微處理器系統(tǒng),并通過(guò)所述微處理器系統(tǒng)連接所述微型處理器系統(tǒng)。
兩條信號(hào)線可以合為一條,所述微型處理器系統(tǒng)對(duì)同一條信號(hào)線進(jìn)行分時(shí)復(fù)用。即,所述微型處理器系統(tǒng)的信號(hào)輸入端連接的信號(hào)線和信號(hào)輸出端連接的信號(hào)線,可以為同一條。通過(guò)分時(shí)復(fù)用,實(shí)現(xiàn)信號(hào)的輸入和輸出。因?yàn)楸緦?shí)用新型是控制進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng),而非大數(shù)據(jù)運(yùn)算,所以即使采用分時(shí)復(fù)用的方式,也能夠滿足數(shù)據(jù)處理需求。而且簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu),降低了故障率。
所述微型處理器系統(tǒng)獲取所述微處理器系統(tǒng)的信號(hào)反饋時(shí),首先所述微型處理器系統(tǒng)通過(guò)信號(hào)輸出端發(fā)出包含有身份識(shí)別碼的詢問(wèn)信號(hào),所述微處理器系統(tǒng)判斷是否包含自身的身份識(shí)別碼,包含時(shí)則進(jìn)行信號(hào)反饋。
信號(hào)反饋中,包括角度傳感器的角度參數(shù)。
所述微型處理器系統(tǒng)發(fā)出包含有身份識(shí)別碼的詢問(wèn)信號(hào),但是符合身份識(shí)別碼的微處理器系統(tǒng),沒(méi)有做出信號(hào)反饋,則所述微型處理器系統(tǒng)視為對(duì)應(yīng)于身份識(shí)別碼的微處理器系統(tǒng)故障,并存儲(chǔ)故障信息。以修正以后的動(dòng)作程序。
修正的方式為:
所述微型處理器系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)沒(méi)有做出信號(hào)反饋的微處理器系統(tǒng)時(shí),視為所在的機(jī)械骨骼為故障機(jī)械骨骼,向故障機(jī)械骨骼下方的機(jī)械骨骼上的微處理器系統(tǒng)發(fā)出夾緊裝置夾緊的控制信號(hào)。
控制信號(hào)可以通過(guò)包含需要控制的微處理器系統(tǒng)的身份識(shí)別碼實(shí)現(xiàn)精確控制。通過(guò)響應(yīng)控制信號(hào),以?shī)A緊柔性體,使系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行精確的可控動(dòng)作。
更進(jìn)一步:沒(méi)有做出信號(hào)反饋的微處理器系統(tǒng),包括位于最上端的機(jī)械骨骼上的微處理器系統(tǒng)時(shí),則發(fā)出夾緊裝置夾緊的控制信號(hào);控制信號(hào)的控制對(duì)象為,仍然做出信號(hào)反饋的,距離最上端的機(jī)械骨骼最近的機(jī)械骨骼。
控制信號(hào)可以通過(guò)包含需要控制的微處理器系統(tǒng)的身份識(shí)別碼實(shí)現(xiàn)精確控制。通過(guò)響應(yīng)控制信號(hào),以?shī)A緊柔性體,使系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行可控動(dòng)作。而且這種情況,基本可以視為上部的部分機(jī)械骨骼因?yàn)橥饬σ呀?jīng)喪失脫落。如果不使有效的機(jī)械骨骼夾緊柔性體,柔性體將喪失對(duì)整個(gè)設(shè)備的拉動(dòng)力,致使整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。進(jìn)而實(shí)現(xiàn),即使部分機(jī)械骨骼因?yàn)槟撤N原因,造成脫落,仍然可以繼續(xù)工作。
所述信號(hào)線一處固定在上方的機(jī)械骨骼上,所述信號(hào)線的另一處固定在相鄰的下方的機(jī)械骨骼上,兩個(gè)固定處直接的信號(hào)線的長(zhǎng)度,大于相鄰的兩個(gè)機(jī)械骨骼在最大轉(zhuǎn)動(dòng)角度時(shí),所需的信號(hào)線長(zhǎng)度。這一設(shè)計(jì),雖然在整個(gè)信號(hào)線的用量上,有所增加,但是可以避免轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)拉斷信號(hào)線,又可以避免信號(hào)線因得不到固定,在很大的范圍內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng),造成損壞。而且避免了信號(hào)線在快速移動(dòng)時(shí)被一次性扯斷的問(wèn)題。
所述電源系統(tǒng)設(shè)有兩根電源線,一根電源線為正極,另一根電源線為負(fù)極;兩根電源線依次穿過(guò)至少三根機(jī)械骨骼,至少三根機(jī)械骨骼上的至少三個(gè)所述微處理器系統(tǒng),分別連接到兩個(gè)所述電源線上。
所述電源線一處固定在上方的機(jī)械骨骼上,所述電源線的另一處固定在相鄰的下方的機(jī)械骨骼上,兩個(gè)固定處直接的電源線的長(zhǎng)度,大于相鄰的兩個(gè)機(jī)械骨骼在最大轉(zhuǎn)動(dòng)角度時(shí),所需的電源線長(zhǎng)度。這一設(shè)計(jì),雖然在整個(gè)電源線的用量上,有所增加,但是可以避免轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)拉斷電源線,又可以避免電源線因得不到固定,在很大的范圍內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng),造成損壞。而且避免了電源線在快速移動(dòng)時(shí)被一次性扯斷的問(wèn)題。
固定在所述機(jī)械骨骼上的蓄電池,并聯(lián)在兩根所述電源線上。實(shí)現(xiàn)供電。
所述蓄電池還連接有一充電電路,所述充電電路連接在一電源線與蓄電池的電極之間,繞過(guò)防逆充電路。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)通過(guò)電源線充電。
充電電路可以是一輸入電壓超過(guò)閾值后導(dǎo)通的電路。并聯(lián)的蓄電池電壓在閾值以下,因此不導(dǎo)通,不造成逆充。而充電時(shí),則可以通過(guò)輸入超過(guò)閾值的電壓實(shí)現(xiàn)充電。
本實(shí)用新型中,采用了極少的電線。甚至僅僅通過(guò)三根電線,便實(shí)現(xiàn)了對(duì)具有眾多機(jī)械骨骼的整個(gè)柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制,大大降低了布線的復(fù)雜性。是以往的設(shè)計(jì)中所沒(méi)有見(jiàn)到的。對(duì)機(jī)器人設(shè)計(jì),具有重大意義。
本實(shí)用新型,允許通過(guò)很少的電動(dòng)機(jī),甚至僅僅通過(guò)一個(gè)電動(dòng)機(jī),便實(shí)現(xiàn)了對(duì)眾多機(jī)械骨骼的整個(gè)柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的復(fù)雜驅(qū)動(dòng)。是以往的設(shè)計(jì)中沒(méi)有見(jiàn)到的。對(duì)機(jī)器人設(shè)計(jì),具有重大意義。
本實(shí)用新型,允許大尺度的改變自身的粗細(xì)以及長(zhǎng)度。是以往的設(shè)計(jì)中沒(méi)有見(jiàn)到的。對(duì)機(jī)器人設(shè)計(jì),具有重大意義。
本實(shí)用新型,允許部分機(jī)械骨骼喪失后,仍然自行調(diào)整和修復(fù),使系統(tǒng)繼續(xù)正常工作。是以往的設(shè)計(jì)中沒(méi)有見(jiàn)到的。對(duì)機(jī)器人設(shè)計(jì),具有重大意義。
本實(shí)用新型,將蓄電池逐個(gè)固定在不同機(jī)械骨骼上,既保證了供電量,又避免了體積臃腫。即使部分機(jī)械骨骼喪失,造成部分蓄電池遺失,但仍然能夠正常工作。并具備防逆充和統(tǒng)一充電功能。具有強(qiáng)大的環(huán)境適應(yīng)性和簡(jiǎn)潔性。是以往的設(shè)計(jì)中沒(méi)有見(jiàn)到的。對(duì)機(jī)器人設(shè)計(jì),具有重大意義。
采用柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為手臂的機(jī)器人,包括軀干和連接在軀干上的手臂,其特征在于,所述手臂采用柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括自上而下依次通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)連接的至少三個(gè)機(jī)械骨骼;
還包括至少一條柔性體;
所述柔性體與上方的機(jī)械骨骼固定連接;
至少上方所述機(jī)械骨骼和其下方連接的所述機(jī)械骨骼的轉(zhuǎn)動(dòng)方式均包含左右轉(zhuǎn)動(dòng);
下方的至少兩個(gè)所述機(jī)械骨骼,設(shè)有與所述柔性體滑動(dòng)連接的開(kāi)口,所述柔性體被所述開(kāi)口限制在所述開(kāi)口內(nèi)滑動(dòng);
所述機(jī)械骨骼上的所述開(kāi)口,設(shè)置在所述機(jī)械骨骼的左右兩側(cè)的至少一側(cè);
下方的至少兩個(gè)所述機(jī)械骨骼分別設(shè)有,設(shè)置在同側(cè)的所述開(kāi)口,并使所述柔性體穿過(guò)同側(cè)的兩個(gè)所述開(kāi)口;
下方的機(jī)械骨骼連接到所述軀干。
從而使機(jī)器人具有柔性的手臂。保證了手臂靈活度??梢赃m應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境和復(fù)雜的工作。
所述軀干通過(guò)一上下活動(dòng)的關(guān)節(jié)連接下方的機(jī)械骨骼。以實(shí)現(xiàn)上下手臂的運(yùn)動(dòng)。
柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括一滾軸,所述滾軸設(shè)置在所述軀干內(nèi),至少三個(gè)所述機(jī)械骨骼上下依次連接后,一端固定在所述滾軸上,所述滾軸的軸向?yàn)榍昂蠓较颉K鋈嵝泽w支撐架折疊后,機(jī)械骨骼圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng),纏繞在滾軸上。
使機(jī)器人的手臂,可以縮進(jìn)到軀干內(nèi)。實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的變形。適應(yīng)于不同環(huán)境。
采用柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為腿部的機(jī)器人,包括軀干和連接在軀干上的腿部,其特征在于,所述腿部采用柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括自上而下依次通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)連接的至少三個(gè)機(jī)械骨骼;
還包括至少一條柔性體;
所述柔性體與下方的機(jī)械骨骼固定連接;
至少下方所述機(jī)械骨骼和其上方連接的所述機(jī)械骨骼的轉(zhuǎn)動(dòng)方式均包含左右轉(zhuǎn)動(dòng);
上方的至少兩個(gè)所述機(jī)械骨骼,設(shè)有與所述柔性體滑動(dòng)連接的開(kāi)口,所述柔性體被所述開(kāi)口限制在所述開(kāi)口內(nèi)滑動(dòng);
所述機(jī)械骨骼上的所述開(kāi)口,設(shè)置在所述機(jī)械骨骼的左右兩側(cè)的至少一側(cè);
上方的至少兩個(gè)所述機(jī)械骨骼分別設(shè)有,設(shè)置在同側(cè)的所述開(kāi)口,并使所述柔性體穿過(guò)同側(cè)的兩個(gè)所述開(kāi)口;
上方的機(jī)械骨骼連接到所述軀干。
從而使機(jī)器人具有柔性的腿部。保證了腿部靈活度??梢赃m應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境和復(fù)雜的工作。專利中采用柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為腿部的機(jī)器人的視角為,側(cè)向站立。若正向站立的視角,左右方向,隨之轉(zhuǎn)化為前后方向。因此本專利中的腿部,可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的前后走動(dòng)。
因?yàn)橥炔颗c軀干的連接方式,柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為腿部的機(jī)器人,與專利前部,對(duì)柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的上下關(guān)系進(jìn)行了對(duì)調(diào)。
所述軀干通過(guò)一前后活動(dòng)的關(guān)節(jié)連接下方的機(jī)械骨骼。以實(shí)現(xiàn)上下手臂的運(yùn)動(dòng)。
柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括一滾軸,所述滾軸設(shè)置在所述軀干內(nèi),至少三個(gè)所述機(jī)械骨骼上下依次連接后,一端固定在所述滾軸上,所述滾軸的軸向?yàn)榍昂蠓较颉K鋈嵝泽w支撐架折疊后,機(jī)械骨骼圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng),纏繞在滾軸上。
使機(jī)器人的腿部,可以縮進(jìn)到軀干內(nèi),實(shí)現(xiàn)高度改變。實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的變形。適應(yīng)于不同環(huán)境。
采用柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的蛇形機(jī)器人,包括骨架,其特征在于,所述骨架采用柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括自上而下依次通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)連接的至少三個(gè)機(jī)械骨骼;
還包括至少一條柔性體;
所述柔性體與上方的機(jī)械骨骼固定連接;
至少上方所述機(jī)械骨骼和其下方連接的所述機(jī)械骨骼的轉(zhuǎn)動(dòng)方式均包含左右轉(zhuǎn)動(dòng);
下方的至少兩個(gè)所述機(jī)械骨骼,設(shè)有與所述柔性體滑動(dòng)連接的開(kāi)口,所述柔性體被所述開(kāi)口限制在所述開(kāi)口內(nèi)滑動(dòng);
所述機(jī)械骨骼上的所述開(kāi)口,設(shè)置在所述機(jī)械骨骼的左右兩側(cè)的至少一側(cè);
下方的至少兩個(gè)所述機(jī)械骨骼分別設(shè)有,設(shè)置在同側(cè)的所述開(kāi)口,并使所述柔性體穿過(guò)同側(cè)的兩個(gè)所述開(kāi)口。
通過(guò)上述設(shè)計(jì),可以實(shí)現(xiàn)蛇形機(jī)器人的彎曲運(yùn)動(dòng)。
所述蛇形機(jī)器人前后一側(cè)中的至少一側(cè),排布有同向傾斜的凸起。形成凸起陣列。使不同方向的摩擦力不同。進(jìn)而在蛇形機(jī)器人進(jìn)行彎曲和伸直時(shí),產(chǎn)生不同的摩擦力,進(jìn)而通過(guò)彎曲和伸直動(dòng)作完成移動(dòng)。
所述凸起可以是鱗片,還可以是金屬刺。
所述蛇形機(jī)器人骨架外包有防水材料,所述凸起設(shè)置在所述防水材料外。
采用柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的魚(yú)形機(jī)器人,包括骨架,其特征在于,所述骨架采用柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括自上而下依次通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)連接的至少三個(gè)機(jī)械骨骼;
還包括至少一條柔性體;
所述柔性體與上方的機(jī)械骨骼固定連接;
至少上方所述機(jī)械骨骼和其下方連接的所述機(jī)械骨骼的轉(zhuǎn)動(dòng)方式均包含左右轉(zhuǎn)動(dòng);
下方的至少兩個(gè)所述機(jī)械骨骼,設(shè)有與所述柔性體滑動(dòng)連接的開(kāi)口,所述柔性體被所述開(kāi)口限制在所述開(kāi)口內(nèi)滑動(dòng);
所述機(jī)械骨骼上的所述開(kāi)口,設(shè)置在所述機(jī)械骨骼的左右兩側(cè)的至少一側(cè);
下方的至少兩個(gè)所述機(jī)械骨骼分別設(shè)有,設(shè)置在同側(cè)的所述開(kāi)口,并使所述柔性體穿過(guò)同側(cè)的兩個(gè)所述開(kāi)口。
通過(guò)上述設(shè)計(jì),可以實(shí)現(xiàn)魚(yú)形機(jī)器人的彎曲運(yùn)動(dòng)。
所述魚(yú)形機(jī)器人骨架外包有防水材料,所述魚(yú)形機(jī)器人的體型為扁平狀,左右兩側(cè)間的寬度,小于前后兩側(cè)間的寬度的二分之一。以實(shí)現(xiàn)在彎曲和伸直的過(guò)程中,對(duì)水實(shí)現(xiàn)推力,進(jìn)而前行或者后退。
因?yàn)楸緦?shí)用新型中電動(dòng)機(jī)很少,甚至只有一個(gè),所以水下噪音極小。在水下行進(jìn)中,很難被探測(cè)到。
附圖說(shuō)明
圖1為柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)活動(dòng)部分的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)活動(dòng)部分的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為部分電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部分結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體圖示進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
參照?qǐng)D1、圖2、圖3,柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),包括自上而下依次通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)3連接的至少三個(gè)機(jī)械骨骼1;還包括至少一條柔性體2;柔性體2與上方的機(jī)械骨骼1固定連接;至少上方機(jī)械骨骼1和其下方連接的機(jī)械骨骼1的轉(zhuǎn)動(dòng)方式均包含左右轉(zhuǎn)動(dòng);下方的至少兩個(gè)機(jī)械骨骼1,設(shè)有與柔性體2滑動(dòng)連接的開(kāi)口4,柔性體2被開(kāi)口4限制在開(kāi)口4內(nèi)滑動(dòng);機(jī)械骨骼1上的開(kāi)口4,設(shè)置在機(jī)械骨骼1的左右兩側(cè)的至少一側(cè);下方的至少兩個(gè)機(jī)械骨骼1分別設(shè)有,設(shè)置在同側(cè)的開(kāi)口4,并使柔性體2穿過(guò)同側(cè)的兩個(gè)開(kāi)口4。
在柔性體2被從下方拉緊時(shí),與柔性體2固定連接的上方的機(jī)械骨骼1,會(huì)被拉動(dòng),進(jìn)而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。在上方的機(jī)械骨骼1轉(zhuǎn)到最大限度,不能繼續(xù)相對(duì)于下方連接的機(jī)械骨骼1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),上方的機(jī)械骨骼1或者是下方連接的機(jī)械骨骼1上的柔性體2支架,會(huì)對(duì)下方連接的機(jī)械骨骼1產(chǎn)生拉力,進(jìn)而促使上方的機(jī)械骨骼1下方連接的機(jī)械骨骼1,受力并轉(zhuǎn)動(dòng)。依次類推多個(gè)機(jī)械骨骼1均因?yàn)槿嵝泽w2的拉動(dòng)而產(chǎn)生受控的動(dòng)作。對(duì)于下方的拉力,在上方的機(jī)械骨骼1沒(méi)有轉(zhuǎn)到最大限度時(shí),往往也是存在的,但是轉(zhuǎn)到最大限度時(shí),最為明顯。
機(jī)械骨骼1可以是金屬材質(zhì)的機(jī)械骨骼1,也可以是塑料材質(zhì)的機(jī)械骨骼1,或者還可以是木頭材質(zhì)的機(jī)械骨骼1。金屬材質(zhì)的機(jī)械骨骼1,便于制作力量強(qiáng)大的柔體機(jī)械。可以用于實(shí)踐生產(chǎn)加工,或者作為武器的結(jié)構(gòu)部件。
塑料材質(zhì)或者木頭材質(zhì)的機(jī)械骨骼1,具有質(zhì)地輕、價(jià)格低、對(duì)金屬檢測(cè)無(wú)反應(yīng)等特點(diǎn)??梢杂糜谒杏蝿?dòng),或者用于秘密探測(cè)。
開(kāi)口4,可以為通孔、溝道或軌道。均可滿足柔性體2穿過(guò),并且限定柔性體2在開(kāi)口4中。機(jī)械骨骼1上的開(kāi)口4,位于機(jī)械骨骼1上下兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)3的連線的左側(cè)或者右側(cè)。以便于產(chǎn)生左或右轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩。兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)3的連線,是為了確定幾何關(guān)系而設(shè)定的虛擬的線。
或者,轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)3為轉(zhuǎn)軸,開(kāi)口4位于機(jī)械骨骼1上下兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)3的軸向方向所確定的平面的左側(cè)或者右側(cè)。開(kāi)口4位于上述機(jī)械骨骼1的中部以上高度的位置。以便于產(chǎn)生更長(zhǎng)的力臂。進(jìn)一步,機(jī)械骨骼1的左右兩側(cè)分別設(shè)有開(kāi)口4,并且分別穿過(guò)不同的柔性體2。以實(shí)現(xiàn)分別控制向左或向右轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)3還可以是求關(guān)節(jié),或者其他機(jī)械關(guān)節(jié)。
機(jī)械骨骼1下方的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)3,具有左右轉(zhuǎn)動(dòng)和前后轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向;機(jī)械骨骼1的前后兩側(cè)中的至少一側(cè),也設(shè)有開(kāi)口4,一條柔性體2穿過(guò)開(kāi)口4。實(shí)現(xiàn)機(jī)械骨骼1的前后轉(zhuǎn)動(dòng)。
還可以是:機(jī)械骨骼1一側(cè)設(shè)有兩個(gè)開(kāi)口4,兩個(gè)開(kāi)口4前后設(shè)置,兩條柔性體2分別穿過(guò)兩個(gè)開(kāi)口4;機(jī)械骨骼1下方的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)3,具有左右轉(zhuǎn)動(dòng)和前后轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。通過(guò)設(shè)置前后設(shè)置的兩個(gè)開(kāi)口4,并穿過(guò)柔性體2,可以實(shí)現(xiàn)在兩個(gè)柔性體2拉力不同的情況下,實(shí)現(xiàn)前后轉(zhuǎn)動(dòng)。
進(jìn)一步,機(jī)械骨骼1上設(shè)有柔性體支撐架5,開(kāi)口4設(shè)置在柔性體支撐架5上,柔性體2被開(kāi)口4限制在開(kāi)口4內(nèi)滑動(dòng)。通過(guò)設(shè)置柔性體支撐架5,使機(jī)械骨骼1結(jié)構(gòu)清晰,各個(gè)結(jié)構(gòu)分工明確,簡(jiǎn)化制造工藝。
柔性體支撐架5為一凸起結(jié)構(gòu),開(kāi)口4位于凸起結(jié)構(gòu)的凸起部分。以便于,實(shí)現(xiàn)距離機(jī)械骨骼1上下兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)3的連線,或兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)3的軸向方向所確定的平面更遠(yuǎn)。比設(shè)置在機(jī)械骨骼1上,產(chǎn)生更強(qiáng)大的力矩。
柔性體支撐架5可以為一金屬支撐架,金屬支撐架固定在機(jī)械骨骼1上,開(kāi)口4位于金屬支撐架遠(yuǎn)離機(jī)械骨骼1的一端。進(jìn)一步簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),并且實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的力矩。金屬支撐架可以為金屬桿、金屬板或者金屬支架。
柔性體支撐架5可以為一塑料支撐架,塑料支撐架固定在機(jī)械骨骼1上,開(kāi)口4位于塑料支撐架遠(yuǎn)離機(jī)械骨骼1的一端。進(jìn)一步簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),并且實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的力矩?,F(xiàn)有的一些塑料已經(jīng)具有很強(qiáng)的硬度,可以替代金屬。并將具有質(zhì)地輕、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。塑料支撐架可以為塑料桿、塑料板或者塑料支架。
柔性體支撐架5的高度優(yōu)選為,機(jī)械骨骼1長(zhǎng)度的五分之一至三分之二之間。以實(shí)現(xiàn)具有較大的可轉(zhuǎn)動(dòng)幅度,并且使結(jié)構(gòu)體積不必臃腫。進(jìn)一步優(yōu)選為,柔性體支撐架5的高度優(yōu)選為,機(jī)械骨骼1長(zhǎng)度的三分之一至二分之一之間。試驗(yàn)表明,這一參數(shù)同時(shí)具有,優(yōu)良的力矩體現(xiàn)、結(jié)構(gòu)體積細(xì)長(zhǎng)、轉(zhuǎn)動(dòng)幅度大等優(yōu)點(diǎn)。
柔性體支撐架5可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接在機(jī)械骨骼1上,并設(shè)置有用于鎖定柔性體支撐架5,限制轉(zhuǎn)動(dòng)的鎖扣64,鎖扣64設(shè)置有用于開(kāi)啟的控制端。通過(guò)控制端開(kāi)啟鎖扣64,允許柔性體支撐架5相對(duì)于機(jī)械骨骼1轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)折疊。并且在展開(kāi)后,工作中通過(guò)鎖扣64鎖住,滿足強(qiáng)度需求。在柔性體支撐架5處于折疊狀態(tài)時(shí),整體厚度或者寬度將大大縮小,可以深入或者通過(guò)很窄的通道。有利于極端環(huán)境下的施工,或者人員搜救。
柔性體支撐架5和機(jī)械骨骼1之間設(shè)有一彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)。在失去外力時(shí),彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)促使柔性體支撐架5從折疊狀態(tài)展開(kāi)。以備進(jìn)行工作。鎖扣64為一自鎖機(jī)構(gòu),在柔性體2支架展開(kāi)后,自動(dòng)鎖緊,限制轉(zhuǎn)動(dòng)。鎖扣64可以為電動(dòng)控制的鎖扣64,也可以為氣動(dòng)控制的鎖扣64。
柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括一滾軸,至少三個(gè)機(jī)械骨骼1上下依次連接后,一端固定在滾軸上,滾軸的軸向?yàn)榍昂蠓较颉H嵝泽w支撐架5折疊后,機(jī)械骨骼1圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)3轉(zhuǎn)動(dòng),纏繞在滾軸上。柔性體支撐架5,可以是事先折疊,也可以是纏繞的過(guò)程中,受到壓力完成折疊。通過(guò)纏繞在滾軸上,可以完成機(jī)械骨骼1的伸縮動(dòng)作。比如原先長(zhǎng)度在10m,在部分機(jī)械骨骼1纏繞在滾軸上后,長(zhǎng)度必然有所縮短,甚至可以縮短到1m以內(nèi)。另外,纏繞在滾軸上后,整體體積將大大縮小。甚至可以縮小到原有體積的五分之一以內(nèi)。便于存儲(chǔ)、運(yùn)輸,甚至便于隱藏。
因?yàn)槿嵝泽w2收到開(kāi)口4的環(huán)繞保護(hù),在部分機(jī)械骨骼1纏繞在滾軸上后,仍然能夠活動(dòng),仍然可以驅(qū)動(dòng)未纏繞的其他機(jī)械骨骼1。
柔性體支撐架5,還可以為柔性支架。柔性體支撐架5的一個(gè)重要用途是限定柔性體2與機(jī)械骨骼1間的距離,在柔性體2存在遠(yuǎn)離機(jī)械骨骼1的動(dòng)作趨勢(shì)時(shí),拉動(dòng)機(jī)械骨骼1運(yùn)動(dòng)。因此在進(jìn)行基本動(dòng)作時(shí),可以不需要?jiǎng)傂缘娜嵝泽w支撐架5。而柔性支架,在存放、運(yùn)輸、生產(chǎn)中,均有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。比如更容易折疊、不必?fù)?dān)心壓力形變、零部件易于調(diào)整安裝角度、通過(guò)狹小空間時(shí)可以自行壓縮等。柔性支架可以為金屬鏈條。
柔性體支撐架5還可以是一柔性繩子、條狀柔性結(jié)構(gòu),或者帶狀柔性結(jié)構(gòu)。比如可以是尼龍線、鋼絲繩、鋼條、塑料條、鋼帶、尼龍帶、碳纖維線、編織線、碳塑線、鋼絲線、合成線、陶瓷線、引力線、聚乙烯高性能線、超強(qiáng)PE纖維線等。
柔性體支撐架5優(yōu)選為鋼條或者鋼帶。比如制作發(fā)條的鋼條或者鋼帶。采用鋼條或者鋼帶,不但可以產(chǎn)生拉動(dòng)動(dòng)作,而且可以產(chǎn)生推動(dòng)動(dòng)作。使動(dòng)作更加豐富多變。鋼條可以是碳素鋼或合金彈簧鋼制成的鋼條。鋼帶可以是碳素鋼或合金彈簧鋼制成的鋼帶。碳素鋼的牌號(hào)可以是50。合金彈簧鋼是指可以用來(lái)制作彈簧的合金鋼。鋼條或者鋼帶的厚度,優(yōu)選為0.1mm至3mm。
在這一區(qū)間范圍,保證了碳素鋼或者合金彈簧鋼具有一定的抗拉伸強(qiáng)度,又具有良好的可彎折性、回彈性和頂起的強(qiáng)度,可以用于拉動(dòng)動(dòng)作和推動(dòng)動(dòng)作。這一參數(shù)可以滿足良好的拉動(dòng)動(dòng)作和推動(dòng)動(dòng)作。
鋼條或者鋼帶的厚度,優(yōu)選為1mm至2mm。這一參數(shù)可以滿足良好的拉動(dòng)動(dòng)作和推動(dòng)動(dòng)作。
柔性體2可以是一繩狀柔性體2、條狀柔性體2,或者帶狀柔性體2。比如可以是尼龍線、鋼絲繩、鋼條、塑料條、鋼帶、尼龍帶、碳纖維線、編織線、碳塑線、鋼絲線、合成線、陶瓷線、引力線、聚乙烯高性能線、超強(qiáng)PE纖維線等。這些材質(zhì),均可產(chǎn)生良好的拉力,并且不易斷裂。
柔性體2優(yōu)選為,尼龍線、碳塑線、鋼絲線、合成線、陶瓷線、引力線、聚乙烯高性能線、超強(qiáng)PE纖維線。這些線,經(jīng)常用于制作釣魚(yú)線,具有良好的耐拉性,并且具有質(zhì)地輕、耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)。
相鄰的兩個(gè)機(jī)械骨骼1之間設(shè)有鎖定裝置61。以通過(guò)鎖定裝置61,限制相鄰兩個(gè)機(jī)械骨骼1的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)限定相鄰機(jī)械骨骼1的運(yùn)動(dòng),可以控制在柔性體2動(dòng)作時(shí),驅(qū)動(dòng)的具體機(jī)械骨骼1,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)精確和復(fù)雜的動(dòng)作。比如可以實(shí)現(xiàn)上方的幾段機(jī)械骨骼1是直線排列的,但是下方的幾段機(jī)械骨骼1是彎曲排列的。
鎖定裝置61可以為,在一個(gè)機(jī)械骨骼1上設(shè)置至少一鎖孔,在相鄰的另一機(jī)械骨骼1上設(shè)置至少一與鎖孔匹配的鎖栓,鎖栓與一電動(dòng)部件或氣動(dòng)部件聯(lián)動(dòng)。進(jìn)而通過(guò)電動(dòng)部件或氣動(dòng)部件,控制鎖栓是否插入鎖孔,進(jìn)而使鎖定裝置61實(shí)現(xiàn)對(duì)是否鎖定,是否限制相對(duì)移動(dòng)的功能。
電動(dòng)部件,可以是一電磁鐵機(jī)構(gòu),電磁鐵機(jī)構(gòu)包括固定部件,和受控運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)部件,活動(dòng)部件連接鎖栓。固定部件固定在所在的機(jī)械骨骼1上。
電動(dòng)部件,可以是一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固定部件,和受電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)部件,活動(dòng)部件連接鎖栓。固定部件固定在所在的機(jī)械骨骼1上。
氣動(dòng)部件,可以是一氣缸機(jī)構(gòu),氣缸機(jī)構(gòu)包括固定部件,和受控運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)部件,活動(dòng)部件連接鎖栓。固定部件固定在所在的機(jī)械骨骼1上。固定部件可以包括氣缸,活動(dòng)部件可以連接活塞。
鎖定裝置61可以為,在一個(gè)機(jī)械骨骼1上設(shè)置一阻尼片,在相鄰的另一機(jī)械骨骼1上設(shè)置至少一阻尼塊,阻尼塊貼近阻尼片;阻尼塊與一電動(dòng)部件或氣動(dòng)部件聯(lián)動(dòng)。進(jìn)而通過(guò)電動(dòng)部件或氣動(dòng)部件,控制阻尼塊是否壓緊阻尼片,進(jìn)而使鎖定裝置61實(shí)現(xiàn)對(duì)是否鎖定,是否限制相對(duì)移動(dòng)的功能。阻尼片可以為制動(dòng)盤(pán),阻尼塊可以為剎車(chē)片。制動(dòng)盤(pán)為圓弧角小于180度的弧形結(jié)構(gòu)。限于采用的驅(qū)動(dòng)方式,很難實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)角度大于180度,因此制動(dòng)盤(pán)設(shè)定為180度以內(nèi),以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
制動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心為機(jī)械骨骼1的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)3的軸心。以使制動(dòng)盤(pán)圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)3轉(zhuǎn)動(dòng),便于工作順滑。
制動(dòng)盤(pán)為圓弧角大于30度的弧形結(jié)構(gòu)。限于采用的驅(qū)動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)角度大于30度比較容易實(shí)現(xiàn),因此制動(dòng)盤(pán)設(shè)定為30度以上,避免最大角度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)剎車(chē)片轉(zhuǎn)脫,造成無(wú)法制動(dòng)。
開(kāi)口4處設(shè)有一用于夾緊柔性體2的夾緊裝置62,夾緊裝置62設(shè)有一控制夾緊或松開(kāi)的控制端。通過(guò)夾緊或者松開(kāi)柔性體2,進(jìn)而控制不同機(jī)械骨骼1的受力情況。實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。夾緊裝置62可以是電動(dòng)夾緊裝置,或者氣動(dòng)夾緊裝置。
柔性體2設(shè)置有與電動(dòng)夾緊裝置的夾緊部件匹配的凸起、凹陷或孔洞。在電動(dòng)夾緊裝置的夾緊部件執(zhí)行夾緊動(dòng)作時(shí),夾緊部件可以卡住凸起或者凹陷,以實(shí)現(xiàn)牢固鎖緊。
電動(dòng)夾緊裝置的電動(dòng)部件,可以是一電磁鐵機(jī)構(gòu),電磁鐵機(jī)構(gòu)包括固定部件,和受控運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)部件,活動(dòng)部件連接夾緊部件。固定部件可以固定在柔性體支撐架5上,或者機(jī)械骨骼1上。優(yōu)選為固定在柔性體支撐架5上?;顒?dòng)部件的活動(dòng)方式為插入開(kāi)口4,或從開(kāi)口4拉出。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)柔性體2的夾緊、卡緊或松開(kāi)。
電動(dòng)夾緊裝置的電動(dòng)部件,還可以是一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固定部件,和受電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)部件,活動(dòng)部件連接夾緊部件。固定部件可以固定在柔性體支撐架5上,或者機(jī)械骨骼1上。優(yōu)選為固定在柔性體支撐架5上。
氣動(dòng)夾緊裝置的氣動(dòng)部件,可以是一氣缸機(jī)構(gòu),氣缸機(jī)構(gòu)包括固定部件,和受控運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)部件,活動(dòng)部件連接夾緊部件。固定部件可以固定在柔性體支撐架5上,或者機(jī)械骨骼1上。優(yōu)選為固定在柔性體支撐架5上。固定部件可以包括氣缸,活動(dòng)部件可以連接活塞。
柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括一電子控制系統(tǒng),電子控制系統(tǒng)包括微型處理器系統(tǒng)7;微型處理器系統(tǒng)7連接一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接至少一電動(dòng)機(jī);至少一柔性體2直接或間接固定在電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出部件上。
通過(guò)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出部件帶動(dòng)柔性體2運(yùn)動(dòng)??梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)柔性體2的拉動(dòng),或者放松。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)微型處理器系統(tǒng)7對(duì)機(jī)械骨骼1的運(yùn)動(dòng)控制。電動(dòng)機(jī)可以為轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)或者直線電機(jī)。
電動(dòng)機(jī)為轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)時(shí),電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接一用于纏繞柔性體2的繞線輪。柔性體2一端固定在繞線輪上。在繞線輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),柔性體2更多的纏繞在繞線輪上,或者在繞線輪上送出,實(shí)現(xiàn)對(duì)柔性體2的拉動(dòng),或者放松。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸通過(guò)一減速機(jī)構(gòu)連接繞線輪。以增強(qiáng)拉力。
參照?qǐng)D4,電動(dòng)機(jī)8的轉(zhuǎn)軸連接至少兩個(gè)用于纏繞柔性體2的繞線輪,一繞線輪83上繞制有機(jī)械骨骼1左側(cè)的柔性體,另一繞線輪85上繞制有機(jī)械骨骼1右側(cè)的柔性體;一繞線輪83與轉(zhuǎn)軸間設(shè)置有一離合器82;另一繞線輪85與轉(zhuǎn)軸間設(shè)置有另一離合器84;一離合器82與另一離合器84分別設(shè)有控制端,控制端連接微型處理器系統(tǒng)7的控制信號(hào)輸出端。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)微型處理器系統(tǒng)7對(duì)兩個(gè)離合器的控制,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械骨骼1左右兩側(cè)的柔性體2的分別控制。
基于本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),上述設(shè)計(jì)的一個(gè)電動(dòng)機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)繞線輪的結(jié)構(gòu),能夠滿足絕大部分動(dòng)作需求。大多少情況下,一繞線輪83被電動(dòng)機(jī)8拉緊,另一繞線輪85自由轉(zhuǎn)動(dòng),或者兩個(gè)繞線輪通向轉(zhuǎn)動(dòng)?;静粫?huì)出現(xiàn)兩個(gè)繞線輪分別主動(dòng)向不同方向轉(zhuǎn)動(dòng)的需求。因此本專利實(shí)現(xiàn)了一個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械骨骼1做出眾多復(fù)雜動(dòng)作。
還設(shè)有用于限制繞線輪轉(zhuǎn)動(dòng)的繞線輪鎖定系統(tǒng),繞線輪鎖定系統(tǒng)設(shè)有一控制信號(hào)輸入端,控制信號(hào)輸入端連接微型處理器系統(tǒng)7。微型處理器系統(tǒng)7控制繞線輪是否可以轉(zhuǎn)動(dòng),特別是控制繞線輪是否可以被動(dòng)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。這一設(shè)計(jì),可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)繞線輪上繞制的兩天柔性體2的長(zhǎng)度差調(diào)整。
比如,一個(gè)柔性體2受到了外界拉力,但需要保持長(zhǎng)度不變,另一柔性體則又需要調(diào)整長(zhǎng)度。此時(shí)就可以將一個(gè)柔性體2所連接的繞線輪通過(guò)繞線輪鎖定系統(tǒng)鎖定,離合器松開(kāi)脫離。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)另一繞線輪轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)另一柔性體的調(diào)整。繞線輪鎖定系統(tǒng)優(yōu)選為電控鎖定系統(tǒng)。
繞線輪鎖定系統(tǒng)可以為,在一個(gè)繞線輪上設(shè)置至少一鎖孔,繞線輪設(shè)置在一支架上,在支架上設(shè)置有至少一與鎖孔匹配的鎖栓,鎖栓與一電動(dòng)部件聯(lián)動(dòng),電動(dòng)部件的控制信號(hào)端連接微型處理器系統(tǒng)7。進(jìn)而通過(guò)電動(dòng)部件控制鎖栓是否插入鎖孔,進(jìn)而使繞線輪鎖定系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)是否鎖定,是否限制相對(duì)移動(dòng)的功能。鎖栓可以是金屬桿,也可以是金屬凸起。繞線輪鎖定系統(tǒng)還可以采用剎車(chē)片機(jī)構(gòu)的鎖定系統(tǒng)。
電動(dòng)部件,可以是一電磁鐵機(jī)構(gòu),電磁鐵機(jī)構(gòu)包括固定部件,和受控運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)部件,活動(dòng)部件連接鎖栓。固定部件固定在支架上。
電動(dòng)部件,可以是一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固定部件,和受電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)部件,活動(dòng)部件連接鎖栓。固定部件固定在支架上。
鎖定裝置61為受電信號(hào)控制的鎖定裝置61,設(shè)有控制信號(hào)輸入端,控制信號(hào)輸入端連接微型處理器系統(tǒng)7的信號(hào)輸出端。夾緊裝置62為受電信號(hào)控制的夾緊裝置62,設(shè)有控制信號(hào)輸入端,控制信號(hào)輸入端連接微型處理器系統(tǒng)7的信號(hào)輸出端。通過(guò)上述設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)微型處理器系統(tǒng)7對(duì)各個(gè)部件的分別控制。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的綜合控制。
位于上方的機(jī)械骨骼1,與位于下方的機(jī)械骨骼1之間設(shè)有角度傳感器63,角度傳感器63連接微型處理器系統(tǒng)7。
至少一端部的機(jī)械骨骼1上設(shè)置有陀螺儀65,陀螺儀65連接微型處理器系統(tǒng)7。柔體機(jī)械不同于其他機(jī)械,結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。試驗(yàn)表明,確定了最端部的機(jī)械骨骼1的運(yùn)動(dòng),以及下方各個(gè)機(jī)械骨骼1間的相對(duì)角度,基本可以確定整體的形狀、位置、運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)等參數(shù)。通過(guò)陀螺儀65和角度傳感器63基本可以完全確定柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的整體狀態(tài)。端部的機(jī)械骨骼1,可以是最上端的機(jī)械骨骼1,或者是最下端的機(jī)械骨骼1。
進(jìn)一步,上下兩端的機(jī)械骨骼1上,分別設(shè)有陀螺儀65,兩個(gè)陀螺儀65分別連接微型處理器系統(tǒng)7。對(duì)兩個(gè)端部進(jìn)行陀螺儀65監(jiān)測(cè),可以更加精確的獲知系統(tǒng)狀態(tài)。微型處理器系統(tǒng)7還連接有攝像頭。用于采集視頻信息。攝像頭優(yōu)先設(shè)置在端部的機(jī)械骨骼1上。
微型處理器系統(tǒng)7還連接有衛(wèi)星定位模塊66。衛(wèi)星定位模塊可以是GPS定位模塊或者是北斗衛(wèi)星定位模塊。以實(shí)現(xiàn)地理位置定位,并允許根據(jù)自身的地理位置進(jìn)行活動(dòng)。比如可以自行導(dǎo)航,移動(dòng)至目標(biāo)位置。
微型處理器系統(tǒng)7還連接有無(wú)線遙控系統(tǒng)。以便于進(jìn)行無(wú)線遙控。無(wú)線遙控系統(tǒng),可以為基于手機(jī)網(wǎng)絡(luò)的遙控系統(tǒng)。比如可以是2G、3G、4G或者其他制式的手機(jī)網(wǎng)絡(luò)。以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離互動(dòng)。
柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括電源系統(tǒng)。電源系統(tǒng)可以為直流穩(wěn)壓電源。優(yōu)選為開(kāi)關(guān)電源。電源系統(tǒng)還可以優(yōu)選為蓄電池系統(tǒng)。蓄電池系統(tǒng)包括至少兩節(jié)蓄電池,至少兩節(jié)蓄電池分別固定在不同的機(jī)械骨骼1上,兩節(jié)蓄電池連接微型處理器系統(tǒng)7。實(shí)現(xiàn)蓄電池跟隨系統(tǒng)移動(dòng)。并且因?yàn)閷⒅辽龠B接蓄電池分別固定在不同的機(jī)械骨骼1上,保證了具有較多的電能供應(yīng),并且沒(méi)有因?yàn)樵O(shè)置蓄電池在造成系統(tǒng)臃腫。至少兩節(jié)蓄電池并聯(lián)。在一節(jié)蓄電池?fù)p壞后,其他蓄電池仍然可以保證系統(tǒng)工作。至少兩節(jié)蓄電池之間設(shè)有防逆充電路。避免蓄電池之間相互充電。進(jìn)而避免因某節(jié)蓄電池?fù)p壞,而造成其他蓄電池電能損失。防逆充電路,可以是設(shè)置在蓄電池一極上的二極管。
微型處理器系統(tǒng)7優(yōu)選為單片機(jī)系統(tǒng)或者ARM系統(tǒng)。優(yōu)選為ARM系統(tǒng)。
機(jī)械骨骼1上設(shè)置有微處理器系統(tǒng)6,微處理器系統(tǒng)6設(shè)置有一信號(hào)輸入端和至少一信號(hào)輸出端;信號(hào)輸入端連接微型處理器系統(tǒng)7的信號(hào)輸出端;信號(hào)輸出端連接鎖定裝置61、夾緊裝置62、鎖扣64中的至少一種。通過(guò)微處理器系統(tǒng)6,間接的將鎖定裝置61、夾緊裝置62、鎖扣64中的至少一種連接到微型處理器系統(tǒng)7。
優(yōu)選為,微處理器系統(tǒng)6設(shè)置兩個(gè)信號(hào)輸出端,兩個(gè)信號(hào)輸出端分別連接鎖定裝置61和夾緊裝置62。實(shí)現(xiàn)對(duì)鎖定裝置61、夾緊裝置62的全部控制。微處理器系統(tǒng)6優(yōu)選為單片機(jī)系統(tǒng)。
微型處理器系統(tǒng)7的一信號(hào)輸出端引出一條信號(hào)線,一條信號(hào)線連接至少三個(gè)微處理器系統(tǒng)6的信號(hào)輸入端;至少三個(gè)微處理器系統(tǒng)6分別設(shè)置在至少三個(gè)機(jī)械骨骼1上。這一設(shè)計(jì),允許通過(guò)一條信號(hào)線控制眾多機(jī)械骨骼1的運(yùn)動(dòng)。
微型處理器系統(tǒng)7在通過(guò)信號(hào)線發(fā)送控制信號(hào)時(shí),控制信號(hào)中包含有身份識(shí)別碼;微處理器系統(tǒng)6,對(duì)身份識(shí)別碼進(jìn)行識(shí)別,在判斷出包含有自身的身份識(shí)別碼時(shí),接受控制信號(hào)的控制。在判斷出不包含自身的身份識(shí)別碼時(shí),則不接受控制信號(hào)的控制。微型處理器系統(tǒng)7中,應(yīng)當(dāng)至少存儲(chǔ)有至少三種對(duì)應(yīng)于至少三個(gè)微處理器系統(tǒng)6的身份識(shí)別碼。以嵌入到控制信號(hào)中,實(shí)現(xiàn)具有針對(duì)性的控制。微型處理器系統(tǒng)7輸出的一組控制信號(hào)中,允許包含有至少兩個(gè)身份識(shí)別碼。以便于一次發(fā)生,控制至少兩個(gè)機(jī)械骨骼1的運(yùn)動(dòng)。
控制信號(hào)中包含有角度傳感器63的角度參數(shù),微處理器系統(tǒng)6檢測(cè)所連接的角度傳感器63的角度參數(shù),并與控制信號(hào)中的角度參數(shù)進(jìn)行對(duì)比,在角度參數(shù)一致后,控制機(jī)械骨骼1停止相對(duì)運(yùn)動(dòng)。控制機(jī)械骨骼1停止運(yùn)動(dòng)的方式,可以是通過(guò)鎖定裝置61進(jìn)行鎖定。
微型處理器系統(tǒng)7還設(shè)有一信號(hào)輸入端,信號(hào)輸入端連接有信號(hào)線,一條信號(hào)線連接至少三個(gè)微處理器系統(tǒng)6的信號(hào)輸出端;至少三個(gè)微處理器系統(tǒng)6分別設(shè)置在至少三個(gè)機(jī)械骨骼1上。這一條信號(hào)線用于,微型處理器系統(tǒng)7獲取來(lái)自微處理器系統(tǒng)6的信號(hào)反饋。角度傳感器63、陀螺儀65、攝像頭中至少一個(gè)連接微處理器系統(tǒng)6,進(jìn)而通過(guò)微處理器系統(tǒng)6連接微型處理器系統(tǒng)7。優(yōu)選為,最上方或最下方的機(jī)械骨骼1上固定的角度傳感器63、陀螺儀65和攝像頭全部分別連接微處理器系統(tǒng)6,并通過(guò)微處理器系統(tǒng)6連接微型處理器系統(tǒng)7。
兩條信號(hào)線可以合為一條,微型處理器系統(tǒng)7對(duì)同一條信號(hào)線9進(jìn)行分時(shí)復(fù)用。即,微型處理器系統(tǒng)7的信號(hào)輸入端連接的信號(hào)線和信號(hào)輸出端連接的信號(hào)線,可以為同一條。通過(guò)分時(shí)復(fù)用,實(shí)現(xiàn)信號(hào)的輸入和輸出。因?yàn)楸緦?shí)用新型是控制進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng),而非大數(shù)據(jù)運(yùn)算,所以即使采用分時(shí)復(fù)用的方式,也能夠滿足數(shù)據(jù)處理需求。而且簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu),降低了故障率。
微型處理器系統(tǒng)7獲取微處理器系統(tǒng)6的信號(hào)反饋時(shí),首先微型處理器系統(tǒng)7通過(guò)信號(hào)輸出端發(fā)出包含有身份識(shí)別碼的詢問(wèn)信號(hào),微處理器系統(tǒng)6判斷是否包含自身的身份識(shí)別碼,包含時(shí)則進(jìn)行信號(hào)反饋。信號(hào)反饋中,包括角度傳感器63的角度參數(shù)。
微型處理器系統(tǒng)7發(fā)出包含有身份識(shí)別碼的詢問(wèn)信號(hào),但是符合身份識(shí)別碼的微處理器系統(tǒng)6,沒(méi)有做出信號(hào)反饋,則微型處理器系統(tǒng)7視為對(duì)應(yīng)于身份識(shí)別碼的微處理器系統(tǒng)6故障,并存儲(chǔ)故障信息。以修正以后的動(dòng)作程序。
修正的方式為:
微型處理器系統(tǒng)7,發(fā)現(xiàn)沒(méi)有做出信號(hào)反饋的微處理器系統(tǒng)6時(shí),視為所在的機(jī)械骨骼1為故障機(jī)械骨骼1,向故障機(jī)械骨骼1下方的機(jī)械骨骼1上的微處理器系統(tǒng)6發(fā)出夾緊裝置62夾緊的控制信號(hào)。
控制信號(hào)可以通過(guò)包含需要控制的微處理器系統(tǒng)6的身份識(shí)別碼實(shí)現(xiàn)精確控制。通過(guò)響應(yīng)控制信號(hào),以?shī)A緊柔性體2,使系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行精確的可控動(dòng)作。
更進(jìn)一步:沒(méi)有做出信號(hào)反饋的微處理器系統(tǒng)6,包括位于最上端的機(jī)械骨骼1上的微處理器系統(tǒng)6時(shí),則發(fā)出夾緊裝置62夾緊的控制信號(hào);控制信號(hào)的控制對(duì)象為,仍然做出信號(hào)反饋的,距離最上端的機(jī)械骨骼1最近的機(jī)械骨骼1。
控制信號(hào)可以通過(guò)包含需要控制的微處理器系統(tǒng)6的身份識(shí)別碼實(shí)現(xiàn)精確控制。通過(guò)響應(yīng)控制信號(hào),以?shī)A緊柔性體2,使系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行可控動(dòng)作。而且這種情況,基本可以視為上部的部分機(jī)械骨骼1因?yàn)橥饬σ呀?jīng)喪失脫落。如果不使有效的機(jī)械骨骼1夾緊柔性體2,柔性體2將喪失對(duì)整個(gè)設(shè)備的拉動(dòng)力,致使整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。進(jìn)而實(shí)現(xiàn),即使部分機(jī)械骨骼1因?yàn)槟撤N原因,造成脫落,仍然可以繼續(xù)工作。
信號(hào)線一處固定在上方的機(jī)械骨骼1上,信號(hào)線的另一處固定在相鄰的下方的機(jī)械骨骼1上,兩個(gè)固定處直接的信號(hào)線的長(zhǎng)度,大于相鄰的兩個(gè)機(jī)械骨骼1在最大轉(zhuǎn)動(dòng)角度時(shí),所需的信號(hào)線長(zhǎng)度。這一設(shè)計(jì),雖然在整個(gè)信號(hào)線的用量上,有所增加,但是可以避免轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)拉斷信號(hào)線,又可以避免信號(hào)線因得不到固定,在很大的范圍內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng),造成損壞。而且避免了信號(hào)線在快速移動(dòng)時(shí)被一次性扯斷的問(wèn)題。
電源系統(tǒng)設(shè)有兩根電源線,一根電源線為正極,另一根電源線為負(fù)極;兩根電源線依次穿過(guò)至少三根機(jī)械骨骼1,至少三根機(jī)械骨骼1上的至少三個(gè)微處理器系統(tǒng)6,分別連接到兩個(gè)電源線上。
電源線一處固定在上方的機(jī)械骨骼1上,電源線的另一處固定在相鄰的下方的機(jī)械骨骼1上,兩個(gè)固定處直接的電源線的長(zhǎng)度,大于相鄰的兩個(gè)機(jī)械骨骼1在最大轉(zhuǎn)動(dòng)角度時(shí),所需的電源線長(zhǎng)度。這一設(shè)計(jì),雖然在整個(gè)電源線的用量上,有所增加,但是可以避免轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)拉斷電源線,又可以避免電源線因得不到固定,在很大的范圍內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng),造成損壞。而且避免了電源線在快速移動(dòng)時(shí)被一次性扯斷的問(wèn)題。
固定在機(jī)械骨骼1上的蓄電池,并聯(lián)在兩根電源線上。實(shí)現(xiàn)供電。蓄電池還連接有一充電電路,充電電路連接在一電源線與蓄電池的電極之間,繞過(guò)防逆充電路。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)通過(guò)電源線充電。充電電路可以是一輸入電壓超過(guò)閾值后導(dǎo)通的電路。并聯(lián)的蓄電池電壓在閾值以下,因此不導(dǎo)通,不造成逆充。而充電時(shí),則可以通過(guò)輸入超過(guò)閾值的電壓實(shí)現(xiàn)充電。
本實(shí)用新型中,采用了極少的電線。甚至僅僅通過(guò)三根電線,便實(shí)現(xiàn)了對(duì)具有眾多機(jī)械骨骼1的整個(gè)柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制,大大降低了布線的復(fù)雜性。是以往的設(shè)計(jì)中所沒(méi)有見(jiàn)到的。對(duì)機(jī)器人設(shè)計(jì),具有重大意義。
本實(shí)用新型,允許通過(guò)很少的電動(dòng)機(jī),甚至僅僅通過(guò)一個(gè)電動(dòng)機(jī),便實(shí)現(xiàn)了對(duì)眾多機(jī)械骨骼1的整個(gè)柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的復(fù)雜驅(qū)動(dòng)。是以往的設(shè)計(jì)中沒(méi)有見(jiàn)到的。對(duì)機(jī)器人設(shè)計(jì),具有重大意義。
本實(shí)用新型,允許大尺度的改變自身的粗細(xì)以及長(zhǎng)度。是以往的設(shè)計(jì)中沒(méi)有見(jiàn)到的。對(duì)機(jī)器人設(shè)計(jì),具有重大意義。
本實(shí)用新型,允許部分機(jī)械骨骼1喪失后,仍然自行調(diào)整和修復(fù),使系統(tǒng)繼續(xù)正常工作。是以往的設(shè)計(jì)中沒(méi)有見(jiàn)到的。對(duì)機(jī)器人設(shè)計(jì),具有重大意義。
本實(shí)用新型,將蓄電池逐個(gè)固定在不同機(jī)械骨骼1上,既保證了供電量,又避免了體積臃腫。即使部分機(jī)械骨骼1喪失,造成部分蓄電池遺失,但仍然能夠正常工作。并具備防逆充和統(tǒng)一充電功能。具有強(qiáng)大的環(huán)境適應(yīng)性和簡(jiǎn)潔性。是以往的設(shè)計(jì)中沒(méi)有見(jiàn)到的。對(duì)機(jī)器人設(shè)計(jì),具有重大意義。
采用柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為手臂的機(jī)器人,包括軀干和連接在軀干上的手臂,手臂采用柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括自上而下依次通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)3連接的至少三個(gè)機(jī)械骨骼1;還包括至少一條柔性體2;柔性體2與上方的機(jī)械骨骼1固定連接;至少上方機(jī)械骨骼1和其下方連接的機(jī)械骨骼1的轉(zhuǎn)動(dòng)方式均包含左右轉(zhuǎn)動(dòng);下方的至少兩個(gè)機(jī)械骨骼1,設(shè)有與柔性體2滑動(dòng)連接的開(kāi)口4,柔性體2被開(kāi)口4限制在開(kāi)口4內(nèi)滑動(dòng);機(jī)械骨骼1上的開(kāi)口4,設(shè)置在機(jī)械骨骼1的左右兩側(cè)的至少一側(cè);下方的至少兩個(gè)機(jī)械骨骼1分別設(shè)有,設(shè)置在同側(cè)的開(kāi)口4,并使柔性體2穿過(guò)同側(cè)的兩個(gè)開(kāi)口4;下方的機(jī)械骨骼1連接到軀干。
從而使機(jī)器人具有柔性的手臂。保證了手臂靈活度。可以適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境和復(fù)雜的工作。軀干通過(guò)一上下活動(dòng)的關(guān)節(jié)連接下方的機(jī)械骨骼1。以實(shí)現(xiàn)上下手臂的運(yùn)動(dòng)。
柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括一滾軸,滾軸設(shè)置在軀干內(nèi),至少三個(gè)機(jī)械骨骼1上下依次連接后,一端固定在滾軸上,滾軸的軸向?yàn)榍昂蠓较?。柔性體支撐架5折疊后,機(jī)械骨骼1圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)3轉(zhuǎn)動(dòng),纏繞在滾軸上。使機(jī)器人的手臂,可以縮進(jìn)到軀干內(nèi)。實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的變形。適應(yīng)于不同環(huán)境。
采用柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為腿部的機(jī)器人,包括軀干和連接在軀干上的腿部,腿部采用柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括自上而下依次通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)3連接的至少三個(gè)機(jī)械骨骼1;還包括至少一條柔性體2;柔性體2與下方的機(jī)械骨骼1固定連接;至少下方機(jī)械骨骼1和其上方連接的機(jī)械骨骼1的轉(zhuǎn)動(dòng)方式均包含左右轉(zhuǎn)動(dòng);上方的至少兩個(gè)機(jī)械骨骼1,設(shè)有與柔性體2滑動(dòng)連接的開(kāi)口4,柔性體2被開(kāi)口4限制在開(kāi)口4內(nèi)滑動(dòng);機(jī)械骨骼1上的開(kāi)口4,設(shè)置在機(jī)械骨骼1的左右兩側(cè)的至少一側(cè);上方的至少兩個(gè)機(jī)械骨骼1分別設(shè)有,設(shè)置在同側(cè)的開(kāi)口4,并使柔性體2穿過(guò)同側(cè)的兩個(gè)開(kāi)口4;上方的機(jī)械骨骼1連接到軀干。
從而使機(jī)器人具有柔性的腿部。保證了腿部靈活度??梢赃m應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境和復(fù)雜的工作。專利中采用柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為腿部的機(jī)器人的視角為,側(cè)向站立。若正向站立的視角,左右方向,隨之轉(zhuǎn)化為前后方向。因此本專利中的腿部,可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的前后走動(dòng)。
因?yàn)橥炔颗c軀干的連接方式,柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為腿部的機(jī)器人,與專利前部,對(duì)柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的上下關(guān)系進(jìn)行了對(duì)調(diào)。軀干通過(guò)一前后活動(dòng)的關(guān)節(jié)連接下方的機(jī)械骨骼1。以實(shí)現(xiàn)上下手臂的運(yùn)動(dòng)。
柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括一滾軸,滾軸設(shè)置在軀干內(nèi),至少三個(gè)機(jī)械骨骼1上下依次連接后,一端固定在滾軸上,滾軸的軸向?yàn)榍昂蠓较?。柔性體支撐架5折疊后,機(jī)械骨骼1圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)3轉(zhuǎn)動(dòng),纏繞在滾軸上。使機(jī)器人的腿部,可以縮進(jìn)到軀干內(nèi),實(shí)現(xiàn)高度改變。實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的變形。適應(yīng)于不同環(huán)境。
采用柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的蛇形機(jī)器人,包括骨架,骨架采用柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括自上而下依次通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)3連接的至少三個(gè)機(jī)械骨骼1;還包括至少一條柔性體2;柔性體2與上方的機(jī)械骨骼1固定連接;至少上方機(jī)械骨骼1和其下方連接的機(jī)械骨骼1的轉(zhuǎn)動(dòng)方式均包含左右轉(zhuǎn)動(dòng);下方的至少兩個(gè)機(jī)械骨骼1,設(shè)有與柔性體2滑動(dòng)連接的開(kāi)口4,柔性體2被開(kāi)口4限制在開(kāi)口4內(nèi)滑動(dòng);機(jī)械骨骼1上的開(kāi)口4,設(shè)置在機(jī)械骨骼1的左右兩側(cè)的至少一側(cè);下方的至少兩個(gè)機(jī)械骨骼1分別設(shè)有,設(shè)置在同側(cè)的開(kāi)口4,并使柔性體2穿過(guò)同側(cè)的兩個(gè)開(kāi)口4。
通過(guò)上述設(shè)計(jì),可以實(shí)現(xiàn)蛇形機(jī)器人的彎曲運(yùn)動(dòng)。蛇形機(jī)器人前后一側(cè)中的至少一側(cè),排布有同向傾斜的凸起。形成凸起陣列。使不同方向的摩擦力不同。進(jìn)而在蛇形機(jī)器人進(jìn)行彎曲和伸直時(shí),產(chǎn)生不同的摩擦力,進(jìn)而通過(guò)彎曲和伸直動(dòng)作完成移動(dòng)。凸起可以是鱗片,還可以是金屬刺。蛇形機(jī)器人骨架外包有防水材料,凸起設(shè)置在防水材料外。
采用柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的魚(yú)形機(jī)器人,包括骨架,骨架采用柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),柔體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括自上而下依次通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)3連接的至少三個(gè)機(jī)械骨骼1;還包括至少一條柔性體2;柔性體2與上方的機(jī)械骨骼1固定連接;至少上方機(jī)械骨骼1和其下方連接的機(jī)械骨骼1的轉(zhuǎn)動(dòng)方式均包含左右轉(zhuǎn)動(dòng);下方的至少兩個(gè)機(jī)械骨骼1,設(shè)有與柔性體2滑動(dòng)連接的開(kāi)口4,柔性體2被開(kāi)口4限制在開(kāi)口4內(nèi)滑動(dòng);機(jī)械骨骼1上的開(kāi)口4,設(shè)置在機(jī)械骨骼1的左右兩側(cè)的至少一側(cè);下方的至少兩個(gè)機(jī)械骨骼1分別設(shè)有,設(shè)置在同側(cè)的開(kāi)口4,并使柔性體2穿過(guò)同側(cè)的兩個(gè)開(kāi)口4。通過(guò)上述設(shè)計(jì),可以實(shí)現(xiàn)魚(yú)形機(jī)器人的彎曲運(yùn)動(dòng)。
魚(yú)形機(jī)器人骨架外包有防水材料,魚(yú)形機(jī)器人的體型為扁平狀,左右兩側(cè)間的寬度,小于前后兩側(cè)間的寬度的二分之一。以實(shí)現(xiàn)在彎曲和伸直的過(guò)程中,對(duì)水實(shí)現(xiàn)推力,進(jìn)而前行或者后退。因?yàn)楸緦?shí)用新型中電動(dòng)機(jī)很少,甚至只有一個(gè),所以水下噪音極小。在水下行進(jìn)中,很難被探測(cè)到。
以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理,在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下,本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。