一種仿蠕蟲運動裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及的是一種仿蠕蟲運動裝置，具體的說，涉及的是基于液壓缸與活塞相對運動的仿婦動運動裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，仿生機器人逐漸成為國內(nèi)外研宄的熱點，相關研宄已經(jīng)取得一定的進展，蠕動移動方式的機器人也成為人們研宄的方向，如中國專利公開號為CN1803409(名為基于形狀記憶合金驅(qū)動的剛/彈耦合的微型蠕動機器人)以及中國專利公開號為CN02160678.0(名為基于形狀記憶合金驅(qū)動的蠕動微型車)，這兩項專利均是基于形狀記憶合金驅(qū)動的，基本上能夠完成微型機器人的基本運動。
[0003]然而，形狀記憶合金的變形需要加熱、冷卻的過程，從加熱到冷卻，再到加熱這往往需要一定的時間，這樣必然不可避免的限制了機器人的移動速度。此外形狀記憶合金的這種應用，更多的應用在微型機器人這樣動力相對較小的裝置上，動力不足同樣是一個不可避免的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術中上述的不足，提出一種基于液壓缸與活塞相對運動原理的蠕動運動裝置，使其運動速度快、動力足，具有前進、后退、轉(zhuǎn)彎的功能。
[0005]本實用新型是通過以下技術方案來實現(xiàn)的，基于液壓原理仿蠕蟲運動裝置包括:一號車、二號車、制動機構、轉(zhuǎn)彎機構。一號車與二號車是通過連接部件和活塞推桿相連接的，活塞推桿與一號車是相對靜止的，缸體I與二號車是相對靜止的，一號車與二號車的相對運動轉(zhuǎn)化成活塞推桿與缸體之間的相對運動。
[0006]所述的制動機構，包括:作用桿、旋轉(zhuǎn)軸1、制動推桿、缸體2、滑塊、旋轉(zhuǎn)軸1、旋轉(zhuǎn)軸2、剎車塊、后車輪；制動推桿右端的活塞與缸體2相配合，可以在缸體2內(nèi)左右移動，左端與滑塊通過旋轉(zhuǎn)軸2相連接，滑塊可以繞旋轉(zhuǎn)軸2旋轉(zhuǎn)，同時安置于作用桿槽內(nèi)，左端面與凹槽面貼合，這樣組合不會出現(xiàn)干涉；作用桿通過旋轉(zhuǎn)軸I與一號車體相連，并且可繞旋轉(zhuǎn)軸I旋轉(zhuǎn)，作用桿下端與剎車塊相固連。每個后車輪上方都設有制動機構，同一車體的制動機構完全相同、運動情況完全一致。
[0007]所述的轉(zhuǎn)彎機構，包括:車的左前輪、旋轉(zhuǎn)軸3、前車軸、轉(zhuǎn)向推拉桿、缸體3、缸體旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)桿；前車軸與旋轉(zhuǎn)桿通過旋轉(zhuǎn)軸3相連接，旋轉(zhuǎn)桿與前車輪固連；轉(zhuǎn)向推拉桿右端的活塞與缸體3配合，可以在缸體3內(nèi)上下移動；缸體3通過缸體旋轉(zhuǎn)軸與一號車體連接，缸體3可以繞缸體旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。每個前車輪都安裝一個轉(zhuǎn)彎機構。
[0008]有益效果
[0009]本實用新型提出一種基于液壓系統(tǒng)中油缸與活塞相對運動原理的仿蠕蟲運動裝置。該實用新型結(jié)構簡單，易于實現(xiàn)；一號車與二號車之間的相對運動，轉(zhuǎn)化為活塞桿與缸體之間的相對運動，使得整個機構運動速度快、運動平穩(wěn)，動力足；利用車輪的制動機構，可以有效的固定其中一個車體，使得另一個車體進行運動，這樣交互運動，完成蠕動過程；此外不僅可以前進、后退，還可以進行轉(zhuǎn)彎運動。
【附圖說明】
[0010]圖1:仿婦蟲運動裝置全局示意圖
[0011]圖2:制動機構不意圖
[0012]圖3:轉(zhuǎn)彎機構示意圖
[0013]圖中:1.一號車2.—號車體3.連接部件4.二號車5.活塞推桿6.缸體I7.二號車體8.—號車前輪9.一號車轉(zhuǎn)彎機構10.—號車后車輪11.一號車制動機構12.二號車前輪13.二號車轉(zhuǎn)彎機構14.二號車后車輪15.二號車制動機構16.作用桿17.旋轉(zhuǎn)軸I 18.制動推桿19.缸體2 20.一號后車軸21.滑塊22.旋轉(zhuǎn)軸2 23.剎車塊24.旋轉(zhuǎn)軸3 25.一號前車軸26.旋轉(zhuǎn)推拉桿27.缸體3 28.缸體轉(zhuǎn)軸29.旋轉(zhuǎn)桿30.一號右車輪
[0014]缸體均為雙作用缸體，分為A腔和B腔。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，本實用新型包括:一號車(1)、二號車(4)、制動機構(11)、轉(zhuǎn)彎機構
(9)。所述的一號車(I)，包括:一號車體(2)、一號車前輪(8) —對、一號車后輪(10) —對；所述的二號車⑷包括:二號車體(7)、缸體I (6)、活塞推桿(5) 二號車前輪(12) —對、二號車后輪(14) 一對；一號車體(2)和二號車體(7)分別安裝在一號車軸(20)、(25)和二號車車軸上，一號車體(2)通過連接部件(3)與活塞推桿(5)相連；連接部件(19)具有一定的韌性，能夠進行一定程度的彎曲；活塞推桿(5)右端活塞與缸體1(6)相配合，可以在缸體1(6)左右移動。
[0016]如圖2所示，所述的制動機構(11)，包括:作用桿(16)、旋轉(zhuǎn)軸I (17)、制動推桿(18)、缸體2 (19)、滑塊(21)、旋轉(zhuǎn)軸I (17)、旋轉(zhuǎn)軸2 (22)、剎車塊(23)、后車輪(10);制動推桿(18)右端的活塞與缸體2(19)相配合，可以在缸體2 (19)內(nèi)左右移動，左端與滑塊
(21)通過旋轉(zhuǎn)軸2(22)相連接，滑塊(21)可以繞旋轉(zhuǎn)軸2(22)在一定范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)，同時安置于作用桿(16)槽內(nèi)，左端面與凹槽面貼合，這樣組合不會出現(xiàn)干涉；作用桿(16)通過旋轉(zhuǎn)軸1(17)與一號車體⑵相連，并且可繞旋轉(zhuǎn)軸1(17)在一定范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，作用桿(16)下端與剎車塊(23)相固連。每個后車輪上方都設有制動機構，同一車體的制動機構完全相同、運動情況完全一致。
[0017]如圖3所示，所述的轉(zhuǎn)彎機構(9)，包括:車的左前輪⑶、旋轉(zhuǎn)軸3(24)、前車軸
(25)、轉(zhuǎn)向推拉桿(26)、缸體3 (27)、缸體旋轉(zhuǎn)軸(28)、旋轉(zhuǎn)桿(29);前車軸(25)與旋轉(zhuǎn)桿
(29)通過旋轉(zhuǎn)軸3 (23)相連接，旋轉(zhuǎn)桿(25)與前車輪(8)固連；轉(zhuǎn)向推拉桿(26)右端的活塞與缸體3 (27)配合，可以在缸體3 (27)內(nèi)上下移動；缸體3 (27)通過缸體旋轉(zhuǎn)軸(28)與車體(2)連接，并且可以繞缸體旋轉(zhuǎn)軸(28) —定范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。每個前車輪都安裝一個轉(zhuǎn)彎機構。
[0018]本實用新型中，制動機構制動原理(以一車后輪(10)的制動機構(11)為例)
[0019]缸體2(18)B腔進油，A腔回油時，制動推桿(18)水平向左運動，滑塊(21)連轉(zhuǎn)帶滑，推動作用桿(16)順時針旋轉(zhuǎn)一定角度，作用桿(16)帶動剎車塊(22)與后車輪(10)接觸，B腔液壓油壓力升高，剎車塊(23)與后車輪(10)摩擦力增大，一定程度時，后車輪(10)無法轉(zhuǎn)動，一號車(I)靜止；
[0020]缸體2 (18)A腔進油，B腔回油時，制動推桿(18)向右移動，帶動作用桿(16)逆時針轉(zhuǎn)過一定角度，剎車塊(22)與后車輪(10)壁面分離，后車輪(10)可以自由轉(zhuǎn)動，此時制動機構處于松弛狀態(tài)。二號車(4)的后車輪(14)的制動原理與之相同。
[0021]運動方向控制:
[0022](這里假設兩車體質(zhì)量相同，并且車輪靜止時與地面的摩擦力遠大于車輪前進的阻力。)
[0023]直線左移運動(這里分為四步):
[0024]第一步:活塞推桿(5)右端活塞處于缸體I (6)右端，后車輪(14)的制動機構(15)處在制動狀態(tài)下，二號車⑷不可以運動；后車輪(10)的制動機構(11)處在松弛狀態(tài)下，一號車(I)可以向左運動。
[0025]第二步:缸體1(6)B腔供油，A腔回油，活塞推桿(5)左移，使一號車體(2)受到方向向左的力，一號車(I)左移，活塞處于缸體(I)左端時，一號車(I)停止運動。
[0026]第三步:后輪(10)的制動機構(11)開始工作，處于制動狀態(tài)，一號車⑴無法自由運動，后輪(14)制動機構(15)處于松弛狀態(tài)，二號車(4)僅可以向左運動。
[0027]第四步:缸體U6)A腔供油，B腔回油時，在液壓油的作用下，缸體1(6)只能左移，帶動二號車左移，完成裝置的一個運動周期。
[0028]直線右移運動與之相似。
[0029]轉(zhuǎn)彎運動(以一號車前輪⑶的轉(zhuǎn)彎機構(9)為例)
[0030]缸體3(27)B腔進油，A腔回油時，在液壓油的作用下，轉(zhuǎn)向推拉桿(26)向上運動，同時缸體3 (27)繞缸體旋轉(zhuǎn)軸(28)順時針旋轉(zhuǎn)一定角度，旋轉(zhuǎn)桿(29)順時針轉(zhuǎn)過一定角度，帶動車輪(8)向右轉(zhuǎn)彎向，同時與裝置直線向左運動做復合運動，裝置完成向右轉(zhuǎn)彎運動；缸體3(26)A腔進油，B腔回油時，在液壓油的作用下，轉(zhuǎn)向推拉桿(26)向下運動，同時缸體3 (27)繞缸體旋轉(zhuǎn)軸(28)逆時針旋轉(zhuǎn)一定角度，帶動旋轉(zhuǎn)桿(28)逆時針轉(zhuǎn)過一定角度，帶動車輪(8)向左轉(zhuǎn)向，同時與裝置直線向左運動做復合運動，裝置完成向左轉(zhuǎn)彎運動。
[0031]右前輪(30)運動原理與之相似，僅是方向相反，A腔進油，右前輪(30)右轉(zhuǎn)，B腔進油，右前輪(29)左轉(zhuǎn)。
【主權項】
1.一種仿蠕蟲運動裝置，包括:一號車(1)、二號車(4)，制動機構(11)、轉(zhuǎn)彎機構(9)，其特征在于:一號車(I)與二號車(4)是通過連接部件(3)和活塞推桿(5)相連接的，活塞推桿(5)與一號車⑴是相對靜止的，缸體1(6)與二號車⑷是相對靜止的，一號車(I)與二號車(4)的相對運動轉(zhuǎn)化成活塞推桿與缸體之間的相對運動。2.根據(jù)權利要求1所述的一種仿蠕蟲運動裝置，其特征在于:每個后車輪上方都設有相同的制動機構，制動機構(11)包括:作用桿(16)、旋轉(zhuǎn)軸I (17)、制動推桿(18)、缸體2(19)、滑塊(21)、旋轉(zhuǎn)軸2(22)、剎車塊(23)、后車輪(10);制動推桿(18)右端的活塞與缸體2 (19)相配合，可以在缸體2 (19)內(nèi)左右移動，左端與滑塊(21)通過旋轉(zhuǎn)軸2 (22)相連接，滑塊(21)可以繞旋轉(zhuǎn)軸2(22)旋轉(zhuǎn)，同時置于作用桿(16)槽內(nèi)，左端面與凹槽面貼合，作用桿(16)通過旋轉(zhuǎn)軸1(17)與一號車體(2)相連，并且可繞旋轉(zhuǎn)軸1(17)旋轉(zhuǎn)，作用桿(16)下端與剎車塊(23)相固連。3.根據(jù)權利要求1所述的一種仿蠕蟲運動裝置，其特征在于:每個前車輪都安裝一個轉(zhuǎn)彎機構，轉(zhuǎn)彎機構(9)包括:左前輪(8)、旋轉(zhuǎn)軸3(24)、前車軸(25)、轉(zhuǎn)向推拉桿(26)、缸體3 (27)、缸體旋轉(zhuǎn)軸(28)、旋轉(zhuǎn)桿(29);前車軸(25)與旋轉(zhuǎn)桿(29)通過旋轉(zhuǎn)軸3 (24)相連接，旋轉(zhuǎn)桿(29)與前車輪(8)固連，轉(zhuǎn)向推拉桿(26)右端的活塞與缸體3(27)配合，可以在缸體3 (27)內(nèi)上下移動，缸體3(27)通過缸體旋轉(zhuǎn)軸(28)與一號車體(2)連接，缸體3(27)可以繞缸體旋轉(zhuǎn)軸(28)旋轉(zhuǎn)。4.根據(jù)權利要求1所述的一種仿蠕蟲運動裝置，其特征在于:連接部件(3)具有一定韌性，在受力條件下可以存在一定的彎曲。
【專利摘要】本實用新型涉及一種仿蠕蟲運動裝置，它包括：一號車、二號車、制動機構、轉(zhuǎn)彎機構。一號車與二號車是通過連接部件和活塞推桿相連接的，活塞推桿與一號車是相對靜止的，缸體與二號車是相對靜止的，一號車與二號車的相對運動轉(zhuǎn)化成活塞推桿與缸體之間的相對運動。制動機構包括：作用桿、旋轉(zhuǎn)軸1、制動推桿、缸體2、滑塊、旋轉(zhuǎn)軸1、旋轉(zhuǎn)軸2、剎車塊、后車輪；轉(zhuǎn)彎機構包括：車的左前輪、旋轉(zhuǎn)軸3、前車軸、轉(zhuǎn)向推拉桿、缸體3、缸體旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)桿。本實用新型運動裝置可以實現(xiàn)前進、后退、轉(zhuǎn)彎運動，而且裝置運動周期短，速度快，運動平穩(wěn)，動力足。
【IPC分類】B60T11/14, B62D53/02, B62D9/00
【公開號】CN204701678
【申請?zhí)枴緾N201520309254
【發(fā)明人】苑龍飛, 郝維敏, 蔣彬, 羅凱
【申請人】西北工業(yè)大學
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年5月12日