專利名稱：仿生肢機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
仿生肢機(jī)器人是三農(nóng)的裝備，是農(nóng)業(yè)機(jī)械，也是機(jī)器人。
背景技術(shù)：
中國(guó)上下五千年的歷史中，有一件東西不要說(shuō)是中國(guó)人自己就是外國(guó)人都還在紀(jì)掛著，那就是三國(guó)時(shí)期的“木牛流馬”，這一神乎其神的交通工具，用了很多人的心血，很多的高校還在研究，但至今并沒(méi)有人研發(fā)成功，并沒(méi)有人做出來(lái)四腳能走的機(jī)器來(lái)，之所以得到長(zhǎng)期的很多人的關(guān)注，原因很簡(jiǎn)單，“要想富先修路”，路就是交通，任何生物都以生存為目的，沒(méi)有交通的方便，何謂生物與人的生存。無(wú)需路的交通工具——木牛流馬，當(dāng)年的出現(xiàn)，至今還沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)，肯定是神乎其神了。下面是摘自“科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社重慶分社1977年第5期的國(guó)外農(nóng)機(jī)”中有關(guān)車
輛發(fā)展的一些摘錄?！皣?guó)內(nèi)外的試驗(yàn)證明，從1擬4年以來(lái)的幾十年中間，輪式或履帶車輛在各種土壤上的牽引性能，沒(méi)有很大的改進(jìn)。”“美國(guó)為了研究在月球上行駛的車輛，在六十年代已對(duì)各種可行的行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行了研究。步行機(jī)構(gòu)(仿生肢的一種)就是其中的一種?！薄败囕v成為普通應(yīng)用的運(yùn)輸機(jī)構(gòu)的原因不一定是它的效率高，而可能是比較容易得到容許它在上面滾動(dòng)的道理……?！?br> 美國(guó)至今準(zhǔn)備上星球的并不是它六十年代研究的步行機(jī)械，而是有萬(wàn)向輪的輪式機(jī)車。說(shuō)明步行機(jī)械(仿生肢)并沒(méi)有研成功。不單是美國(guó)，德國(guó)在第一次世界大戰(zhàn)時(shí)就已發(fā)明了并出現(xiàn)過(guò)步行式的德國(guó)戰(zhàn)車，但至今還是過(guò)期的發(fā)明專利。西方很多國(guó)家都還在研究研制各種形式的機(jī)器人，已有很長(zhǎng)時(shí)間了。我國(guó)也有許多高等院校在研究。人們都想研發(fā)出得心應(yīng)手的交通工具，不用路就能四通八達(dá)到任何想去的地方的車子。每年都有天旱地凍，都有冰天雪地，路阻堵車經(jīng)常發(fā)生，是常事，就是沒(méi)有人研發(fā)出能翻山越嶺的車輛來(lái)，能上天入地的風(fēng)雨無(wú)阻車輛也還沒(méi)有，還有農(nóng)民能用的生產(chǎn)生活作業(yè)用機(jī)還是不多，那種全天侯的大力士型螞蟻類的車輛還沒(méi)有。

發(fā)明內(nèi)容
研制一種擁有像似與生物的腿的性能的機(jī)械，稱為“仿生肢”，看仿生肢結(jié)構(gòu)示意圖。由機(jī)體、曲軸、導(dǎo)套(滑套)、連桿等另件組成。動(dòng)力由曲軸主軸伸出仿生肢機(jī)體的軸頭傳入，使曲軸的曲柄繞曲軸的主軸中心線轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)連桿在導(dǎo)套內(nèi)作上下前后的擺動(dòng)的仿生肢，由四只仿生肢組成的仿生肢機(jī)器人，配套上其它一些如傳動(dòng)軸、減速器、方向機(jī)等另部件就成了能在無(wú)路的地上能運(yùn)行的仿生肢機(jī)器人。還有類似的，我國(guó)先人就有的四肢“木牛流馬”，也就是四條腿的“仿生肢機(jī)器人”。多肢的像“蛇”行一樣的仿生肢機(jī)器人。兩面有很多肢的像蜈蚣的仿生肢機(jī)器人。能像“鳥(niǎo)”一樣用“翅膀”(也是生物肢)飛鳥(niǎo)型的仿生肢機(jī)器人。能入海也能走上沙灘的仿生肢機(jī)器人等等都是內(nèi)容之一。


“仿生肢結(jié)構(gòu)示意圖”說(shuō)明該仿生肢由機(jī)體、曲軸、導(dǎo)套(滑套)、連桿等組成。機(jī)體外圓內(nèi)方，外面上下部裝軸承與整機(jī)的機(jī)體滾滑動(dòng)連接，工作時(shí)有的機(jī)型垂直于地面。內(nèi)部是方孔，中間上下有二個(gè)穿心的通孔，上面孔裝曲軸，下面孔裝導(dǎo)套(滑套)的橫軸，中間是連桿，上有園孔的裝在曲軸的曲柄上，下部桿體穿過(guò)導(dǎo)套(滑套)的長(zhǎng)孔，曲軸的外柄有接受外力的軸頭，當(dāng)連桿下面不落地時(shí)，軸頭轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)連桿前后擺動(dòng)，而當(dāng)連桿下面落地時(shí)，軸頭轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，單只立在地上的仿生肢會(huì)前后搖晃，仿生肢就是一條杠桿系，連桿與導(dǎo)套橫軸上交點(diǎn)就是支點(diǎn)，連桿與曲軸的連接處，曲軸的曲柄就是受力點(diǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸頭，肢的機(jī)體就會(huì)前后擺動(dòng)，這就是仿生肢機(jī)器人的一條腿的大體結(jié)構(gòu)與受外力運(yùn)行的簡(jiǎn)況?！扒S的(曲柄)逆時(shí)針轉(zhuǎn)360度，仿生肢跨一步示意圖”說(shuō)明我們看到的在“仿生肢結(jié)構(gòu)示意圖”中，曲軸的曲柄在主軸的上方，曲柄的中心線在主軸的中心線之上并在同一平面中，并垂直于地平面，連桿也處于垂直于地面的狀態(tài)。當(dāng)我們轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸的軸頭使曲柄的中心線與主軸的中心線處于同一水平面，且曲柄處于左邊(就是在“仿生肢結(jié)構(gòu)示意圖” 中曲柄轉(zhuǎn)向人的一方)，如把在左邊這一位子定為“曲軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)360度，仿生肢跨一步示意圖”中的0度狀態(tài)。工作時(shí)曲柄總是繞著曲軸的主軸中心線轉(zhuǎn)的，當(dāng)曲柄向左轉(zhuǎn)(就是向上)轉(zhuǎn)過(guò)90度到達(dá)180度時(shí)，曲柄的中心線和曲軸的主軸中心線又處于與地平面平行的同一平面上，曲柄中心線從曲軸的主軸中心線的左邊轉(zhuǎn)到右邊，如果仿生肢的連桿下端裝有腳的話，那么這只腳在曲柄轉(zhuǎn)過(guò)180度時(shí)，它還是立在地上的一個(gè)點(diǎn)上并沒(méi)有動(dòng)，而向前一定距離的只有機(jī)體。接下來(lái)曲柄要向下轉(zhuǎn)了，仿生肢的腳要向左后頂向地面，使機(jī)體向右前進(jìn)，轉(zhuǎn)過(guò)90度的同時(shí)，曲柄要向上轉(zhuǎn)了，由于機(jī)體的外動(dòng)力和自重力作用瞬時(shí)轉(zhuǎn)過(guò)90度，這樣曲柄在曲軸中心線下面又從右轉(zhuǎn)到左邊，曲柄轉(zhuǎn)了一圈360度，整個(gè)仿生肢的壯態(tài)與原來(lái)的在0度時(shí)的位置一樣，整個(gè)仿生肢機(jī)體向前了一步。
由上可知仿生肢機(jī)器人在運(yùn)行時(shí)，在機(jī)械動(dòng)力的作用下，曲柄轉(zhuǎn)一圈360度時(shí)其腳幾乎總是踏在地面上，與人或生物相比較，仿生肢機(jī)器人的腳落在地上的時(shí)間比起生物來(lái)說(shuō)還要長(zhǎng)一些，連桿下端的腳，也可以說(shuō)仿生肢的腳幾乎都落在地面上，所以機(jī)器在運(yùn)行時(shí)是穩(wěn)定的，在運(yùn)行中不會(huì)落空而倒下。另外，有人膽心機(jī)器運(yùn)行時(shí)會(huì)上下抖動(dòng)，這是設(shè)計(jì)的問(wèn)題，設(shè)計(jì)時(shí)可以使仿生肢的腳的運(yùn)行軌跡其本上是與地面平行的一條直線，也就是仿生肢機(jī)器人在運(yùn)行中機(jī)器重心與地面的距離不變，整機(jī)是不會(huì)與真的牛馬一樣上下抖動(dòng)。
具體實(shí)施例方式仿生肢機(jī)器人是全新的生產(chǎn)工具，它的通過(guò)性能、越野性能、防滑性能、節(jié)能降耗程度、還有它的技術(shù)提升、改朝換代及其變種是以前的所有機(jī)械無(wú)法比較的。這一切都只是筆者的理解，可以說(shuō)沒(méi)有其它人能有這樣的理解，所有的實(shí)施方式只是我的一面之詞。1要使人們能了解仿生肢機(jī)器人的性能與用途及其發(fā)展前景。當(dāng)然主要是領(lǐng)導(dǎo)的決心。2要有一定規(guī)模的研發(fā)的人財(cái)物，組織和計(jì)劃。3還要有一定的保密制度，機(jī)械是一目了然的機(jī)械，內(nèi)行一看就懂，否則就是空的就是勞民傷財(cái)。用途就說(shuō)一個(gè)，改善生產(chǎn)生活生存環(huán)境。水是中國(guó)的一個(gè)大問(wèn)題，但中國(guó)總的并不決水，如果把下雨下雪的水層層積起來(lái)， 到處修造大大小小的水庫(kù)，水庫(kù)可以有多種形式用途，有的就是中轉(zhuǎn)用，用的更多的庫(kù)存下雨進(jìn)水，天旱出水。當(dāng)然還有更多更好的用處。修水庫(kù)的同時(shí)還要造山擋風(fēng)擋水，營(yíng)造各種小氣候的環(huán)境，改善生產(chǎn)生活生存環(huán)境，是不是還能改變風(fēng)向給讓水氣多的風(fēng)進(jìn)來(lái)，讓風(fēng)太大的少一些，小的大一些對(duì)風(fēng)電有利一些。當(dāng)然以上的努力需要很多很多的歷史檔案與資歷，要有許多人的努力。大大小小用途各異的“本牛流馬”型的仿生肢機(jī)器人能在修水庫(kù)造山中起到很多且很大的作用的。
權(quán)利要求
1.仿生肢主要由機(jī)體，曲軸，連桿，導(dǎo)套(滑套)組成。機(jī)體外圓內(nèi)方，外園上下部裝有軸承，能在機(jī)器中轉(zhuǎn)動(dòng)。內(nèi)方上下加工有通孔，上孔裝曲軸(其中有一頭伸出外園能接愛(ài)外力的軸頭)，下孔裝T型導(dǎo)套(滑套)的橫軸。連桿一頭有園孔的裝在曲軸的曲柄上，下一頭裝在導(dǎo)套(滑套)的直孔中，連桿的下部裝有由球頭連接的腳。
2.似“木牛流馬”機(jī)器人四只直立的仿生肢，動(dòng)力由動(dòng)力源傳到傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸的前后與雙軸頭的減速器連接，前減速器的二只軸頭連接前面二只仿生肢，后減速器的二只軸頭連接后二只仿生肢，前后的仿生肢和減速器分別連接在前后支架上，前后支架由二只套筒連接，套筒之間由軸承連接，二支架可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，由于仿生肢的機(jī)體與支架的連接是軸承，連桿與腳的連接是球頭，所以四只肢可以兩兩聯(lián)動(dòng)，四腳聯(lián)動(dòng)，就有方向了。大小不一， 用途各異的似“木牛流馬”機(jī)器人就能研制成功。
3.仿生肢增減不同的另部件、仿生肢按裝位置的改變、改變仿生肢另部件的外形與材質(zhì)都能改變仿生肢機(jī)器人的動(dòng)行性能與用途。仿生肢機(jī)器人完全可以做成玩具，但有的另部件材質(zhì)要改變。似“木牛流馬”機(jī)器人的連桿下部加工成劃水型的，中間按裝密封、中空、 可升降、可調(diào)壓的肚子就可以做成潛水型的仿生肢機(jī)器人。似“木牛流馬”機(jī)器人的四只仿生肢前兩只與后兩只頭頭相對(duì)按裝，且4只都裝配在同一水平面上，左二只聯(lián)動(dòng)右二只聯(lián)動(dòng)，左連桿相聯(lián)右連桿相聯(lián)并用的是輕牢有彈性材質(zhì)，是不可做成能飛的仿生肢機(jī)器人。成雙成對(duì)的很多很多仿生肢是不是都能從鍋輪付中得到動(dòng)力形成“蛇“行的機(jī)器人。
全文摘要
肢是手、腳、胳膊、腿的統(tǒng)稱。仿生肢就是仿照某種生物在生存環(huán)境中所擁有的肢的功能而研制的機(jī)械肢。仿生肢組成的機(jī)器也就是仿生肢機(jī)器人。仿生肢機(jī)器人是三農(nóng)的裝備，是農(nóng)業(yè)機(jī)械，也是機(jī)器人。仿生肢機(jī)器人的腳由機(jī)體、曲軸、導(dǎo)套(滑套)、連桿等另件組成。從“曲軸的(曲柄)逆時(shí)針轉(zhuǎn)360度，仿生肢跨一步示意圖”中我們看到曲柄轉(zhuǎn)了一圈360度，整個(gè)仿生肢的壯態(tài)與原來(lái)的在0度時(shí)的位置一樣，整個(gè)仿生肢機(jī)體向前了一步，仿生肢的腳幾乎都落在地面上，仿生肢機(jī)器人在運(yùn)行中機(jī)器重心與地面的距離不變，整機(jī)是不會(huì)與真的牛馬一樣上下抖動(dòng)。仿生肢機(jī)器人能用于農(nóng)業(yè)，工程，交通等作業(yè)。
文檔編號(hào)B62D57/02GK102310892SQ20101029779
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2010年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月26日
發(fā)明者鄒章效 申請(qǐng)人:鄒章效