一種仿蠕蟲運(yùn)動(dòng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及的是一種仿蠕蟲運(yùn)動(dòng)裝置，具體的說，涉及的是基于液壓缸與活塞相對(duì)運(yùn)動(dòng)的仿婦動(dòng)運(yùn)動(dòng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，仿生機(jī)器人逐漸成為國內(nèi)外研宄的熱點(diǎn)，相關(guān)研宄已經(jīng)取得一定的進(jìn)展，蠕動(dòng)移動(dòng)方式的機(jī)器人也成為人們研宄的方向，如中國專利公開號(hào)為CN1803409(名為基于形狀記憶合金驅(qū)動(dòng)的剛/彈耦合的微型蠕動(dòng)機(jī)器人)以及中國專利公開號(hào)為CN02160678.0(名為基于形狀記憶合金驅(qū)動(dòng)的蠕動(dòng)微型車)，這兩項(xiàng)專利均是基于形狀記憶合金驅(qū)動(dòng)的，基本上能夠完成微型機(jī)器人的基本運(yùn)動(dòng)。
[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(shí)間，這樣必然不可避免的限制了機(jī)器人的移動(dòng)速度。此外形狀記憶合金的這種應(yīng)用，更多的應(yīng)用在微型機(jī)器人這樣動(dòng)力相對(duì)較小的裝置上，動(dòng)力不足同樣是一個(gè)不可避免的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中上述的不足，提出一種基于液壓缸與活塞相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理的蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)裝置，使其運(yùn)動(dòng)速度快、動(dòng)力足，具有前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎的功能。
[0005]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，基于液壓原理仿蠕蟲運(yùn)動(dòng)裝置包括:一號(hào)車、二號(hào)車、制動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)彎機(jī)構(gòu)。一號(hào)車與二號(hào)車是通過連接部件和活塞推桿相連接的，活塞推桿與一號(hào)車是相對(duì)靜止的，缸體I與二號(hào)車是相對(duì)靜止的，一號(hào)車與二號(hào)車的相對(duì)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成活塞推桿與缸體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
[0006]所述的制動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括:作用桿、旋轉(zhuǎn)軸1、制動(dòng)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(dòng)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(dòng)，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(shí)安置于作用桿槽內(nèi)，左端面與凹槽面貼合，這樣組合不會(huì)出現(xiàn)干涉；作用桿通過旋轉(zhuǎn)軸I與一號(hào)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(gè)后車輪上方都設(shè)有制動(dòng)機(jī)構(gòu)，同一車體的制動(dòng)機(jī)構(gòu)完全相同、運(yùn)動(dòng)情況完全一致。
[0007]所述的轉(zhuǎn)彎機(jī)構(gòu)，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(dòng)；缸體3通過缸體旋轉(zhuǎn)軸與一號(hào)車體連接，缸體3可以繞缸體旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。每個(gè)前車輪都安裝一個(gè)轉(zhuǎn)彎機(jī)構(gòu)。
[0008]有益效果
[0009]本實(shí)用新型提出一種基于液壓系統(tǒng)中油缸與活塞相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理的仿蠕蟲運(yùn)動(dòng)裝置。該實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)；一號(hào)車與二號(hào)車之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)化為活塞桿與缸體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使得整個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度快、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，動(dòng)力足；利用車輪的制動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以有效的固定其中一個(gè)車體，使得另一個(gè)車體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，這樣交互運(yùn)動(dòng)，完成蠕動(dòng)過程；此外不僅可以前進(jìn)、后退，還可以進(jìn)行轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)。
【附圖說明】
[0010]圖1:仿婦蟲運(yùn)動(dòng)裝置全局示意圖
[0011]圖2:制動(dòng)機(jī)構(gòu)不意圖
[0012]圖3:轉(zhuǎn)彎機(jī)構(gòu)示意圖
[0013]圖中:1.一號(hào)車2.—號(hào)車體3.連接部件4.二號(hào)車5.活塞推桿6.缸體I7.二號(hào)車體8.—號(hào)車前輪9.一號(hào)車轉(zhuǎn)彎機(jī)構(gòu)10.—號(hào)車后車輪11.一號(hào)車制動(dòng)機(jī)構(gòu)12.二號(hào)車前輪13.二號(hào)車轉(zhuǎn)彎機(jī)構(gòu)14.二號(hào)車后車輪15.二號(hào)車制動(dòng)機(jī)構(gòu)16.作用桿17.旋轉(zhuǎn)軸I 18.制動(dòng)推桿19.缸體2 20.一號(hào)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(hào)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(hào)右車輪
[0014]缸體均為雙作用缸體，分為A腔和B腔。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型包括:一號(hào)車(1)、二號(hào)車(4)、制動(dòng)機(jī)構(gòu)(11)、轉(zhuǎn)彎機(jī)構(gòu)
(9)。所述的一號(hào)車(I)，包括:一號(hào)車體(2)、一號(hào)車前輪(8) —對(duì)、一號(hào)車后輪(10) —對(duì)；所述的二號(hào)車⑷包括:二號(hào)車體(7)、缸體I (6)、活塞推桿(5) 二號(hào)車前輪(12) —對(duì)、二號(hào)車后輪(14) 一對(duì)；一號(hào)車體(2)和二號(hào)車體(7)分別安裝在一號(hào)車軸(20)、(25)和二號(hào)車車軸上，一號(hào)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(jìn)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(dòng)。
[0016]如圖2所示，所述的制動(dòng)機(jī)構(gòu)(11)，包括:作用桿(16)、旋轉(zhuǎn)軸I (17)、制動(dòng)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(dòng)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(dòng)，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(shí)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(huì)出現(xiàn)干涉；作用桿(16)通過旋轉(zhuǎn)軸1(17)與一號(hào)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(gè)后車輪上方都設(shè)有制動(dòng)機(jī)構(gòu)，同一車體的制動(dòng)機(jī)構(gòu)完全相同、運(yùn)動(dòng)情況完全一致。
[0017]如圖3所示，所述的轉(zhuǎn)彎機(jī)構(gòu)(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(dòng)；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(gè)前車輪都安裝一個(gè)轉(zhuǎn)彎機(jī)構(gòu)。
[0018]本實(shí)用新型中，制動(dòng)機(jī)構(gòu)制動(dòng)原理(以一車后輪(10)的制動(dòng)機(jī)構(gòu)(11)為例)
[0019]缸體2(18)B腔進(jìn)油，A腔回油時(shí)，制動(dòng)推桿(18)水平向左運(yùn)動(dòng)，滑塊(21)連轉(zhuǎn)帶滑，推動(dòng)作用桿(16)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定角度，作用桿(16)帶動(dòng)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(shí)，后車輪(10)無法轉(zhuǎn)動(dòng)，一號(hào)車(I)靜止；
[0020]缸體2 (18)A腔進(jìn)油，B腔回油時(shí)，制動(dòng)推桿(18)向右移動(dòng)，帶動(dòng)作用桿(16)逆時(shí)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(dòng)，此時(shí)制動(dòng)機(jī)構(gòu)處于松弛狀態(tài)。二號(hào)車(4)的后車輪(14)的制動(dòng)原理與之相同。
[0021]運(yùn)動(dòng)方向控制:
[0022](這里假設(shè)兩車體質(zhì)量相同，并且車輪靜止時(shí)與地面的摩擦力遠(yuǎn)大于車輪前進(jìn)的阻力。)
[0023]直線左移運(yùn)動(dòng)(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(dòng)機(jī)構(gòu)(15)處在制動(dòng)狀態(tài)下，二號(hào)車⑷不可以運(yùn)動(dòng)；后車輪(10)的制動(dòng)機(jī)構(gòu)(11)處在松弛狀態(tài)下，一號(hào)車(I)可以向左運(yùn)動(dòng)。
[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(hào)車體(2)受到方向向左的力，一號(hào)車(I)左移，活塞處于缸體(I)左端時(shí)，一號(hào)車(I)停止運(yùn)動(dòng)。
[0026]第三步:后輪(10)的制動(dòng)機(jī)構(gòu)(11)開始工作，處于制動(dòng)狀態(tài)，一號(hào)車⑴無法自由運(yùn)動(dòng)，后輪(14)制動(dòng)機(jī)構(gòu)(15)處于松弛狀態(tài)，二號(hào)車(4)僅可以向左運(yùn)動(dòng)。
[0027]第四步:缸體U6)A腔供油，B腔回油時(shí)，在液壓油的作用下，缸體1(6)只能左移，帶動(dòng)二號(hào)車左移，完成裝置的一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期。
[0028]直線右移運(yùn)動(dòng)與之相似。
[0029]轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)(以一號(hào)車前輪⑶的轉(zhuǎn)彎機(jī)構(gòu)(9)為例)
[0030]缸體3(27)B腔進(jìn)油，A腔回油時(shí)，在液壓油的作用下，轉(zhuǎn)向推拉桿(26)向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)缸體3 (27)繞缸體旋轉(zhuǎn)軸(28)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定角度，旋轉(zhuǎn)桿(29)順時(shí)針轉(zhuǎn)過一定角度，帶動(dòng)車輪(8)向右轉(zhuǎn)彎向，同時(shí)與裝置直線向左運(yùn)動(dòng)做復(fù)合運(yùn)動(dòng)，裝置完成向右轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)；缸體3(26)A腔進(jìn)油，B腔回油時(shí)，在液壓油的作用下，轉(zhuǎn)向推拉桿(26)向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)缸體3 (27)繞缸體旋轉(zhuǎn)軸(28)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定角度，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)桿(28)逆時(shí)針轉(zhuǎn)過一定角度，帶動(dòng)車輪(8)向左轉(zhuǎn)向，同時(shí)與裝置直線向左運(yùn)動(dòng)做復(fù)合運(yùn)動(dòng)，裝置完成向左轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)。
[0031]右前輪(30)運(yùn)動(dòng)原理與之相似，僅是方向相反，A腔進(jìn)油，右前輪(30)右轉(zhuǎn)，B腔進(jìn)油，右前輪(29)左轉(zhuǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種仿蠕蟲運(yùn)動(dòng)裝置，包括:一號(hào)車(1)、二號(hào)車(4)，制動(dòng)機(jī)構(gòu)(11)、轉(zhuǎn)彎機(jī)構(gòu)(9)，其特征在于:一號(hào)車(I)與二號(hào)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(hào)車⑴是相對(duì)靜止的，缸體1(6)與二號(hào)車⑷是相對(duì)靜止的，一號(hào)車(I)與二號(hào)車(4)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成活塞推桿與缸體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿蠕蟲運(yùn)動(dòng)裝置，其特征在于:每個(gè)后車輪上方都設(shè)有相同的制動(dòng)機(jī)構(gòu)，制動(dòng)機(jī)構(gòu)(11)包括:作用桿(16)、旋轉(zhuǎn)軸I (17)、制動(dòng)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(dòng)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(dòng)，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(shí)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(hào)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(quán)利要求1所述的一種仿蠕蟲運(yùn)動(dòng)裝置，其特征在于:每個(gè)前車輪都安裝一個(gè)轉(zhuǎn)彎機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)彎機(jī)構(gòu)(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(dòng)，缸體3(27)通過缸體旋轉(zhuǎn)軸(28)與一號(hào)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(quán)利要求1所述的一種仿蠕蟲運(yùn)動(dòng)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(shí)用新型涉及一種仿蠕蟲運(yùn)動(dòng)裝置，它包括：一號(hào)車、二號(hào)車、制動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)彎機(jī)構(gòu)。一號(hào)車與二號(hào)車是通過連接部件和活塞推桿相連接的，活塞推桿與一號(hào)車是相對(duì)靜止的，缸體與二號(hào)車是相對(duì)靜止的，一號(hào)車與二號(hào)車的相對(duì)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成活塞推桿與缸體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。制動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：作用桿、旋轉(zhuǎn)軸1、制動(dòng)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(jī)構(gòu)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(shí)用新型運(yùn)動(dòng)裝置可以實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)，而且裝置運(yùn)動(dòng)周期短，速度快，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，動(dòng)力足。
【IPC分類】B60T11/14, B62D53/02, B62D9/00
【公開號(hào)】CN204701678
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520309254
【發(fā)明人】苑龍飛, 郝維敏, 蔣彬, 羅凱
【申請(qǐng)人】西北工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2015年5月12日