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仿生海星運動的可折疊并聯機構及其爬行、越障方法與流程

文檔序號:12223830閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種仿生海星運動的可折疊并聯機構,其特征在于,包括動平臺,其中:

所述動平臺的周圍均勻依次連接第一運動支鏈、第二運動支鏈、第三運動支鏈、第四運動支鏈和第五運動支鏈,各運動支鏈均為主動驅動支鏈;

各運動支鏈均包括依次連接的至少3個傳動桿,所述傳動桿包括第一傳動桿、第二傳動桿和第三傳動桿,所述動平臺與運動支鏈之間以及各傳動桿之間均通過運動副連接,各運動副上均設置有驅動裝置;

相鄰運動支鏈的末端之間均通過至少2個連接桿連接,所述連接桿包括第一連接桿和第二連接桿,各連接桿之間以及所述連接桿與運動支鏈的末端之間均通過運動副連接。

2.根據權利要求1所述的仿生海星運動的可折疊并聯機構,其特征在于,所述動平臺與第一傳動桿之間、第一傳動桿與第二傳動桿之間以及第二傳動桿與第三傳動桿之間分別通過第一轉動副、第二轉動副、第三轉動副連接。

3.根據權利要求2所述的仿生海星運動的可折疊并聯機構,其特征在于,所述第二轉動副分別與所述第一轉動副、第三轉動副垂直,所述第一轉動副、第三轉動副的軸線分別與所述動平臺所在的平面平行,所述第二轉動副的軸線與所述動平臺所在的平面垂直。

4.根據權利要求3所述的仿生海星運動的可折疊并聯機構,其特征在于,所述第一連接桿、第二連接桿與相應運動支鏈的末端之間均通過一對U副連接,所述第一連接桿與第二連接桿之間通過兩對U副和一個轉動副連接。

5.根據權利要求1至4中任一所述的仿生海星運動的可折疊并聯機構,其特征在于,所述第二傳動桿為長度可變的伸縮桿。

6.權利要求1至4中任一所述的仿生海星運動的可折疊并聯機構的爬行方法,其特征在于,包括:

步驟1:所述動平臺為支撐點,保持原位置不動,各運動支鏈的末端在相應運動支鏈的作用下前移,此時所述第一運動支鏈向前進方向延伸,所述第三運動支鏈和第四運動支鏈向前進方向收縮;所述第二運動支鏈和第五運動支鏈各自的第二傳動桿旋轉,輔助整個機構爬行前進;

步驟2:各運動支鏈的末端為整個機構的支撐點,支撐點保持原位置不動,所述動平臺在各運動支鏈的作用下前進,此時所述第一運動支鏈向前進方向收縮,所述第三運動支鏈和第四運動支鏈向前進方向延伸;所述第二運動支鏈和第五運動支鏈各自的第二傳動桿旋轉,輔助整個機構爬行前進,然后轉至步驟1,準備執行下一個爬行動作。

7.權利要求5所述的仿生海星運動的可折疊并聯機構的爬行方法,其特征在于,包括:

步驟1:所述動平臺為支撐點,保持原位置不動,各運動支鏈的末端在相應運動支鏈的作用下前移,此時所述第一運動支鏈、第二運動支鏈和第五運動支鏈的伸縮桿分別以所述動平臺為固定點伸展,使其末端前移,所述第三運動支鏈和第四運動支鏈的伸縮桿分別以所述動平臺為固定點收縮,使其末端前移;

步驟2:各運動支鏈的末端為整個機構的支撐點,支撐點保持原位置不動,所述動平臺在各運動支鏈的作用下前進,此時,所述第一運動支鏈、第二運動支鏈和第五運動支鏈的伸縮桿分別以其相應運動支鏈的末端為固定點收縮,帶動所述動平臺前行,所述第三運動支鏈和第四運動支鏈的伸縮桿分別以其相應運動支鏈的末端為固定點伸展,推動所述動平臺前行,然后轉至步驟1,準備執行下一個爬行動作。

8.權利要求1至5中任一所述的仿生海星運動的可折疊并聯機構的越障方法,其特征在于,包括:

步驟1:各運動支鏈收縮,使得動平臺位于整個機構的最上方,各運動支鏈的末端位于動平臺的正下方,此時,各運動支鏈的末端為整個機構的支撐點,支撐點保持原位置不動,之后所述第一運動支鏈、第二運動支鏈和第五運動支鏈各自的第三傳動桿均向遠離障礙物的方向旋轉,使得整個機構的重心向障礙物的方向傾斜;

步驟2:整個機構翻轉跨越障礙物,此時所述動平臺接觸地面,為整個機構的支撐點,所述動平臺保持位置不動,各運動支鏈在各自運動副的作用下向遠離所述動平臺的中心方向伸展;

步驟3:各運動支鏈完成伸展動作后,以各運動支鏈的末端為支撐點,各運動支鏈在各自運動副的作用下收縮,帶動所述動平臺脫離地面,為執行下一個動作做準備。

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