一种仿蠕虫运动装置的制造方法
一种仿蠕虫运动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及的是一种仿蠕虫运动装置，具体的说，涉及的是基于液压缸与活塞相对运动的仿婦动运动装置。
【背景技术】
[0002]近年来，仿生机器人逐渐成为国内外研宄的热点，相关研宄已经取得一定的进展，蠕动移动方式的机器人也成为人们研宄的方向，如中国专利公开号为CN1803409(名为基于形状记忆合金驱动的刚/弹耦合的微型蠕动机器人)以及中国专利公开号为CN02160678.0(名为基于形状记忆合金驱动的蠕动微型车)，这两项专利均是基于形状记忆合金驱动的，基本上能够完成微型机器人的基本运动。
[0003]然而，形状记忆合金的变形需要加热、冷却的过程，从加热到冷却，再到加热这往往需要一定的时间，这样必然不可避免的限制了机器人的移动速度。此外形状记忆合金的这种应用，更多的应用在微型机器人这样动力相对较小的装置上，动力不足同样是一个不可避免的问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于针对现有技术中上述的不足，提出一种基于液压缸与活塞相对运动原理的蠕动运动装置，使其运动速度快、动力足，具有前进、后退、转弯的功能。
[0005]本实用新型是通过以下技术方案来实现的，基于液压原理仿蠕虫运动装置包括:一号车、二号车、制动机构、转弯机构。一号车与二号车是通过连接部件和活塞推杆相连接的，活塞推杆与一号车是相对静止的，缸体I与二号车是相对静止的，一号车与二号车的相对运动转化成活塞推杆与缸体之间的相对运动。
[0006]所述的制动机构，包括:作用杆、旋转轴1、制动推杆、缸体2、滑块、旋转轴1、旋转轴2、刹车块、后车轮；制动推杆右端的活塞与缸体2相配合，可以在缸体2内左右移动，左端与滑块通过旋转轴2相连接，滑块可以绕旋转轴2旋转，同时安置于作用杆槽内，左端面与凹槽面贴合，这样组合不会出现干涉；作用杆通过旋转轴I与一号车体相连，并且可绕旋转轴I旋转，作用杆下端与刹车块相固连。每个后车轮上方都设有制动机构，同一车体的制动机构完全相同、运动情况完全一致。
[0007]所述的转弯机构，包括:车的左前轮、旋转轴3、前车轴、转向推拉杆、缸体3、缸体旋转轴、旋转杆；前车轴与旋转杆通过旋转轴3相连接，旋转杆与前车轮固连；转向推拉杆右端的活塞与缸体3配合，可以在缸体3内上下移动；缸体3通过缸体旋转轴与一号车体连接，缸体3可以绕缸体旋转轴旋转。每个前车轮都安装一个转弯机构。
[0008]有益效果
[0009]本实用新型提出一种基于液压系统中油缸与活塞相对运动原理的仿蠕虫运动装置。该实用新型结构简单，易于实现；一号车与二号车之间的相对运动，转化为活塞杆与缸体之间的相对运动，使得整个机构运动速度快、运动平稳，动力足；利用车轮的制动机构，可以有效的固定其中一个车体，使得另一个车体进行运动，这样交互运动，完成蠕动过程；此外不仅可以前进、后退，还可以进行转弯运动。
【附图说明】
[0010]图1:仿婦虫运动装置全局示意图
[0011]图2:制动机构不意图
[0012]图3:转弯机构示意图
[0013]图中:1.一号车2.—号车体3.连接部件4.二号车5.活塞推杆6.缸体I7.二号车体8.—号车前轮9.一号车转弯机构10.—号车后车轮11.一号车制动机构12.二号车前轮13.二号车转弯机构14.二号车后车轮15.二号车制动机构16.作用杆17.旋转轴I 18.制动推杆19.缸体2 20.一号后车轴21.滑块22.旋转轴2 23.刹车块24.旋转轴3 25.一号前车轴26.旋转推拉杆27.缸体3 28.缸体转轴29.旋转杆30.一号右车轮
[0014]缸体均为双作用缸体，分为A腔和B腔。
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，本实用新型包括:一号车(1)、二号车(4)、制动机构(11)、转弯机构
(9)。所述的一号车(I)，包括:一号车体(2)、一号车前轮(8) —对、一号车后轮(10) —对；所述的二号车⑷包括:二号车体(7)、缸体I (6)、活塞推杆(5) 二号车前轮(12) —对、二号车后轮(14) 一对；一号车体(2)和二号车体(7)分别安装在一号车轴(20)、(25)和二号车车轴上，一号车体(2)通过连接部件(3)与活塞推杆(5)相连；连接部件(19)具有一定的韧性，能够进行一定程度的弯曲；活塞推杆(5)右端活塞与缸体1(6)相配合，可以在缸体1(6)左右移动。
[0016]如图2所示，所述的制动机构(11)，包括:作用杆(16)、旋转轴I (17)、制动推杆(18)、缸体2 (19)、滑块(21)、旋转轴I (17)、旋转轴2 (22)、刹车块(23)、后车轮(10);制动推杆(18)右端的活塞与缸体2(19)相配合，可以在缸体2 (19)内左右移动，左端与滑块
(21)通过旋转轴2(22)相连接，滑块(21)可以绕旋转轴2(22)在一定范围内的旋转，同时安置于作用杆(16)槽内，左端面与凹槽面贴合，这样组合不会出现干涉；作用杆(16)通过旋转轴1(17)与一号车体⑵相连，并且可绕旋转轴1(17)在一定范围内旋转，作用杆(16)下端与刹车块(23)相固连。每个后车轮上方都设有制动机构，同一车体的制动机构完全相同、运动情况完全一致。
[0017]如图3所示，所述的转弯机构(9)，包括:车的左前轮⑶、旋转轴3(24)、前车轴
(25)、转向推拉杆(26)、缸体3 (27)、缸体旋转轴(28)、旋转杆(29);前车轴(25)与旋转杆
(29)通过旋转轴3 (23)相连接，旋转杆(25)与前车轮(8)固连；转向推拉杆(26)右端的活塞与缸体3 (27)配合，可以在缸体3 (27)内上下移动；缸体3 (27)通过缸体旋转轴(28)与车体(2)连接，并且可以绕缸体旋转轴(28) —定范围内旋转。每个前车轮都安装一个转弯机构。
[0018]本实用新型中，制动机构制动原理(以一车后轮(10)的制动机构(11)为例)
[0019]缸体2(18)B腔进油，A腔回油时，制动推杆(18)水平向左运动，滑块(21)连转带滑，推动作用杆(16)顺时针旋转一定角度，作用杆(16)带动刹车块(22)与后车轮(10)接触，B腔液压油压力升高，刹车块(23)与后车轮(10)摩擦力增大，一定程度时，后车轮(10)无法转动，一号车(I)静止；
[0020]缸体2 (18)A腔进油，B腔回油时，制动推杆(18)向右移动，带动作用杆(16)逆时针转过一定角度，刹车块(22)与后车轮(10)壁面分离，后车轮(10)可以自由转动，此时制动机构处于松弛状态。二号车(4)的后车轮(14)的制动原理与之相同。
[0021]运动方向控制:
[0022](这里假设两车体质量相同，并且车轮静止时与地面的摩擦力远大于车轮前进的阻力。)
[0023]直线左移运动(这里分为四步):
[0024]第一步:活塞推杆(5)右端活塞处于缸体I (6)右端，后车轮(14)的制动机构(15)处在制动状态下，二号车⑷不可以运动；后车轮(10)的制动机构(11)处在松弛状态下，一号车(I)可以向左运动。
[0025]第二步:缸体1(6)B腔供油，A腔回油，活塞推杆(5)左移，使一号车体(2)受到方向向左的力，一号车(I)左移，活塞处于缸体(I)左端时，一号车(I)停止运动。
[0026]第三步:后轮(10)的制动机构(11)开始工作，处于制动状态，一号车⑴无法自由运动，后轮(14)制动机构(15)处于松弛状态，二号车(4)仅可以向左运动。
[0027]第四步:缸体U6)A腔供油，B腔回油时，在液压油的作用下，缸体1(6)只能左移，带动二号车左移，完成装置的一个运动周期。
[0028]直线右移运动与之相似。
[0029]转弯运动(以一号车前轮⑶的转弯机构(9)为例)
[0030]缸体3(27)B腔进油，A腔回油时，在液压油的作用下，转向推拉杆(26)向上运动，同时缸体3 (27)绕缸体旋转轴(28)顺时针旋转一定角度，旋转杆(29)顺时针转过一定角度，带动车轮(8)向右转弯向，同时与装置直线向左运动做复合运动，装置完成向右转弯运动；缸体3(26)A腔进油，B腔回油时，在液压油的作用下，转向推拉杆(26)向下运动，同时缸体3 (27)绕缸体旋转轴(28)逆时针旋转一定角度，带动旋转杆(28)逆时针转过一定角度，带动车轮(8)向左转向，同时与装置直线向左运动做复合运动，装置完成向左转弯运动。
[0031]右前轮(30)运动原理与之相似，仅是方向相反，A腔进油，右前轮(30)右转，B腔进油，右前轮(29)左转。
【主权项】
1.一种仿蠕虫运动装置，包括:一号车(1)、二号车(4)，制动机构(11)、转弯机构(9)，其特征在于:一号车(I)与二号车(4)是通过连接部件(3)和活塞推杆(5)相连接的，活塞推杆(5)与一号车⑴是相对静止的，缸体1(6)与二号车⑷是相对静止的，一号车(I)与二号车(4)的相对运动转化成活塞推杆与缸体之间的相对运动。2.根据权利要求1所述的一种仿蠕虫运动装置，其特征在于:每个后车轮上方都设有相同的制动机构，制动机构(11)包括:作用杆(16)、旋转轴I (17)、制动推杆(18)、缸体2(19)、滑块(21)、旋转轴2(22)、刹车块(23)、后车轮(10);制动推杆(18)右端的活塞与缸体2 (19)相配合，可以在缸体2 (19)内左右移动，左端与滑块(21)通过旋转轴2 (22)相连接，滑块(21)可以绕旋转轴2(22)旋转，同时置于作用杆(16)槽内，左端面与凹槽面贴合，作用杆(16)通过旋转轴1(17)与一号车体(2)相连，并且可绕旋转轴1(17)旋转，作用杆(16)下端与刹车块(23)相固连。3.根据权利要求1所述的一种仿蠕虫运动装置，其特征在于:每个前车轮都安装一个转弯机构，转弯机构(9)包括:左前轮(8)、旋转轴3(24)、前车轴(25)、转向推拉杆(26)、缸体3 (27)、缸体旋转轴(28)、旋转杆(29);前车轴(25)与旋转杆(29)通过旋转轴3 (24)相连接，旋转杆(29)与前车轮(8)固连，转向推拉杆(26)右端的活塞与缸体3(27)配合，可以在缸体3 (27)内上下移动，缸体3(27)通过缸体旋转轴(28)与一号车体(2)连接，缸体3(27)可以绕缸体旋转轴(28)旋转。4.根据权利要求1所述的一种仿蠕虫运动装置，其特征在于:连接部件(3)具有一定韧性，在受力条件下可以存在一定的弯曲。
【专利摘要】本实用新型涉及一种仿蠕虫运动装置，它包括：一号车、二号车、制动机构、转弯机构。一号车与二号车是通过连接部件和活塞推杆相连接的，活塞推杆与一号车是相对静止的，缸体与二号车是相对静止的，一号车与二号车的相对运动转化成活塞推杆与缸体之间的相对运动。制动机构包括：作用杆、旋转轴1、制动推杆、缸体2、滑块、旋转轴1、旋转轴2、刹车块、后车轮；转弯机构包括：车的左前轮、旋转轴3、前车轴、转向推拉杆、缸体3、缸体旋转轴、旋转杆。本实用新型运动装置可以实现前进、后退、转弯运动，而且装置运动周期短，速度快，运动平稳，动力足。
【IPC分类】B60T11/14, B62D53/02, B62D9/00
【公开号】CN204701678
【申请号】CN201520309254
【发明人】苑龙飞, 郝维敏, 蒋彬, 罗凯
【申请人】西北工业大学
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年5月12日
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及的是一种仿蠕虫运动装置，具体的说，涉及的是基于液压缸与活塞相对运动的仿婦动运动装置。
【背景技术】
[0002]近年来，仿生机器人逐渐成为国内外研宄的热点，相关研宄已经取得一定的进展，蠕动移动方式的机器人也成为人们研宄的方向，如中国专利公开号为CN1803409(名为基于形状记忆合金驱动的刚/弹耦合的微型蠕动机器人)以及中国专利公开号为CN02160678.0(名为基于形状记忆合金驱动的蠕动微型车)，这两项专利均是基于形状记忆合金驱动的，基本上能够完成微型机器人的基本运动。
[0003]然而，形状记忆合金的变形需要加热、冷却的过程，从加热到冷却，再到加热这往往需要一定的时间，这样必然不可避免的限制了机器人的移动速度。此外形状记忆合金的这种应用，更多的应用在微型机器人这样动力相对较小的装置上，动力不足同样是一个不可避免的问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于针对现有技术中上述的不足，提出一种基于液压缸与活塞相对运动原理的蠕动运动装置，使其运动速度快、动力足，具有前进、后退、转弯的功能。
[0005]本实用新型是通过以下技术方案来实现的，基于液压原理仿蠕虫运动装置包括:一号车、二号车、制动机构、转弯机构。一号车与二号车是通过连接部件和活塞推杆相连接的，活塞推杆与一号车是相对静止的，缸体I与二号车是相对静止的，一号车与二号车的相对运动转化成活塞推杆与缸体之间的相对运动。
[0006]所述的制动机构，包括:作用杆、旋转轴1、制动推杆、缸体2、滑块、旋转轴1、旋转轴2、刹车块、后车轮；制动推杆右端的活塞与缸体2相配合，可以在缸体2内左右移动，左端与滑块通过旋转轴2相连接，滑块可以绕旋转轴2旋转，同时安置于作用杆槽内，左端面与凹槽面贴合，这样组合不会出现干涉；作用杆通过旋转轴I与一号车体相连，并且可绕旋转轴I旋转，作用杆下端与刹车块相固连。每个后车轮上方都设有制动机构，同一车体的制动机构完全相同、运动情况完全一致。
[0007]所述的转弯机构，包括:车的左前轮、旋转轴3、前车轴、转向推拉杆、缸体3、缸体旋转轴、旋转杆；前车轴与旋转杆通过旋转轴3相连接，旋转杆与前车轮固连；转向推拉杆右端的活塞与缸体3配合，可以在缸体3内上下移动；缸体3通过缸体旋转轴与一号车体连接，缸体3可以绕缸体旋转轴旋转。每个前车轮都安装一个转弯机构。
[0008]有益效果
[0009]本实用新型提出一种基于液压系统中油缸与活塞相对运动原理的仿蠕虫运动装置。该实用新型结构简单，易于实现；一号车与二号车之间的相对运动，转化为活塞杆与缸体之间的相对运动，使得整个机构运动速度快、运动平稳，动力足；利用车轮的制动机构，可以有效的固定其中一个车体，使得另一个车体进行运动，这样交互运动，完成蠕动过程；此外不仅可以前进、后退，还可以进行转弯运动。
【附图说明】
[0010]图1:仿婦虫运动装置全局示意图
[0011]图2:制动机构不意图
[0012]图3:转弯机构示意图
[0013]图中:1.一号车2.—号车体3.连接部件4.二号车5.活塞推杆6.缸体I7.二号车体8.—号车前轮9.一号车转弯机构10.—号车后车轮11.一号车制动机构12.二号车前轮13.二号车转弯机构14.二号车后车轮15.二号车制动机构16.作用杆17.旋转轴I 18.制动推杆19.缸体2 20.一号后车轴21.滑块22.旋转轴2 23.刹车块24.旋转轴3 25.一号前车轴26.旋转推拉杆27.缸体3 28.缸体转轴29.旋转杆30.一号右车轮
[0014]缸体均为双作用缸体，分为A腔和B腔。
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，本实用新型包括:一号车(1)、二号车(4)、制动机构(11)、转弯机构
(9)。所述的一号车(I)，包括:一号车体(2)、一号车前轮(8) —对、一号车后轮(10) —对；所述的二号车⑷包括:二号车体(7)、缸体I (6)、活塞推杆(5) 二号车前轮(12) —对、二号车后轮(14) 一对；一号车体(2)和二号车体(7)分别安装在一号车轴(20)、(25)和二号车车轴上，一号车体(2)通过连接部件(3)与活塞推杆(5)相连；连接部件(19)具有一定的韧性，能够进行一定程度的弯曲；活塞推杆(5)右端活塞与缸体1(6)相配合，可以在缸体1(6)左右移动。
[0016]如图2所示，所述的制动机构(11)，包括:作用杆(16)、旋转轴I (17)、制动推杆(18)、缸体2 (19)、滑块(21)、旋转轴I (17)、旋转轴2 (22)、刹车块(23)、后车轮(10);制动推杆(18)右端的活塞与缸体2(19)相配合，可以在缸体2 (19)内左右移动，左端与滑块
(21)通过旋转轴2(22)相连接，滑块(21)可以绕旋转轴2(22)在一定范围内的旋转，同时安置于作用杆(16)槽内，左端面与凹槽面贴合，这样组合不会出现干涉；作用杆(16)通过旋转轴1(17)与一号车体⑵相连，并且可绕旋转轴1(17)在一定范围内旋转，作用杆(16)下端与刹车块(23)相固连。每个后车轮上方都设有制动机构，同一车体的制动机构完全相同、运动情况完全一致。
[0017]如图3所示，所述的转弯机构(9)，包括:车的左前轮⑶、旋转轴3(24)、前车轴
(25)、转向推拉杆(26)、缸体3 (27)、缸体旋转轴(28)、旋转杆(29);前车轴(25)与旋转杆
(29)通过旋转轴3 (23)相连接，旋转杆(25)与前车轮(8)固连；转向推拉杆(26)右端的活塞与缸体3 (27)配合，可以在缸体3 (27)内上下移动；缸体3 (27)通过缸体旋转轴(28)与车体(2)连接，并且可以绕缸体旋转轴(28) —定范围内旋转。每个前车轮都安装一个转弯机构。
[0018]本实用新型中，制动机构制动原理(以一车后轮(10)的制动机构(11)为例)
[0019]缸体2(18)B腔进油，A腔回油时，制动推杆(18)水平向左运动，滑块(21)连转带滑，推动作用杆(16)顺时针旋转一定角度，作用杆(16)带动刹车块(22)与后车轮(10)接触，B腔液压油压力升高，刹车块(23)与后车轮(10)摩擦力增大，一定程度时，后车轮(10)无法转动，一号车(I)静止；
[0020]缸体2 (18)A腔进油，B腔回油时，制动推杆(18)向右移动，带动作用杆(16)逆时针转过一定角度，刹车块(22)与后车轮(10)壁面分离，后车轮(10)可以自由转动，此时制动机构处于松弛状态。二号车(4)的后车轮(14)的制动原理与之相同。
[0021]运动方向控制:
[0022](这里假设两车体质量相同，并且车轮静止时与地面的摩擦力远大于车轮前进的阻力。)
[0023]直线左移运动(这里分为四步):
[0024]第一步:活塞推杆(5)右端活塞处于缸体I (6)右端，后车轮(14)的制动机构(15)处在制动状态下，二号车⑷不可以运动；后车轮(10)的制动机构(11)处在松弛状态下，一号车(I)可以向左运动。
[0025]第二步:缸体1(6)B腔供油，A腔回油，活塞推杆(5)左移，使一号车体(2)受到方向向左的力，一号车(I)左移，活塞处于缸体(I)左端时，一号车(I)停止运动。
[0026]第三步:后轮(10)的制动机构(11)开始工作，处于制动状态，一号车⑴无法自由运动，后轮(14)制动机构(15)处于松弛状态，二号车(4)仅可以向左运动。
[0027]第四步:缸体U6)A腔供油，B腔回油时，在液压油的作用下，缸体1(6)只能左移，带动二号车左移，完成装置的一个运动周期。
[0028]直线右移运动与之相似。
[0029]转弯运动(以一号车前轮⑶的转弯机构(9)为例)
[0030]缸体3(27)B腔进油，A腔回油时，在液压油的作用下，转向推拉杆(26)向上运动，同时缸体3 (27)绕缸体旋转轴(28)顺时针旋转一定角度，旋转杆(29)顺时针转过一定角度，带动车轮(8)向右转弯向，同时与装置直线向左运动做复合运动，装置完成向右转弯运动；缸体3(26)A腔进油，B腔回油时，在液压油的作用下，转向推拉杆(26)向下运动，同时缸体3 (27)绕缸体旋转轴(28)逆时针旋转一定角度，带动旋转杆(28)逆时针转过一定角度，带动车轮(8)向左转向，同时与装置直线向左运动做复合运动，装置完成向左转弯运动。
[0031]右前轮(30)运动原理与之相似，仅是方向相反，A腔进油，右前轮(30)右转，B腔进油，右前轮(29)左转。
【主权项】
1.一种仿蠕虫运动装置，包括:一号车(1)、二号车(4)，制动机构(11)、转弯机构(9)，其特征在于:一号车(I)与二号车(4)是通过连接部件(3)和活塞推杆(5)相连接的，活塞推杆(5)与一号车⑴是相对静止的，缸体1(6)与二号车⑷是相对静止的，一号车(I)与二号车(4)的相对运动转化成活塞推杆与缸体之间的相对运动。2.根据权利要求1所述的一种仿蠕虫运动装置，其特征在于:每个后车轮上方都设有相同的制动机构，制动机构(11)包括:作用杆(16)、旋转轴I (17)、制动推杆(18)、缸体2(19)、滑块(21)、旋转轴2(22)、刹车块(23)、后车轮(10);制动推杆(18)右端的活塞与缸体2 (19)相配合，可以在缸体2 (19)内左右移动，左端与滑块(21)通过旋转轴2 (22)相连接，滑块(21)可以绕旋转轴2(22)旋转，同时置于作用杆(16)槽内，左端面与凹槽面贴合，作用杆(16)通过旋转轴1(17)与一号车体(2)相连，并且可绕旋转轴1(17)旋转，作用杆(16)下端与刹车块(23)相固连。3.根据权利要求1所述的一种仿蠕虫运动装置，其特征在于:每个前车轮都安装一个转弯机构，转弯机构(9)包括:左前轮(8)、旋转轴3(24)、前车轴(25)、转向推拉杆(26)、缸体3 (27)、缸体旋转轴(28)、旋转杆(29);前车轴(25)与旋转杆(29)通过旋转轴3 (24)相连接，旋转杆(29)与前车轮(8)固连，转向推拉杆(26)右端的活塞与缸体3(27)配合，可以在缸体3 (27)内上下移动，缸体3(27)通过缸体旋转轴(28)与一号车体(2)连接，缸体3(27)可以绕缸体旋转轴(28)旋转。4.根据权利要求1所述的一种仿蠕虫运动装置，其特征在于:连接部件(3)具有一定韧性，在受力条件下可以存在一定的弯曲。
【专利摘要】本实用新型涉及一种仿蠕虫运动装置，它包括：一号车、二号车、制动机构、转弯机构。一号车与二号车是通过连接部件和活塞推杆相连接的，活塞推杆与一号车是相对静止的，缸体与二号车是相对静止的，一号车与二号车的相对运动转化成活塞推杆与缸体之间的相对运动。制动机构包括：作用杆、旋转轴1、制动推杆、缸体2、滑块、旋转轴1、旋转轴2、刹车块、后车轮；转弯机构包括：车的左前轮、旋转轴3、前车轴、转向推拉杆、缸体3、缸体旋转轴、旋转杆。本实用新型运动装置可以实现前进、后退、转弯运动，而且装置运动周期短，速度快，运动平稳，动力足。
【IPC分类】B60T11/14, B62D53/02, B62D9/00
【公开号】CN204701678
【申请号】CN201520309254
【发明人】苑龙飞, 郝维敏, 蒋彬, 罗凯
【申请人】西北工业大学
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年5月12日
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