基于扭转传动的蠕虫式伸缩行进装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于扭转传动的蠕虫式伸缩行进装置，包括第一、第二自伸缩式扭转传动机构，自伸缩式扭转传动机构电机外侧套有电机壳体，电机与减速器连接，减速器与安全离合器配合；主动件和从动件之间的轴心位置装有弹簧；主动件的边缘装有绳索，绳索末端固定在从动件的边缘，第一自伸缩式扭转传动机构与所述第二自伸缩式扭转传动机构同轴，从动件相对固定反向连接；第一自伸缩式扭转传动机构装有第一单向足，第二自伸缩式扭转传动机构装有第二单向足，从动件下端装有第三单向足，装置还包括前撑杆。本发明利用扭转传动原理实现这种蠕虫式伸缩行进，可以在不要求有更大的通过空间的情况下直接沿直线行进。
【专利说明】
基于扭转传动的蠕虫式伸缩行进装置
技术领域
[0001]本发明涉及机械领域，涉及一种直线移动装置，尤其涉及一种基于扭转传动的蠕虫式伸缩行进装置。
【背景技术】
[0002]直线运动机构是使构件上某点作准确或近似直线运动的机构。17世纪晚期，在人类能造出精确滑杆和导槽之前出现了一种机械设计思想，目的是用制造简便的刚片，连杆和铰的组合完成直线形的导槽和滑杆的功能，使构件上某点作准确或近似直线运动。由于现在加工高精度滑杆和导槽已无困难，这种机构已不多见，仅在仪表和某些机械上还有应用。但这种设计思想对于现代的仿生学机械设计有着重要的启发作用。直线运动机构分为近似直线运动和准确直线运动的两类，它们有着各自的特点，被应用在不同的场合。
[0003]机器人的大小要根据其能源与执行件的大小决定，有的机器人不能设计的太小，在一些特殊的情况下，机器人要通过一个管状空间，通常的技术是将机器人设计成条状，使其切截面小而体积够，这种机器人的移动方式通常是仿生设计成蛇式移动或尺蠖式移动，现有技术就是模拟这两种动物进行移动。
[0004]蛇式移动方式是靠左右弯曲身体一部分，使身体另一部分产生侧向力进行的，因此蛇只能左右摇摆的前进，而不能直接走真线。尺蠖式移动同样上下弯曲身体。这两种运动方式都需要有较大的侧面空间，不利于通过管状空间。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是采用自体伸缩的方式，开发一种可以在不要求有更大的通过空间的情况下直接沿直线行进的基于扭转传动的蠕虫式伸缩行进装置。
[0006]为实现上述发明目的，本发明的技术方案是:一种基于扭转传动的蠕虫式伸缩行进装置，包括第一自伸缩式扭转传动机构、第二自伸缩式扭转传动机构，两自伸缩式扭转传动机构结构相同，自伸缩式扭转传动机构包括电机，电机外侧套有电机壳体，电机与减速器连接，减速器与安全离合器配合，安全离合器与主动件同轴活动连接；
[0007]从动件与主动件同轴间隔设置，主动件和从动件之间的轴心位置装有弹簧；
[0008]所述主动件的边缘装有若干用于传递扭矩的绳索，绳索末端固定在所述从动件的边缘，绳索与主动件、从动件构成笼形；
[0009]所述绳索与弹簧之间安装有内伸缩节，内伸缩节包括多级花键套，内伸缩节外径自中部位置向两端逐级递减，内伸缩节两端分别与主动件、从动件连接，其中内伸缩节与从动件固定连接，与主动件可旋转连接；
[0010]所述内伸缩节中部的内伸缩节外套外表面设有定位件，所述绳索自定位件中穿过，定位件的沿内伸缩节轴线方向的两侧分别装有限位块；
[0011]所述绳索的外侧设有外伸缩节，外伸缩节包括多级花键套，外伸缩节外径自主动件向从动件方向逐级递减，外伸缩节的两端分别套接在电机壳体和从动件的上，其中外伸缩节与所述电机壳体为固定套接，与从动件为可转动套接；
[0012]所述第一自伸缩式扭转传动机构与所述第二自伸缩式扭转传动机构同轴，从动件相对固定反向连接；
[0013]所述第一自伸缩式扭转传动机构的前部下端装有第一单向足，第二自伸缩式扭转传动机构后部下端装有第二单向足，从动件下端装有第三单向足，第一单向足、第二单向足、第三单向足为棘爪状，第一单向足、第二单向足、第三单向足的可动方向沿第二自伸缩式扭转传动机构向第一自伸缩式扭转传动机构；
[0014]所述第一自伸缩式扭转传动机构上方设有一圆环，第二自伸缩式扭转传动机构上方安装有一前撑杆，前撑杆水平延伸，末端自圆环中穿过，前撑杆中部设有定位件，定位件设置的位置为，第一自伸缩式扭转传动机构伸长状态，且第二自伸缩式扭转传动机构收缩状态，所述第一自伸缩式扭转传动机构的主动件所在位置的上方；
[0015]第一自伸缩式扭转传动机构通电启动，第一自伸缩式扭转传动机构收缩，因第一单向足抓力作用，从动件向前移动，后第二自伸缩式扭转传动机构启动，第一自伸缩式扭转传动机构断电，第二自伸缩式扭转传动机构收缩，因第二单向足抓力作用，从动件拉动第二自伸缩式扭转传动机构向前移动，同时，前撑杆前伸，定位件抵住圆环，第一自伸缩式扭转传动机构受力向前移动，实现整个装置前移。
[0016]本发明的有益效果是:
[0017]本发明利用扭转传动原理实现这种蠕虫式伸缩行进，可以在不要求有更大的通过空间的情况下直接沿直线行进。
【附图说明】
[0018]图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0020]如图1所示，本发明公开的一种基于扭转传动的蠕虫式伸缩行进装置，包括第一自伸缩式扭转传动机构、第二自伸缩式扭转传动机构，两自伸缩式扭转传动机构结构相同，包括电机I，电机I外侧套有电机壳体101，电机I与减速器2连接，减速器2与安全离合器3配合，安全离合器3与主动件4同轴活动连接；
[0021]从动件6与主动件4同轴间隔设置，主动件4和从动件6之间的轴心位置装有弹簧8;
[0022]所述主动件4的边缘装有若干用于传递扭矩的绳索7，绳索7末端固定在所述从动件6的边缘，绳索7与主动件4、从动件6构成笼形；
[0023]所述绳索7与弹簧8之间安装有内伸缩节9，内伸缩节9包括多级花键套，内伸缩节9外径自中部位置向两端逐级递减，内伸缩节9两端分别与主动件4、从动件6连接，其中内伸缩节9与从动件6固定连接，与主动件4可旋转连接；
[0024]所述内伸缩节9中部的内伸缩节外套901外表面设有定位件10，所述绳索7自定位件10中穿过，定位件10的沿内伸缩节9轴线方向的两侧分别装有限位块11;
[0025]所述绳索7的外侧设有外伸缩节12，外伸缩节12包括多级花键套，外伸缩节12外径自主动件4向从动件6方向逐级递减，外伸缩节12的两端分别套接在电机壳体101和从动件6的上，其中外伸缩节12与电机壳体101为固定套接，与从动件6为可转动套接。
[0026]所述第一自伸缩式扭转传动机构13与所述第二自伸缩式扭转传动机构5同轴，从动件6相对固定反向连接。
[0027]所述第一自伸缩式扭转传动机构13的前部下端装有第一单向足1301，第二自伸缩式扭转传动机构5后部下端装有第二单向足501，从动件6下端装有第三单向足601，第一单向足1301、第二单向足501、第三单向足601为棘爪状，可动方向沿第二自伸缩式扭转传动机构5向第一自伸缩式扭转传动机构13。
[0028]所述第一自伸缩式扭转传动机构13上方设有一圆环1401，第二自伸缩式扭转传动机构5上方安装有一前撑杆14，前撑杆14水平延伸，末端自圆环1401中穿过，前撑杆14中部设有定位件1402，定位件1402设置的位置在，第一自伸缩式扭转传动机构13伸长状态，且第二自伸缩式扭转传动机构5收缩状态，所述第一自伸缩式扭转传动机构13的主动件所在位置的上方。
[0029]第一自伸缩式扭转传动机构13通电启动，第一自伸缩式扭转传动机构13收缩，因第一单向足1301抓力作用，从动件6向前移动，后第二自伸缩式扭转传动机构5启动，第一自伸缩式扭转传动机构13断电，第二自伸缩式扭转传动机构5收缩，因第二单向足601抓力作用，从动件6拉动第二自伸缩式扭转传动机构5向前移动，同时，前撑杆14前伸，定位件1402抵住圆环1401，第一自伸缩式扭转传动机构13受力向前移动，实现整个装置前移。
[0030]所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
【主权项】
1.一种基于扭转传动的蠕虫式伸缩行进装置，其特征在于，包括第一自伸缩式扭转传动机构、第二自伸缩式扭转传动机构，两自伸缩式扭转传动机构结构相同，自伸缩式扭转传动机构包括电机，电机外侧套有电机壳体，电机与减速器连接，减速器与安全离合器配合，安全离合器与主动件同轴活动连接； 从动件与主动件同轴间隔设置，主动件和从动件之间的轴心位置装有弹簧； 所述主动件的边缘装有若干用于传递扭矩的绳索，绳索末端固定在所述从动件的边缘，绳索与主动件、从动件构成笼形； 所述绳索与弹簧之间安装有内伸缩节，内伸缩节包括多级花键套，内伸缩节外径自中部位置向两端逐级递减，内伸缩节两端分别与主动件、从动件连接，其中内伸缩节与从动件固定连接，与主动件可旋转连接； 所述内伸缩节中部的内伸缩节外套外表面设有定位件，所述绳索自定位件中穿过，定位件的沿内伸缩节轴线方向的两侧分别装有限位块； 所述绳索的外侧设有外伸缩节，外伸缩节包括多级花键套，外伸缩节外径自主动件向从动件方向逐级递减，外伸缩节的两端分别套接在电机壳体和从动件上，其中外伸缩节与所述电机壳体为固定套接，与从动件为可转动套接； 所述第一自伸缩式扭转传动机构与所述第二自伸缩式扭转传动机构同轴，从动件相对固定反向连接； 所述第一自伸缩式扭转传动机构的前部下端装有第一单向足，第二自伸缩式扭转传动机构后部下端装有第二单向足，从动件下端装有第三单向足，第一单向足、第二单向足、第三单向足为棘爪状，第一单向足、第二单向足、第三单向足的可动方向沿第二自伸缩式扭转传动机构向第一自伸缩式扭转传动机构； 所述第一自伸缩式扭转传动机构上方设有一圆环，第二自伸缩式扭转传动机构上方安装有一前撑杆，前撑杆水平延伸，末端自圆环中穿过，前撑杆中部设有定位件，定位件设置的位置为，第一自伸缩式扭转传动机构伸长状态，且第二自伸缩式扭转传动机构收缩状态，所述第一自伸缩式扭转传动机构的主动件所在位置的上方； 第一自伸缩式扭转传动机构通电启动，第一自伸缩式扭转传动机构收缩，因第一单向足抓力作用，从动件向前移动，后第二自伸缩式扭转传动机构启动，第一自伸缩式扭转传动机构断电，第二自伸缩式扭转传动机构收缩，因第二单向足抓力作用，从动件拉动第二自伸缩式扭转传动机构向前移动，同时，前撑杆前伸，定位件抵住圆环，第一自伸缩式扭转传动机构受力向前移动，实现整个装置前移。
【文档编号】B25J9/06GK105922245SQ201610466703
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月23日
【发明人】刘正义
【申请人】福建工程学院