一种昆虫仿生粘附装置

本发明涉及昆虫仿生，具体为一种昆虫仿生粘附装置。

背景技术：

1、仿生是通过观察人类之外的生物，然后通过观察生物的特征，进行关于信息接受、信息传递、自动控制系统等的研究，这种生物体的结构与功能在机械设计方面给了很大启发，而针对昆虫的仿生研究则被称为昆虫仿生，在自然界中，许多生物具有在垂直的、甚至倒悬的光滑表面上爬行的能力，一些种类甚至能够产生超过自身重量100倍的粘附力，对昆虫粘附结构形态及粘附机理进行研究与模仿，并应用于爬壁机器人的仿生设计和工业制造。

2、在长期的进化过程中，生物发展出两大类截然不同的粘附结构，即“光滑型”粘附结构和“刚毛型”粘附结构，两种粘附机制均通过减少接触距离和增加实际的接触面积而实现的，为了实现粘附形式的爬壁机器人，通常使用吸盘的方式，而吸盘自身体积过大，且仅能在玻璃等较为光滑的表面使用，因此，针对上述问题提出一种昆虫仿生粘附装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种昆虫仿生粘附装置，以解决爬壁机器人粘附结构只能在玻璃等光滑表面使用的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种昆虫仿生粘附装置，包括固定装置、安装装置和粘附主体，所述安装装置在固定装置外侧呈均匀分布，所述粘附主体在固定装置底部呈均匀分布，所述粘附主体与安装装置呈一一对应设置，所述粘附主体包括软囊，所述软囊一侧与安装板紧密贴合，所述软囊另一侧内安装有弹性网板，所述弹性网板一侧固定连接有呈均匀分布的刚毛，所述弹性网板一侧固定连接有呈均匀分布的横杆，所述弹性网板另一侧固定连接有呈均匀分布的纵杆，所述纵杆一侧固定连接有加固板，所述加固板上方固定连接有横板，所述加固板另一侧固定连接有加固杆。

4、优选的，所述加固杆外侧开设有呈均匀分布的横槽，所述加固杆通过所开设的横槽与软囊紧密贴合。

5、优选的，所述固定装置包括第一固定板和第二固定板，所述第一固定板的个数共有两个，且两个所述第一固定板分别设置在第二固定板的两侧，所述第二固定板中央位置处固定连接有固定柱，所述固定柱两侧均转动连接有弹性伸缩杆，所述弹性伸缩杆另一端与第一固定板转动连接，所述第一固定板一侧开设有连接槽，所述第一固定板通过所开设连接槽转动连接有气动伸缩杆，所述气动伸缩杆另一端与第二固定板固定连接，所述第一固定板一侧下方开设有呈对称设置的转动槽，所述第一固定板通过所开设转动槽转动连接有转板，所述转板另一端固定连接有弹性块，所述弹性块外侧与第二固定板固定连接，所述第一固定板和第二固定板前后两侧均开设有呈均匀分布的插槽，所述第一固定板和第二固定板顶部均开设有呈均匀分布的定位槽，

6、优选的，所述转板两个为一组设置在第二固定板的左右两侧，所述转板两个为一组设置在气动伸缩杆的前后两侧。

7、优选的，所述气动伸缩杆设置在第二固定板两侧，所述弹性伸缩杆设置在气动伸缩杆上方。

8、优选的，所述安装装置包括安装板，所述安装板上方固定连接有限位板，所述限位板设置在第二固定板内底部，所述限位板内设有螺栓，所述螺栓贯穿安装板，所述螺栓一端螺旋连接有螺母，所述螺母固定连接有定位板，所述螺栓贯穿定位板，所述定位板设置在粘附主体内，所述第一固定板外侧设有卡壳，所述卡壳内设有连接杆，所述连接杆一端固定连接有连接板，所述连接杆另一端固定连接有拉板，所述连接杆外侧设有弹簧，所述拉板下方固定连接有插杆，所述拉板贯穿卡壳，所述拉板外设设有卡合板，所述卡合板三个为一组在安装板顶部两侧固定连接。

9、优选的，所述卡壳的个数共有三个，所述卡壳分别设置在第一固定板和第二固定板外侧，所述第一固定板和第二固定板所开设定位槽内设有定位块，所述定位块另一侧与卡壳固定连接，所述插杆设置在第一固定板和第二固定板所开设插槽内。

10、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

11、1、本发明中，通过设置的第一固定板、第二固定板、固定柱、弹性伸缩杆、转板、气动伸缩杆、连接槽、转动槽、插槽、定位槽和弹性块，可以在弹性伸缩杆的作用下带动第一固定板转动，在第一固定板通过转动槽与转板紧密贴合，再通过启动伸缩杆使固定板在墙面上移动，如此第一固定板能够携带刚毛抓在墙面上，使得此昆虫仿生粘附装置可以粘附在玻璃等光滑面以外的粗糙墙面上；

12、2、本发明中，通过设置的安装板、拉板、卡壳、定位块、卡合板、连接杆、连接板、弹簧、插杆、限位板、定位板、螺栓和螺母，可以在螺栓和螺母的作用下将软囊固定在安装板下，之后将安装板安装在第一固定板和第二固定板下方，然后在弹簧的作用下带动插杆进入到卡合板内，对安装板进行定位和安装，实现对软囊的更换；

13、3、本发明中，通过设置的软囊、弹性网板、刚毛、横杆、纵杆、加固板、横板、加固杆和横槽，可以将刚毛固定在弹性网板上，然后将弹性网板安装在软囊内，之后在横杆和纵杆的作用下使弹性网板在软囊内安装更加稳定，同时在加固板、横板、加固杆和横杆的作用下使弹性网板进行加固，使刚毛在软囊内固定更加稳定。

技术特征：

1.一种昆虫仿生粘附装置，包括固定装置(1)、安装装置(2)和粘附主体(3)，其特征在于：所述安装装置(2)在固定装置(1)外侧呈均匀分布，所述粘附主体(3)在固定装置(1)底部呈均匀分布，所述粘附主体(3)与安装装置(2)呈一一对应设置，所述粘附主体(3)包括软囊(301)，所述软囊(301)一侧与安装板(201)紧密贴合，所述软囊(301)另一侧内安装有弹性网板(302)，所述弹性网板(302)一侧固定连接有呈均匀分布的刚毛(303)，所述弹性网板(302)一侧固定连接有呈均匀分布的横杆(304)，所述弹性网板(302)另一侧固定连接有呈均匀分布的纵杆(305)，所述纵杆(305)一侧固定连接有加固板(306)，所述加固板(306)上方固定连接有横板(307)，所述加固板(306)另一侧固定连接有加固杆(308)。

2.根据权利要求1所述的一种昆虫仿生粘附装置，其特征在于：所述加固杆(308)外侧开设有呈均匀分布的横槽(309)，所述加固杆(308)通过所开设的横槽(309)与软囊(301)紧密贴合。

3.根据权利要求1所述的一种昆虫仿生粘附装置，其特征在于：所述固定装置(1)包括第一固定板(101)和第二固定板(102)，所述第一固定板(101)的个数共有两个，且两个所述第一固定板(101)分别设置在第二固定板(102)的两侧，所述第二固定板(102)中央位置处固定连接有固定柱(103)，所述固定柱(103)两侧均转动连接有弹性伸缩杆(104)，所述弹性伸缩杆(104)另一端与第一固定板(101)转动连接，所述第一固定板(101)一侧开设有连接槽(107)，所述第一固定板(101)通过所开设连接槽(107)转动连接有气动伸缩杆(106)，所述气动伸缩杆(106)另一端与第二固定板(102)固定连接，所述第一固定板(101)一侧下方开设有呈对称设置的转动槽(108)，所述第一固定板(101)通过所开设转动槽(108)转动连接有转板(105)，所述转板(105)另一端固定连接有弹性块(111)，所述弹性块(111)外侧与第二固定板(102)固定连接，所述第一固定板(101)和第二固定板(102)前后两侧均开设有呈均匀分布的插槽(109)，所述第一固定板(101)和第二固定板(102)顶部均开设有呈均匀分布的定位槽(110)。

4.根据权利要求3所述的一种昆虫仿生粘附装置，其特征在于：所述转板(105)两个为一组设置在第二固定板(102)的左右两侧，所述转板(105)两个为一组设置在气动伸缩杆(106)的前后两侧。

5.根据权利要求3所述的一种昆虫仿生粘附装置，其特征在于：所述气动伸缩杆(106)设置在第二固定板(102)两侧，所述弹性伸缩杆(104)设置在气动伸缩杆(106)上方。

6.根据权利要求1所述的一种昆虫仿生粘附装置，其特征在于：所述安装装置(2)包括安装板(201)，所述安装板(201)上方固定连接有限位板(210)，所述限位板(210)设置在第二固定板(102)内底部，所述限位板(210)内设有螺栓(212)，所述螺栓(212)贯穿安装板(201)，所述螺栓(212)一端螺旋连接有螺母(213)，所述螺母(213)固定连接有定位板(211)，所述螺栓(212)贯穿定位板(211)，所述定位板(211)设置在粘附主体(3)内，所述第一固定板(101)外侧设有卡壳(203)，所述卡壳(203)内设有连接杆(206)，所述连接杆(206)一端固定连接有连接板(207)，所述连接杆(206)另一端固定连接有拉板(205)，所述连接杆(206)外侧设有弹簧(208)，所述拉板(205)下方固定连接有插杆(209)，所述拉板(205)贯穿卡壳(203)，所述拉板(205)外设设有卡合板(202)，所述卡合板(202)三个为一组在安装板(201)顶部两侧固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种昆虫仿生粘附装置，其特征在于：所述卡壳(203)的个数共有三个，所述卡壳(203)分别设置在第一固定板(101)和第二固定板(102)外侧，所述第一固定板(101)和第二固定板(102)所开设定位槽(110)内设有定位块(204)，所述定位块(204)另一侧与卡壳(203)固定连接，所述插杆(209)设置在第一固定板(101)和第二固定板(102)所开设插槽(109)内。

技术总结
本发明涉及昆虫仿生技术领域，尤其为一种昆虫仿生粘附装置，包括固定装置、安装装置和粘附主体，所述安装装置在固定装置外侧呈均匀分布，所述粘附主体在固定装置底部呈均匀分布，所述粘附主体与安装装置呈一一对应设置，所述粘附主体在固定装置底部呈均匀分布，所述粘附主体与安装装置呈一一对应设置，所述粘附主体包括软囊，所述软囊一侧与安装板紧密贴合，本发明中，通过设置的第一固定板、第二固定板、固定柱、弹性伸缩杆、转板、气动伸缩杆、连接槽、转动槽、插槽、定位槽和弹性块，可以在弹性伸缩杆的作用下带动第一固定板转动，此时第一固定板带动刚毛抓在墙面上，使得此昆虫仿生粘附装置可以粘附在墙面上。

技术研发人员：刘征,胖铁良,李晓燕
受保护的技术使用者：廊坊师范学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15