电机二 17通过螺钉依次与水平支撑板8固定连接；所述水平柔索13 —端通过螺钉与后机体组件IV固定连接，另一端依次穿过仿生脊柱III水平方向一侧的扇形孔、前机体框架1、导轮二 15、导轮一 12和定滑轮一 9后，反向穿过导轮四24、导轮三19、前机体框架I和仿生脊柱III水平方向另一侧的扇形孔，最后通过螺钉与后机体组件IV固定连接；所述竖直柔索16的一端通过螺钉与后机体组件IV固定连接，另一端依次穿过仿生脊柱III竖直方向一侧的扇形孔和前机体框架I后，绕过转向滑轮二 3、转向滑轮一 2和定滑轮二 18后，再绕过转向滑轮四5和转向滑轮三4后，穿过前机体框架
1、仿生脊柱III竖直方向另一侧的扇形孔后，通过螺钉和后机体组件IV固定连接；定滑轮一9和定滑轮二 18分别通过键一 26和键二 21依次与电机一 10和电机二 17输出轴固定连接。
[0019]如图4和图5所示，所述仿生脊柱III由若干节结构与大小完全相同的仿生脊柱单元依次排列而成；每一节仿生脊柱单元包括一个仿生椎骨一 27、缺口螺钉一 28、缺口螺钉二29、弹簧一 30、弹簧二 31、缺口螺钉五32、缺口螺钉六33、仿生椎骨二 34、缺口螺钉八35、缺口螺钉七36、弹簧三37、弹簧四38、缺口螺钉三39和缺口螺钉四40，前一节的仿生椎骨一 27与后一节的仿生椎骨二 34中部形成球铰连接；同时，弹簧一 30、弹簧二 31、弹簧三37、弹簧四38的一端依次通过缺口螺钉一 28、缺口螺钉二 29、缺口螺钉三39和缺口螺钉四40与前一节的仿生椎骨一 27固定连接；弹簧一 30、弹簧二 31、弹簧三37、弹簧四38的另一端依次通过缺口螺钉五32、缺口螺钉六33、缺口螺钉八35和缺口螺钉七36与后一节的仿生脊柱二 34固定连接，实现仿生脊柱III俯仰弯曲和左右弯曲动作。
【主权项】
1.一种柔索驱动的仿生柔性机体机构，其特征在于，包括前机体组件(I )、柔索驱动组件(II )、仿生脊柱(III)和后机体组件(IV);所述前机体组件(I )和后机体组件(IV)为框架结构；柔索驱动组件(II)中定位支架一(6)和定位支架二(25)通过螺钉与前机体(I )固定连接，柔索驱动组件(II)中水平柔索(13)和竖直柔索(16)通过螺钉与后机体(IV)固定连接；仿生脊柱(III)前后端分别通过螺钉与前机体组件(I )、后机体(IV)固定连接。2.根据权利要求1所述的柔索驱动的仿生柔性机体机构，其特征在于，所述前机体组件(I )包括前机体框架(I)、转向滑轮一(2 )、转向滑轮二( 3 )、转向滑轮三(4 )和转向滑轮四(5);所述转向滑轮一(2)和转向滑轮四(5)水平安装在前机体框架(I)左右两侧，转向滑轮二( 3 )、转向滑轮三(4)竖直安装在前机体框架(I)上下两端。3.根据权利要求1所述的柔索驱动的仿生柔性机体机构，其特征在于，所述柔索驱动组件(II)包括定位支架一(6 )、电机固定支架一(7 )、水平支撑板(8 )、定滑轮一(9 )、电机一(10)、导轮支撑板一(11)、导轮一(12)、水平柔索(13)、导轮支撑板二(14)、导轮二(15)、竖直柔索(16)、电机二(17)、定滑轮二(18)、导轮三(19)、导轮支撑板三(20)、键二(21)、导轮支撑板四(22)、电机固定支架二(23)、导轮四(24)、定位支架二(25)和键一(26);所述定位支架一(6)和定位支架二(25)通过螺钉与前机体框架(I)固定连接；定位支架一(6)和定位支架二(24)分别通过螺栓依次与电机固定支架一(7)和电机固定支架二(23)固定连接；电机固定支架一(7)和电机固定支架二(23)分别通过螺钉与水平支撑板(8)固定连接；导轮支撑板一(11)、导轮支撑板二(14)、导轮支撑板三(20)和导轮支撑板四(22)分别通过螺钉与水平支撑板(8)固定连接；导轮支撑板一(11)、导轮支撑板二(14)、导轮支撑板三(20)和导轮支撑板四(22)分别与导轮一(12)、导轮二(15)、导轮三(19)和导轮四(24)转动连接；电机一(10)和电机二(17)通过螺钉依次与水平支撑板(8)固定连接；所述水平柔索(13)—端通过螺钉与后机体组件(IV)固定连接，另一端依次穿过仿生脊柱(III)水平方向一侧的扇形孔、前机体框架(I)、导轮二(15)、导轮一(12)和定滑轮一(9)后，反向穿过导轮四(24)、导轮三(19)、前机体框架(I)和仿生脊柱(III)水平方向另一侧的扇形孔，最后通过螺钉与后机体组件(IV)固定连接；所述竖直柔索(16)的一端通过螺钉与后机体组件(IV)固定连接，另一端依次穿过仿生脊柱(III)竖直方向一侧的扇形孔和前机体框架(I)后，绕过转向滑轮二(3)、转向滑轮一(2)和定滑轮二( 18)后，再绕过转向滑轮四(5)和转向滑轮三(4)后，穿过前机体框架(1)、仿生脊柱(III)竖直方向另一侧的扇形孔后，通过螺钉和后机体组件(IV)固定连接；定滑轮一(9)和定滑轮二(18)分别通过键一(26)和键二(21)依次与电机一(10 )和电机二( 17 )输出轴固定连接。4.根据权利要求1所述的柔索驱动的仿生柔性机体机构，其特征在于，所述仿生脊柱(III)由若干节结构与大小完全相同的仿生脊柱单元依次排列而成；每一节仿生脊柱单元包括一个仿生椎骨一(27 )、缺口螺钉一(28 )、缺口螺钉二( 29 )、弹簧一(30 )、弹簧二(31)、缺口螺钉五(32 )、缺口螺钉六(33 )、仿生椎骨二( 34 )、缺口螺钉八(35 )、缺口螺钉七(36 )、弹簧三(37)、弹簧四(38)、缺口螺钉三(39)和缺口螺钉四(40)，前一节的仿生椎骨一(27)与后一节的仿生椎骨二(34)中部形成球铰连接；同时，弹簧一(30)、弹簧二(31)、弹簧三(37 )、弹簧四(38 )的一端依次通过缺口螺钉一(28 )、缺口螺钉二( 29 )、缺口螺钉三(39 )和缺口螺钉四(40 )与前一节的仿生椎骨一(27 )固定连接；弹簧一(30 )、弹簧二(31)、弹簧三(37)、弹簧四(38)的另一端依次通过缺口螺钉五(32)、缺口螺钉六(33)、缺口螺钉八(35)和缺口螺钉七(36)与后一节的仿生脊柱二(34)固定连接，实现仿生脊柱(III)俯仰弯曲和左右弯曲动作。
【专利摘要】本发明涉及一种柔索驱动的仿生柔性机体机构，包括前机体组件、柔索驱动组件、仿生脊柱和后机体组件；所述前机体组件和后机体组件为框架结构；柔索驱动组件中定位支架一和定位支架二通过螺钉与前机体固定连接，柔索驱动组件中水平柔索和竖直柔索通过螺钉与后机体固定连接；仿生脊柱前后端分别通过螺钉与前机体组件、后机体固定连接。本发明可以侧向弯曲和上下弯曲，具有结构简单紧凑、运动灵活、柔顺型和良好的仿生效果等特点。适用于四足仿生机器人，能提高四足机器人适应非结构化环境的机动性。
【IPC分类】B62D57/032
【公开号】CN105216900
【申请号】CN201510550506
【发明人】雷静桃, 蒋运旗, 师原
【申请人】上海大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年9月1日