一种多功能仿生机器人

本技术涉及机器人，尤其涉及的是一种多功能仿生机器人。

背景技术：

1、目前，机器人的工作日益丰富，随着人们对海洋环境的探索，对灵活机动、敏捷性的水下机器人要求更高。国内外常见的水下机械大多采用螺旋桨驱动的方式，螺旋桨驱动的方式存在噪声大、隐蔽性差、结构复杂的缺陷，具有一定的局限性。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种多功能仿生机器人，以实现机器人在水下的灵活前进以及转向且能耗低。

2、本实用新型是通过以下技术方案实现的：

3、一种多功能仿生机器人，包括基座，所述基座后端沿周向间隔分布有多个推进翼板，各个推进翼板前端转动连接在基座上、后端为自由端，相邻推进翼板之间通过弹性膜实现连接，通过弹性膜将相邻推进翼板之间的间隙封闭，多个推进翼板和多个弹性膜形成伞体结构，伞体结构与基座之间的空腔形成推进腔，基座上设有推进驱动机构，通过推进驱动机构带动多个推进翼板独立转动，从而实现推进翼板向外展开或向内收缩，进而实现推进腔的体积的变化，从而带动机器人前进；所述推进翼板上设有用于改变机器人运动方向的水流调节组件。

4、作为上述机器人的优选方案，所述水流调节组件包括至少一个水流调节板，推进翼板上开有用于放置水流调节板的至少一个避让槽，推进翼板内侧设有水流调节驱动机构，通过水流调节驱动机构带动水流调节板翻转，从而改变水流调节板与推进翼板之间的相对角度。

5、作为上述机器人的优选方案，所述推进驱动机构包括多组独立的推进驱动组件，多组推进驱动组件一一对应的驱动多个推进翼板独立转动，每组推进驱动组件包括推进电机、拉线、拉簧，拉簧位于推进翼板外侧，拉簧前端固定在基座上，拉簧后端固定在推进翼板外侧，推进电机安装在基座后端且位于推进翼板内侧，推进电机的输出轴上设有绕线滚筒，拉线的一端固定在绕线滚筒上，拉线的另一端固定在推进翼板内侧，通过推进电机带动绕线滚筒正反转，从而实现拉线的收放，配合着拉簧的作用，进而实现推进翼板向内收缩或向外展开。

6、作为上述机器人的优选方案，所述基座前侧沿周向设有至少两组吸盘组件，每组吸盘组件包括吸盘撑杆、吸盘和预紧弹簧，吸盘撑杆后端固定在基座上，吸盘撑杆前端通过球形铰接头连接吸盘，吸盘外周设有至少两个预紧弹簧，预紧弹簧前端固定在吸盘外侧壁上、后端固定在吸盘撑杆上。

7、作为上述机器人的优选方案，所述基座前端设有透明外壳，透明外壳与基座之间形成密闭空腔，密闭空腔中设有视觉部件。

8、作为上述机器人的优选方案，所述基座上沿周向设有酸碱度传感器、压力传感器以及温度传感器。

9、作为上述机器人的优选方案，所述水流调节驱动机构包括水流调节电机、摆动导杆、按压臂，水流调节电机安装在推进翼板内侧，水流调节电机的输出轴上固定有与输出轴相垂直的摇臂，摇臂末端固定连接与摇臂相垂直的摆动导杆，水流调节板内侧固定有一个按压臂，按压臂的另一端铰接在摆动导杆上。

10、本实用新型相比现有技术具有以下优点：

11、本实用新型提供的一种多功能仿生机器人，其将机器人主体设计为伞体结构，并将基座及沿基座周向分布的多个推进翼板作为伞体结构的骨架，通过推进驱动机构带动多个推进翼板独立转动，从而实现伞体结构的收缩或展开，模仿水母的吸水或喷水过程，这一连续的过程为机器人提供了前进的动力；同时在推进翼板还设有水流调节组件，通过水流调节组件来改变机器人运动方向，从而对机器人的位置姿态进行灵活调整。此外，本实用新型提供的多功能仿生机器人，相对于传统的螺旋桨驱动结构的机器人，具有噪音小、机动灵活性高、隐蔽性强、能耗低等优点，应用场合丰富。

技术特征：

1.一种多功能仿生机器人，包括基座(1)，其特征在于：所述基座(1)后端沿周向间隔分布有多个推进翼板(2)，各个推进翼板(2)前端转动连接在基座(1)上、后端为自由端，相邻推进翼板(2)之间通过弹性膜(3)实现连接，通过弹性膜(3)将相邻推进翼板(2)之间的间隙封闭，多个推进翼板(2)和多个弹性膜(3)形成伞体结构，伞体结构与基座(1)之间的空腔形成推进腔(4)，基座(1)上设有推进驱动机构，通过推进驱动机构带动多个推进翼板(2)独立转动，从而实现推进翼板(2)向外展开或向内收缩，进而实现推进腔(4)的体积的变化，从而带动机器人前进；所述推进翼板(2)上设有用于改变机器人运动方向的水流调节组件(5)。

2.如权利要求1所述的一种多功能仿生机器人，其特征在于：所述水流调节组件(5)包括至少一个水流调节板(14)，推进翼板(2)上开有用于放置水流调节板(14)的至少一个避让槽(15)，推进翼板(2)内侧设有水流调节驱动机构，通过水流调节驱动机构带动水流调节板(14)翻转，从而改变水流调节板(14)与推进翼板(2)之间的相对角度。

3.如权利要求1所述的一种多功能仿生机器人，其特征在于：所述推进驱动机构包括多组独立的推进驱动组件，多组推进驱动组件一一对应的驱动多个推进翼板(2)独立转动，每组推进驱动组件包括推进电机(6)、拉线(7)、拉簧(8)，拉簧(8)位于推进翼板(2)外侧，拉簧(8)前端固定在基座(1)上，拉簧(8)后端固定在推进翼板(2)外侧，推进电机(6)安装在基座(1)后端且位于推进翼板(2)内侧，推进电机(6)的输出轴上设有绕线滚筒，拉线(7)的一端固定在绕线滚筒上，拉线(7)的另一端固定在推进翼板(2)内侧，通过推进电机(6)带动绕线滚筒正反转，从而实现拉线(7)的收放，配合着拉簧(8)的作用，进而实现推进翼板(2)向内收缩或向外展开。

4.如权利要求1所述的一种多功能仿生机器人，其特征在于：所述基座(1)前侧沿周向设有至少两组吸盘组件(9)，每组吸盘组件(9)包括吸盘撑杆(10)、吸盘(11)和预紧弹簧(12)，吸盘撑杆(10)后端固定在基座(1)上，吸盘撑杆(10)前端通过球形铰接头(13)连接吸盘(11)，吸盘(11)外周设有至少两个预紧弹簧(12)，预紧弹簧(12)前端固定在吸盘(11)外侧壁上、后端固定在吸盘撑杆(10)上。

5.如权利要求1所述的一种多功能仿生机器人，其特征在于：所述基座(1)前端设有透明外壳(20)，透明外壳(20)与基座(1)之间形成密闭空腔，密闭空腔中设有视觉部件。

6.如权利要求5所述的一种多功能仿生机器人，其特征在于：所述基座(1)上沿周向设有酸碱度传感器、压力传感器以及温度传感器。

7.如权利要求2所述的一种多功能仿生机器人，其特征在于：所述水流调节驱动机构包括水流调节电机(16)、摆动导杆(17)、按压臂(18)，水流调节电机(16)安装在推进翼板(2)内侧，水流调节电机(16)的输出轴上固定有与输出轴相垂直的摇臂(19)，摇臂(19)末端固定连接与摇臂(19)相垂直的摆动导杆(17)，水流调节板(14)内侧固定有一个按压臂(18)，按压臂(18)的另一端铰接在摆动导杆(17)上。

技术总结
本技术公开了一种多功能仿生机器人，包括基座，基座后端沿周向间隔分布有多个推进翼板，各个推进翼板前端转动连接在基座上、后端为自由端，相邻推进翼板之间通过弹性膜实现连接，通过弹性膜将相邻推进翼板之间的间隙封闭，多个推进翼板和多个弹性膜形成伞体结构，伞体结构与基座之间的空腔形成推进腔，基座上设有推进驱动机构，通过推进驱动机构带动多个推进翼板独立转动，从而实现推进翼板向外展开或向内收缩，进而实现推进腔的体积的变化，从而带动机器人前进；推进翼板上设有用于改变机器人运动方向的水流调节组件。本技术相比现有技术具有以下优点：实现机器人在水下的灵活前进以及转向且能耗低。

技术研发人员：王晓杰,眭翔,张嘉庆
受保护的技术使用者：中国科学院合肥物质科学研究院
技术研发日：20221209
技术公布日：2024/1/12