[发明专利]一种翻涌运动机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种翻涌运动机构，特别地涉及一种仿液体翻涌状态的运动机构。通过对机构进行转动副和移动副的优化配置使得该机构能够模拟一种类似液体沸腾翻涌的状态，从而达到一种无限循环的运动效果。该发明可用于管道攀爬机器人、隧道洞体的盾构施工等领域。

背景技术

管道机器人相对于其他类型机器人相比，由于其活动空间狭小，运动过程中可依附物体少等原因对机器人运动能力要求较高。为此，在观察液体在各种情形下的运动状态后，受其在沸腾时翻涌运动启发制作了一种无限翻转的运动机构。

中国专利公开号CN103448825A公开了一种缩放穿插的运动机构，可以通过控制上杆组中的驱动电机和各个推杆的伸缩，可以实现上杆组和下杆组的缩放运动，也可以实现上杆组和下杆组之间的穿插运动，并且机构整体具有缩放穿插移动步态和爬壁转弯移动步态。

中国专利公开号CN103317511A公开了一种多连杆穿插运动机构，该机构的每个三角形平面，可以控制一个三角形平面放大和一个三角形平面缩小，可以通过三个连杆组中舵机和三角形平面上两个电机的驱动，使缩小的三角形平面从放大的三角形平面中间穿插过去。

发明内容

本发明要解决的技术问题：翻涌运动为一种无限循环的连续运动，要以机械方式实现此种运动，要对各运动副进行合理配置，使得机构具有较好的对称性，从而有益于实现无限循环运动。

本发明的技术方案：

一种翻涌运动机构，其特征在于：一种翻涌运动机构包括上平台、中间平台、下平台及连接它们的第一电动推杆、第二电动推杆、第三电动推杆、第四电动推杆、第五电动推杆、第六电动推杆、第七电动推杆、第八电动推杆、第九电动推杆。

上平台含有第一铰链组件、第二铰链组件、第三铰链组件以及连接它们的第十电动推杆、第十一电动推杆、第十二电动推杆。

第一铰链组件含有第一三角型连接件、第二三角型连接件、第一支链连接件、第二支链连接件、套筒以及销杆，销杆依次穿过第二三角型连接件的a孔、第二支链连接件的a孔、套筒、第一支链连接件的a孔、第一三角型链接件的a孔，轴向用螺母紧固，使第一支链连接件、第二支链连接件绕着套筒形成转动连接。所述的三个铰链组件组成结构尺寸相同。

对于上平台，第一铰链组件中，第一三角型连接件b孔的轴线与第二三角型连接件b孔的轴线共面且夹角为60°；第二铰链组件中，第一三角型连接件b孔的轴线与第二三角型连接件b孔的轴线共面且夹角为60°；第三铰链组件中，第一三角型连接件b孔的轴线与第二三角型连接件b孔的轴线共面且夹角为60°。

第十电动推杆的b端与第一铰链组件中第二三角型连接件的b孔连接，a端与第三铰链组件中第一三角型连接件的b孔连接，通过顶丝固定。

第十一电动推杆的b端与第二铰链组件中第二三角型连接件的b孔连接，a端与第一铰链组件中第一三角型连接件的b孔连接，通过顶丝固定。

第十二电动推杆的b端与第三铰链组件中第二三角型连接件的b孔连接，a端与第二铰链组件中第一三角型连接件的b孔连接，通过顶丝固定。

中间平台含有第四铰链组件、第五铰链组件、第六铰链组件以及连接它们的第十三电动推杆、第十四电动推杆、第十五电动推杆，所述中间平台的结构与连接关系与上平台相同。

下平台含有第七铰链组件、第八铰链组件、第九铰链组件以及连接它们的第十六电动推杆、第十七电动推杆、第十八电动推杆，所述下平台的结构与连接关系与上平台相同。

上平台、中间平台和下平台通过第一电动推杆、第二电动推杆、第三电动推杆、第四电动推杆、第五电动推杆、第六电动推杆、第七电动推杆、第八电动推杆、第九电动推杆连接为一个整体，具体连接关系如下：

第一电动推杆的b端与第一铰链组件中的第二支链连接件的b孔连接，第一电动推杆的a端与第四铰链组件中的第一支链连接件的b孔连接，通过顶丝固定；第二电动推杆的b端与第四铰链组件中的第二支链连接件的b孔连接，第二电动推杆的a端与第七铰链组件中的第一支链连接件的b孔连接，通过顶丝固定；第三电动推杆的b端与第七铰链组件中的第二支链连接件的b孔连接，第三电动推杆的a端与第一铰链组件中的第一支链连接件的b孔连接，通过顶丝固定。