[发明专利]单动力双步态爬行六杆机构

说明书

本发明涉及一种单动力双步态爬行六杆机构，具体涉及一种以线对称Bricard机构为基础构型，通过杆件的转动来实现机构的移动。单动力爬行六杆机构为单闭链，由带圆弧机架杆，电机座，电机，法兰联轴器，驱动杆，驱动杆转动轴，第一传动杆，第一传动杆转动轴，第二传动杆，第二传动杆转动轴，第三传动杆，第三传动杆转动轴，第四传动杆，第四传动杆转动轴，轴承座和配重构成；杆件与杆件之间通过轴线互相垂直的转动副连接，通过一个电机来带动机构运动，主要依靠第二传动杆和带圆弧机架杆与地面的接触，产生直行或者转向的摩擦力从而实现整个机构的移动。该机构结构简单，成本低廉，易于制造和控制。在民用领域，可用于制作教学教具、益智产品，在军用领域，也可进一步设计改造为地形探测、物资运输、排雷机器人等。

技术领域

本发明涉及一种单动力双步态爬行六杆机构，具体涉及一种以线对称Bricard为基础构型，机构为单自由度，用轴线相互垂直的转动副将各杆相连，；可通过特殊杆件的运动来带动整体机构移动，以适应不同运动环境及探测工作要求。

背景技术

线对称Bricard机构，是典型的单闭链空间六杆机构，具有六个转动副。该线对称Bricard机构只有一个自由度，仅需要一个电机即可以驱动。由于该机构的结构和运动特点，在日常生活中的各个领域都有很广泛的应用，例如费斯托公司的斯马特翻飞器(SmartInversion)，利用空气推动自身不断地使自身向外翻转。线对称Bricard机构具有结构简单，成本低廉，单电机控制系统简单，可靠性高的特点。

中国专利申请CN 103231750A公开了一种单动力滚动球面四杆机构。该机构包括四个连杆，由七个转接头连接成一个闭合的球面机构，结构简单，具有一定的运动能力。但是该机构运动路线为一个圆弧，运动单一，越障能力低。

中国专利申请CN 103407507A公开了一种单动力爬行六杆机构，以空间六杆机构为基础的，通过部件的翻转来实现整体移动的单动力爬行六杆机构。杆件之间通过转动副相连。但该机构变形能力单一，运动能力较低，克服复杂地形障碍的能力较弱。

发明内容

本发明要解决的问题是线对称Bricard机构多用于空间折展，而没有应用到移动机器人方向，本发明提供一种单自由度六杆移动机器人构型移动方案，该机器人能够利用特定杆件与地面产生的摩擦力，来实现机器人的定向移动和定向转动。

本发明的技术方案：

一种单动力双步态爬行六杆机构为单闭链机构，由电机座，电机，法兰联轴器，驱动杆，驱动杆转动轴，第一传动杆，第一传动杆转动轴，第二传动杆，第二传动杆转动轴，第三传动杆，第三传动杆转动轴，第四传动杆，第四传动杆转动轴，轴承座，配重和圆弧机架杆构成；

构成机构的零件结构及连接方式：

所述的驱动杆为“凸”形状，驱动杆一端制成凸台(4-a)，凸台中间设有一个通孔，在驱动杆中间，与凸台(4-a)通孔轴线相同方向挖出凹槽(4-b)，凹槽(4-b)四周倒圆角，在驱动杆另一端设有两个螺纹孔(4-c)和一个通孔(4-d)，两个螺纹孔(4-c)和一个通孔(4-d)的轴线和凸台(4-a)上的通孔轴线互相垂直；

所述的驱动杆转动轴，在轴一端制成凸台(5-a)，另一端设有螺纹(5-b)；驱动杆转动轴和第一传动杆转动轴，第二传动杆转动轴，第四传动杆转动轴结构相同，尺寸不同；与第三传动杆转动轴结构和尺寸相同；

所述的第一传动杆为“凹”形状，在第一传动杆一端制成两个凸台(6-a)和(6-b)，在凸台(6-a)和(6-b)上分别制成阶梯孔，在第一传动杆中间，与凸台(6-a)和(6-b)上的阶梯孔轴线垂直方向挖出凹槽(6-c)，凹槽(6-c)四周倒圆角，在第一传动杆另一端设有设有两个阶梯孔(6-d)和(6-e)，阶梯孔(6-d)和(6-e)的轴线与凸台(6-a)和(6-b)上的阶梯孔轴线互相垂直；第一传动杆与第三传动杆的结构和尺寸相同；