[发明专利]仿生象鼻机构、航母舰载机用传感拦阻装置及其使用方法

说明书

本发明提出了一种仿生象鼻机构、航母舰载机用传感拦阻装置及其使用方法，该仿生象鼻机构包括外骨架机构、内收放驱动机构和作动机构；外骨架机构采用仿生象鼻结构具备灵活弯曲的能力，包括N个通过副折板组件依次铰接的关节件，每个关节件上分别开设一供内收放驱动机构穿过的通孔，通孔的孔壁上固定一个支撑件，每个支撑件与内收放驱动机构的对称轴铰链依次固连；内收放驱动机构包括对称且铰接的两组内收放驱动组件，两组内收放驱动组件尾端铰接，通过作动机构收放带动内收放驱动组件绕对称轴单元翻转并在张力作用下带动内收放驱带动外骨架机构实现内卷和展开。本发明中，通过单一作动机构实现拦阻装置收放，结构简单，可靠性高。

技术领域

本发明属于仿生设备技术领域，尤其涉及一种仿生象鼻机构、航母舰载机用传感拦阻装置及其使用方法。

背景技术

仿生象鼻机器人是指能够模仿自然界中象鼻的外部形状、运动原理和行为方式，能够跟象鼻一样灵活工作的机器人，具有较高的运动灵活性。目前，仿生象鼻机器人多为采用气囊、绳索、人造肌肉或形状记忆合金等驱动形式实现的超冗余或连续型机器人。其中，多余的自由度可用来改善机器人的运动及动力学特性，如增加灵活性、躲避障碍、回避奇异、优化关节速度等，从而提高机器人的灵活性和柔韧性。

2011年,德国费斯托公司研制根据大象鼻子的特点设计出来的新型仿生机器处理系统，它可以平稳地搬运重负载,原理在于它的每一节椎骨可以通过气囊的压缩和充气进行扩展和收缩。仿生象鼻机器人可以在未知环境、危险环境下作业，能够提高人类操作的安全系数；在机械自动化生产中可以完成较为复杂高精度的操作提高生产效率，但是现有的仿生象鼻机器人结构比较复杂，价格较为昂贵。

发明内容

本发明的目的在于提供一种仿生象鼻机构、航母舰载机用传感拦阻装置及其使用方法，通过作动机构收放一驱动内收放驱动机构内外翻折，内收放驱动机构向外翻折以带动外骨架机构内卷、内收放驱动机构向内翻折以带动外骨架机构展开，结构简单。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种仿生象鼻机构，包括外骨架机构、内收放驱动机构和作动机构；

所述外骨架机构包括N个依次铰接的关节件，其中N为正整数且N＞1；每个所述关节件均包括一顶端折板和一尾端折板；沿顶端至所述尾端的方向，相邻所述关节件大小依次减小；

所述顶端折板和尾端折板之间铰接M个可收放的副折板组件，其中M为正整数且M＞1；沿顶端至所述尾端的方向，相邻所述关节件中的副折板组件的大小依次减小；同一关节件中的副折板组件结构相同；

所述顶端折板与一相邻关节件的副折板组件的尾端铰接；所述尾端折板与一相邻关节件的副折板组件的顶端铰接；

每个副折板组件中的所述顶端折板和尾端折板上分别开设一供所述内收放驱动机构穿过的通孔；所述副折板组件之间围成供所述内收放驱动机构穿过的通道；每个所述关节件的一所述通孔的孔壁上均固定一支撑件，沿顶端至尾端的方向，每个所述支撑件依次与内收放驱动机构的对称轴单元固连；

所述内收放驱动机构包括对称设置的两组内收放驱动组件，两组所述内收放驱动组件之间通过所述对称轴单元铰接；所述对称轴单元包括N个沿顶端至尾端的方向分布的对称轴；每组所述内收放驱动组件均包括N个由小到大依次铰接的四边形；两组内收放驱动组件的尾端铰接，沿顶端至所述尾端的方向，所述四边形依次减小；

所述作动机构位于所述外骨架机构的外侧，包括一U型架，所述U型架的两端均固定一作动装置，作动装置对称设置；所述作动装置固定于顶端所述关节件的顶端折板；一所述作动装置的输出端铰接于一组内收放驱动组件的第一个四边形，另一所述作动装置的输出端铰接于另一组内收放驱动组件的第一个四边形；一对所述第一个四边形形成所述内收放驱动机构的顶端；所述作动装置收放以带动所述内收放驱动组件绕对称轴单元翻转。