基于差動(dòng)齒輪的仿生機(jī)器鼠的腰部模擬裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于仿生機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于差動(dòng)齒輪的仿生機(jī)器鼠的腰部模擬裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]仿生機(jī)器人是指模仿自然界中生物的外部形狀、運(yùn)動(dòng)原理和行為方式的系統(tǒng)，能從事生物特點(diǎn)工作的機(jī)器人。
[0003]在非專利文獻(xiàn)I 中(“A rat-like robot for interacting with real rats，，，3!11，0丨1^等，1?0130衍0&，第31卷，第1337-1350頁，2013年12月)，作者提到了一種仿生機(jī)器鼠的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究。該仿生機(jī)器鼠的腰部機(jī)構(gòu)由兩個(gè)舵機(jī)、舵機(jī)機(jī)架、連桿、滑塊以及軸承、緊固螺釘?shù)葮?gòu)件組成；該腰部機(jī)構(gòu)的兩個(gè)舵機(jī)通過舵機(jī)機(jī)架相連，分別作為仿生機(jī)器鼠俯仰與偏航方向的驅(qū)動(dòng)；連桿與滑塊以串聯(lián)形式形成仿生機(jī)器鼠腰部的其他部分，由其中一個(gè)舵機(jī)驅(qū)動(dòng)，模擬老鼠的彎曲軀體動(dòng)作。
[0004]該仿生機(jī)器鼠的腰部結(jié)構(gòu)采用連桿機(jī)構(gòu)，導(dǎo)致腰部結(jié)構(gòu)過長，形態(tài)上不能很好的逼近真實(shí)的老鼠形態(tài)；在模擬老鼠直立和彎曲軀體時(shí)，分別分配了一個(gè)自由度，采用一個(gè)舵機(jī)驅(qū)動(dòng)，導(dǎo)致仿生機(jī)器鼠不能很好的模擬上述動(dòng)作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是:為了解決模擬仿生機(jī)器鼠腰部結(jié)構(gòu)控制精度低的問題，提出一種新型的仿生機(jī)器鼠的腰部模擬裝置。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下。
[0007]—種基于差動(dòng)齒輪的仿生機(jī)器鼠的腰部模擬裝置，包括:上蓋板、電機(jī)支架連接板、后差動(dòng)齒輪組、左腰部-車輪連接架、支撐架、右腰部-車輪連接架、下蓋板、電機(jī)支架、腰部-前肢連接架、前差動(dòng)齒輪組；其中，
[0008]所述后差動(dòng)齒輪組和所述前差動(dòng)齒輪組分別包括:錐齒輪-大齒輪連接軸、大齒輪、錐齒輪、錐齒輪-錐齒輪連接軸，所述大齒輪與所述錐齒輪-大齒輪連接軸固定，所述錐齒輪設(shè)置在所述錐齒輪-錐齒輪連接軸兩端；所述后差動(dòng)齒輪組和所述前差動(dòng)齒輪組固定在上蓋板與下蓋板上；
[0009]所述電機(jī)支架上安裝有四個(gè)電機(jī)，每個(gè)電機(jī)的輸出軸上固定有一個(gè)小齒輪；在所述電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，每個(gè)小齒輪分別帶動(dòng)后差動(dòng)齒輪組和所述前差動(dòng)齒輪組的一個(gè)大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0010]當(dāng)后差動(dòng)齒輪組的兩個(gè)大齒輪轉(zhuǎn)向相同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)仿生機(jī)器鼠腰部相對(duì)于車輪的左右擺動(dòng)，當(dāng)差動(dòng)齒輪組的兩個(gè)大齒輪轉(zhuǎn)向不同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)仿生機(jī)器鼠腰部相對(duì)于車輪的上下俯仰運(yùn)動(dòng)，同理可實(shí)現(xiàn)仿生機(jī)器鼠腰部相對(duì)于前肢的左右擺動(dòng)和上下俯仰運(yùn)動(dòng)。
[0011]優(yōu)選地，所述支撐架將左腰部-車輪連接架與右腰部-車輪連接架連接在一起；所述左腰部-車輪連接架與所述右腰部-車輪連接架與所述后差動(dòng)齒輪組的錐齒輪-錐齒輪連接軸固定在一起。
[0012]優(yōu)選地，后差動(dòng)齒輪組通過第一法蘭軸承固定在上蓋板與下蓋板上，所述第一法蘭軸承與上蓋板和下蓋板之間的配合是過盈配合，所述電機(jī)支架開有四個(gè)孔，四個(gè)電機(jī)分另IJ與這四個(gè)孔過盈配合，所述電機(jī)的輸出軸與小齒輪固定，所述電機(jī)支架與上蓋板和下蓋板相連接，所述電機(jī)支架連接板將兩個(gè)電機(jī)支架連接在一起，所述兩個(gè)腰部-前肢連接架分別與前差動(dòng)齒輪組的錐齒輪-錐齒輪連接軸連接。
[0013]優(yōu)選地，所述的后差動(dòng)齒輪組和所述前差動(dòng)齒輪組分別還包括:第二法蘭軸承、卡簧、差動(dòng)齒輪組蓋、箱體；所述大齒輪與錐齒輪-大齒輪連接軸固定，所述第二法蘭軸承固定在錐齒輪-錐齒輪連接軸的軸肩和箱體之間，所述錐齒輪的孔與錐齒輪-大齒輪連接軸配合，端面與第二法蘭軸承接觸，所述錐齒輪-錐齒輪連接軸兩端各有兩個(gè)錐齒輪，其錐齒輪外面各套有兩個(gè)第二法蘭軸承，所述第二法蘭軸承與錐齒輪通過卡簧固定在箱體上，所述差動(dòng)齒輪組蓋固定在所述箱體上，使裝置密封。
[0014]—種仿生機(jī)器鼠，包括車輪、前肢，其特征在于，還包含根據(jù)以上技術(shù)方案中任一項(xiàng)所述的腰部模擬裝置。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
[0016](I)本發(fā)明將原有的連桿機(jī)構(gòu)替換為串聯(lián)差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)上更加緊湊，尺寸上較原連桿機(jī)構(gòu)更短，從形態(tài)上更加逼近真實(shí)老鼠的形態(tài)；
[0017](2)本發(fā)明具有四個(gè)自由度，分別采用四個(gè)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，使得仿生機(jī)器鼠的腰部在動(dòng)作時(shí)具有更好的柔性，同時(shí)增加的自由度使得仿生機(jī)器鼠可以模仿的形態(tài)更加豐富，更加逼近真實(shí)老鼠動(dòng)作。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的基于差動(dòng)齒輪的仿生機(jī)器鼠腰部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明的差動(dòng)齒輪組局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]其中，1_上蓋板、2_第一法蘭軸承、3_第一螺檢、4_電機(jī)支架連接板、5_小齒輪、6-第二螺栓、7-電機(jī)、8-后差動(dòng)齒輪組、9-螺釘、10-腰部-車輪連接架左、11-支撐架、12-腰部-車輪連接架右、13-下蓋板、14-電機(jī)支架、15-頂絲、16-腰部-前肢連接架、17-前差動(dòng)齒輪組、81-錐齒輪-大齒輪連接軸、82-大齒輪、83-第二頂絲、84-第二法蘭軸承、85-錐齒輪、86-卡簧、87-錐齒輪-錐齒輪連接軸、88-差動(dòng)齒輪組蓋、89-箱體、810-第二螺檢
【具體實(shí)施方式】
[0021]參見附圖1，基于差動(dòng)齒輪的仿生機(jī)器鼠的腰部模擬裝置，它包括:上蓋板(1)、第一法蘭軸承(2)、第一螺栓(3)、電機(jī)支架連接板(4)、小齒輪(5)、第二螺栓(6)、電機(jī)(7)、后差動(dòng)齒輪組(8)、螺釘(9)、左腰部-車輪連接架(10)、支撐架(11)、右腰部-車輪連接架
(12)、下蓋板(13)、電機(jī)支架(14)、頂絲(15)、腰部-前肢連接架(16)、前差動(dòng)齒輪組(17);支撐架(11)通過螺釘(9)將左腰部-車輪連接架(10)與右腰部-車輪連接架(12)連接在一起，左腰部-車輪連接架(10)與右腰部-車輪連接架(12)通過第一頂絲(15)與后差動(dòng)齒輪組(8)固定在一起，后差動(dòng)齒輪組(8)通過第一法蘭軸承(2)