发明名称 一种仿鸵鸟后肢机械腿
摘要 本发明公开了一种仿鸵鸟后肢运动功能特性的仿生机械腿,包括机身、髋关节运动机构、膝关节运动机构和踝关节运动机构;髋关节运动机构由电机和曲柄摇杆机构组成,其中曲柄摇杆机构包括曲柄、股骨以及连杆;膝关节运动机构包括股骨、第一弹簧、胫骨、跖骨、闸线、下腓骨、第二弹簧、气压缸以及上腓骨;踝关节运动机构包括跖骨、第一趾节骨、第二趾节骨、第三趾节骨、第三扭簧、第二扭簧以及第一扭簧;本发明以能够高效运动的鸵鸟后肢为仿生原型,通过鸵鸟奔跑后肢运动参数测试,结合生物解剖学分析,并根据鸵鸟肌腱‑骨骼以及肌肉‑肌腱的相互作用机制,优化设计出结构简单、安全可靠、振动性小、高效节能的仿鸵鸟后肢机械腿。
申请公布号 CN106184461A 申请公布日期 2016.12.07
申请号 CN201610604950.4 申请日期 2016.07.28
申请人 吉林大学 发明人 张锐;何远;韩佃雷;江磊;苏波;李建桥
分类号 B62D57/032(2006.01)I 主分类号 B62D57/032(2006.01)I
代理机构 长春市四环专利事务所(普通合伙) 22103 代理人 张建成
主权项 一种仿鸵鸟后肢机械腿,其特征在于:包括机身(1)、髋关节运动机构、膝关节运动机构和踝关节运动机构;所述髋关节运动机构固定在机身(1)上,髋关节运动机构带动膝关节运动机构运动,膝关节运动机构带动踝关节运动机构运动;髋关节运动机构由电机(17)和曲柄摇杆机构组成,其中曲柄摇杆机构包括曲柄(18)、股骨(2)以及连杆(19);电机(17)安装在机身(1)上,电机(17)驱动曲柄(18)做顺时针转动,电机(17)并通过曲柄摇杆机构将曲柄(18)转动转换为股骨(2)连续摆动;所述膝关节运动机构包括股骨(2)、第一弹簧(3)、胫骨(4)、跖骨(5)、闸线(12)、下腓骨(13)、第二弹簧(14)、气压缸(15)以及上腓骨(16);第一弹簧(3)一端固定在股骨(2)上,第一弹簧(3)另一端固定在胫骨(4)上;气压缸(15)固定在上腓骨(16),第二弹簧(14)一端与气压缸(15)作用端相连,第二弹簧(14)另一端与下腓骨(13)相连;气压缸(15)工作时,先作用于第二弹簧(14),通过第二弹簧(14)发生形变产生的弹力作用于下腓骨(13),以此完成抬腿和伸腿的动作;闸线(12)一端固定在气压缸(15)作用端,闸线(12)另一端固定在第一趾节骨(6)接近G点的位置。所述踝关节运动机构包括跖骨(5)、第一趾节骨(6)、第二趾节骨(7)、第三趾节骨(8)、第三扭簧(9)、第二扭簧(10)以及第一扭簧(11);跖骨(5)与第一趾节骨(6)之间通过第一扭簧(11)联接,第一趾节骨(6)与第二趾节骨(7)之间通过第二扭簧(10)联接,第二趾节骨(7)与第三趾节骨(8)之间通过第三扭簧(9)联接;在不受外力作用下,第一趾节骨(6)与跖骨(5)的初始夹角∠DHG为150°,第一趾节骨(6)与第二趾节骨(7)初始夹角∠HGF为180°,第二趾节骨(7)与第三趾节骨(8)的初始夹角∠GFE为150°。
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