技术特征：
1.一种基于仿生设计的水母机器人，包括外主体、以及配置在外主体周缘侧的多个触手；其特征在于，还包括框架单元、联动单元、张紧单元以及动力控制单元；所述框架单元对接在外主体上，其具有：相互对置设置的第一安装架和第二安装架、以及连接在两安装架之间的转向支架组；所述转向支架组与各安装架之间通过多个导向柱相互接合，且转向支架组包含多个铰接框，用以提供给转向支架组沿多个自由度的自如转动；所述联动单元包含滑动配置在导向柱上的主动板和从动板、以及对接在主动板和从动板之间的铰链支架组；所述主动板和从动板分别配置在转向支架组的不同侧，且铰链支架组能够将主动板和从动板在滑动过程中所提供的动力联动传输至供给触手自由摆动；所述张紧单元包含配置在第一安装架上的上张紧轮、配置在第二安装架上的下张紧轮、以及绕设在两张紧轮之间的钢丝绳，且钢丝绳其一端固设在主动板上，其另一端沿上张紧轮至下张紧轮直到固设在从动板上；所述动力控制单元包含第一舵机、减速电机以及第二舵机和第三舵机；其中，所述外主体设有一可相对转动的顶部头盖，所述第一安装架设有用于安装在顶部头盖的盖板，且所述盖板与第一安装架相轴向转动配合，从而使得框架单元能够受控于外力做轴向旋转运动；所述减速电机用于传动至主动板上，所述第一舵机配置在顶部头盖一侧，所述第二舵机配置在转向支架组的两个铰接框之间的铰接端，所述第三舵机配置在转向支架组的另两个铰接框之间的铰接端，以共同协作配合形成用于水母机器人的转向系统。2.根据权利要求1所述的基于仿生设计的水母机器人，其特征在于，所述转向支架组至少配置有三个所述铰接框；其中，位于前端的一铰接框与第一安装架之间沿长度方向规则对接有多个导向柱，位于后端的一铰接框与第二安装架之间沿长度方向规则对接有多个导向柱，且位于中间的铰接框分别与其相邻的两个铰接框相轴线铰接。3.根据权利要求2所述的基于仿生设计的水母机器人，其特征在于，位于前端侧的两个铰接框之间沿第一方向铰接配合，且第二舵机用以控制两铰接框沿第一方向转动；位于后端侧的两个铰接框之间沿第二方向铰接配合，且第三舵机用以控制两铰接框沿第二方向转动；其中，第一方向和第二方向相互垂直设置。4.根据权利要求1所述的基于仿生设计的水母机器人，其特征在于，所述从动板受控于张紧单元以跟随主动板同向活动，所述上张紧轮和下张紧轮对应配置在导向柱的外侧，且所述钢丝绳沿上张紧轮穿设于其中一导向柱和另一导向柱直至绕设在下张紧轮。5.根据权利要求4所述的基于仿生设计的水母机器人，其特征在于，沿四周转角处分别设有所述导向柱，且沿长度方向所在不同侧的导向柱之间相互对齐设置，从而使得框架单元呈一长条状矩形框结构；其中，在两个对角处分别配置有相对独立的张紧单元。6.根据权利要求1所述的基于仿生设计的水母机器人，其特征在于，所述铰链支架组包含有对称在框架单元外侧的至少四组铰架组件，所述铰架组件包含相互铰链连接的第一活动杆、第二活动杆和第三活动杆；所述第一活动杆的一端以鱼眼轴承的方式对接在主动板上，所述第二活动杆的一端以鱼眼轴承的方式对接在从动板上，所述第三活动杆的一端以铰接的方式接合在触手上，且三个活动杆的端部共同活动铰接在一转接盘上。7.根据权利要求6所述的基于仿生设计的水母机器人，其特征在于，所述减速电机配置
在主动板的上方，其连接有传动组件，所述传动组件包含配置在减速电机输出轴上的小齿轮、与所述小齿轮相啮合的大齿轮、以及传动连接在大齿轮与主动板之间的四连杆机构，所述减速电机所输出的动力通过四连杆机构以急回运动的形式传递给主动板实施往复活动，从而通过铰架组件驱动触手朝外放松或朝内收紧以模拟水母的腹腔收缩或舒张。8.根据权利要求7所述的基于仿生设计的水母机器人，其特征在于，所述四连杆机构包含对接与大齿轮同轴转动的第一连杆、与第一连杆铰接设置并相对大齿轮偏心转动的第二连杆、以及铰接在第二连杆和主动板之间的第三连杆；其中，第一连杆配置成短杆结构并叠置在大齿轮与第二连杆之间，第二连杆和第三连杆为长杆结构，且第二连杆的中部与第一连杆相铰接设置，第二连杆在其远离第三连杆的一端侧设有与大齿轮外端侧设置的导向轮相滑触适配的导向槽。9.根据权利要求1所述的基于仿生设计的水母机器人，其特征在于，所述框架单元和联动单元为碳纤维材质，所述外主体及其顶部头盖为塑料材质，所述触手由塑料薄片与碳纤维细管相搭接组成。10.根据权利要求1所述的基于仿生设计的水母机器人，其特征在于，所述主动板暴露在外主体的外部，且所述转向支架组的外侧包覆有防水胶套。
技术总结
本实用新型提供了一种基于仿生设计的水母机器人，涉及仿生机械技术领域，包括外主体、以及多个触手、框架单元、联动单元、张紧单元和动力控制单元；所述外主体设有一可相对转动的顶部头盖，所述第一安装架设有用于安装在顶部头盖的盖板，且所述盖板与第一安装架相轴向转动配合，从而使得框架单元能够受控于外力做轴向旋转运动；所述减速电机通过传动组件将其动力传输至主动板上，以形成用于水母机器人的推进系统；以及，所述第一舵机配置在顶部头盖一侧，所述第二舵机配置在转向支架组的两个铰接框之间的铰接端，所述第三舵机配置在转向支架组的另两个铰接框之间的铰接端，以共同协作配合形成用于水母机器人的转向系统。合形成用于水母机器人的转向系统。合形成用于水母机器人的转向系统。
技术研发人员：朱志怡 姜峰
受保护的技术使用者：华侨大学
技术研发日：2022.08.10
技术公布日：2023/1/13