六足万向马腿蛛形机器人,此处插入贵公司的徽标,此处插入产品照片,设计目的,高地理环境适应性行走底盘可与轮式机构机械效率相当的解决方案,设计思路,利用仿生学原理综合多种生物的生理结构特点。设计出源于自然而高于自然的机械结构。1.螃蟹的高效性 2.蜘蛛的灵活性 3.马腿的弹射爆发机构,一、螃蟹的高效性,螃蟹腿只有一个自由度。腿作用力与阻力在一条直线上。效率很高。靠不同的腿行进距离不同来转向。转弯半径大，不灵活，难于控制。,二、蜘蛛的灵活性,腿的分布对称，换向时身子无需转动。无转弯半径。腿的用力方向与阻力方向不在一条直线上，效率低。,综合解决方案,模块化单自由度腿,六足蛛形布局方案,模块化单自由度腿,模块化单自由度腿,抬腿机构,抬腿机构,六足蛛形布局方案,马腿的弹射爆发机构,马的骨骼由可动关节相联，通过肌肉而工作。马奔跑的关键部位是它的四条腿。马腿细而长，它的前腿在肘部之下的部分，一匹重为450公斤的纯种赛马，大约是1米长。加之它的肌肉收缩得慢，输出功率小，因而单纯大块非弹性肌肉的收缩不可能是马儿高速飞奔的主要原因。 事实上，美国Pennsylvania（宾夕法尼亚）大学生物系的Rome（罗姆）等人在1990年测定了马后腿上的比目鱼肌，三种形式肌纤维收缩所产生的最大速度分别为033、133和32肌肉长度秒。据此，英国皇家兽医学院兽医基础科学系的Wilson（威尔逊）等人在2001年计算出，马的肌肉收缩产生的最大输出功率约为90瓦公斤。因此，要想单靠马的肌肉收缩产生马在奔跑时的实际最大输出功率4400瓦，马的非弹性肌肉必须重50公斤才行。此外，Wilson（威尔逊）等人还发现，马前腿的浅表和深部牵引肌很发达，重约06到1公斤，98是由短肌肉纤维（浅表的为2到6毫米，深部的为6到17毫米）组成，其最大输出功率只有220W。这就说明，马飞奔的主要原因不可能来源于肌肉的收缩，必定隐藏着尚未为人所知的秘密。,马腿的弹射爆发机构,他们使用测力板和运动分析，得出了纯种马肩部在速度为3米秒小跑时肢腿-关节角和地面反作用力力矩，用X光照相术和解剖方法测定了肘部和肩部关节二头肌臂膀力矩。他们发现，80的肩部伸肌力矩来源于二头肌，20来源于肌肉结构产生的贡献。二头肌在腿部伸展姿势处于91时最长，其力量达到114千牛顿，储存的弹性能为74焦耳。二头肌有一个重要的内部肌腱，截面积200平方毫米，与两个短的纤维（分别为6和18毫米长）羽状肌肉头平行。 他们的测定还发现，肌肉在自然状态下主要是处于被动状态。马在测力板实验中飞跑，当踏车的速度为12米秒时，二头肌的最大长度为12毫米，比小跑时要长一些。根据实验测定，当二头肌伸长至12毫米时，达到巅峰状态，其内部肌腱的应变是75，力为198千牛顿，弹性储存能为261焦耳。首先，Wilson等人形象地把马的腿比作好像是装了弹簧一样，也就是好像小孩玩的底部装有脚踏弹簧用于跳跃的高跷杖，在跑动过程中储存和释放能量。当马的腕骨锁定伸展时，在着地过程中它的躯干的前向运动和地面反作用力伸展二头肌；随后，腕骨弯曲并伸直腿。,马腿的弹射爆发机构,有趣的是，Wilson等人设计了一个马的肢腿5个部分的计算机模拟程序，用一根k700千牛顿米的弹簧来表示二头肌，记录马脚离地时的关节角度。模拟所得到的关节角加速度曲线以及肢腿各段的轨迹与他们在自然状态下所观测到的非常相似。 二头肌在飞奔时011秒钟内所释放的能量为243焦耳（即2200瓦），这与前面所说过的马的肌肉的最大输出功率4400W大致相等。马的肌肉的最大输出功率大约是每公斤90瓦，因此要求一匹马的非弹性肌肉重达50公斤时，才能产生这样大的输出功率，而对于二头肌来说，只要04公斤重就能产生同样的输出功率。所以说，二头肌比同样重的非弹性肌肉产生的输出功率要高出100多倍。马腿的弹射机制因而是其快速奔跑的本质之所在。,马腿的弹射爆发机构,复进簧：K=300kN/m,当前同类产品情况,对自然模仿过于机械灵活与高效不可兼得经查新未见相似结构,应用前景,军事侦察抢险救灾地理探测,结束语,当前制作工艺当前完成情况当前问题,