本技术提供一种松软泥壤环境中高牵引的仿生步行轮,包括:外壳、驱动电机、轮系结构、伸缩量控制结构、步行轮腿足单体;所述步行轮为双列式结构;步行轮双列轮腿相隔一定距离,每列由6个步行轮腿足单体均匀分布;驱动电机安装在外壳左侧外部,通过轮系结构传递动力;轮系结构通过齿轮传动比保证两列步行轮控制丝杠转动的大齿轮转动角度相同;伸缩量控制结构包括丝杠结构、固定结构及压力弹簧结构,丝杠结构通过锥齿轮与轮系结构连接,压力弹簧安装在足部腿腔内,与外壳腿腔底面接触。本步行轮模仿涉禽鸟类运动,在松软地面行走时脚趾弯曲增强牵引性,在坚硬地面可通过电机驱动调整脚趾弯曲程度,具有良好的适应性和牵引效果。
背景技术
在沼泽地、水田以及其他松软泥壤表面进行行走时,传统的普通轮式结构常常会遇到一个棘手的问题,那就是容易发生打滑和下陷的情况。这是因为这些轮式结构与地面的接触点是离散的,而不是连续的,从而导致牵引力不足。相比之下,步行轮在地面上的接触点是分散的,这种离散接触点的设计使得步行轮具有更好的牵引性,能够更有效地抓住地面,减少打滑和下陷的风险。
然而,传统的步行轮通常采用刚性机构设计,这种设计无法有效地模拟生物特别是那些具有特殊足部运动能力的生物的行走方式。例如,水鸟和其他涉禽类动物在泥壤表面行走时,会根据泥壤的硬度和状态来调整它们足部的运动方式。当泥壤表面较为松软时,这些动物的脚趾会弯曲得更加厉害,从而提供更大的牵引力,帮助它们在松软的地面上行走而不至于陷入。相反,当泥壤表面较为坚硬时,这些动物会减小脚趾的弯曲幅度,依靠摩擦力来提供牵引力,这样既可以避免脚趾受伤,又可以节省能量消耗。
实现思路