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公开(公告)号：CN115782458B
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202211330838.8
申请日：2022-10-27
Applicant: 吉林大学
Abstract: 一种自主适应软硬地面环境的刚‑柔‑软耦合仿生步行轮属工程仿生技术领域，本发明由辐条轮面一体化结构组、轮刺件组和轮毂组成，辐条轮面一体化结构由刚‑柔‑软耦合体和弹性体间隔排列而成，辐条轮面一体化结构横截面曲线为优化鸵鸟足底轮廓线得到的仿生曲线，这种轮面结构能固沙限流、提高车轮牵引性能；辐条轮面一体化结构还能消除局部应力集中、延长车轮使用寿命；刚‑柔‑软耦合体能保证步行轮强度和舒适性，减轻质量，其内托板结构横截面的轮廓曲线为优化巨嘴鸟喙轮廓线得到的仿生曲线，能起到抗弯、抗压、提高承载的作用；弹性体能阻挡沙石进入步行轮之间的缝隙。
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公开(公告)号：CN112918182B
公开(公告)日：2022-09-23
申请号：CN202110359093.7
申请日：2021-04-02
Applicant: 吉林大学
Abstract: 一种自主适应星球软硬表面的仿生步行轮属工程仿生技术领域，本发明中两组仿生轮脚组的各10‑12个轮脚的弹性金属片内端，分别均布并固接于内轮中轮辋的圆周表面的左、右部；两组仿生轮脚组的仿生轮脚的端面夹角θ1为155‑170°，且二者的错位角θ2为20‑30°；软垫Ⅰ嵌套在轮面支撑件，起到防脱落的作用；软垫Ⅱ与轮面支撑件连接，共同起到轮面的作用，弹性金属片起到支撑和缓震作用。本发明借鉴沙漠典型动物跳鼠足部生物结构与越沙机理，各仿生轮脚既独立运动，又相互作用，能自适应软硬地面环境，跨越小型障碍，适用于沙漠、戈壁、月球和火星等壤石共存的软硬地面环境，具有结构简单且稳定性高的特点，便于推广应用。
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公开(公告)号：CN112848790A
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN202110306467.9
申请日：2021-03-23
Applicant: 吉林大学
Abstract: 一种具有松软月面快速高牵引性能的仿生步行轮面，包括6个仿生轮面单体和轮辋结构，仿生轮面单体包括一体化的外轮面和弹性金属片。弹性金属片的一端固接于外轮面和轮辋，外轮面通过弹性金属片与轮辋结构连接。外轮面表面由凹形槽、仿骆驼蹄凸体和仿鸵鸟乳突凸体复合而成，外轮面两端有限位机构。凹形槽有助于减少车轮沉陷，仿骆驼蹄凸体有助于减少车轮沉陷和增加牵引，仿鸵鸟乳突凸体有助于增加车轮的附着力。每组弹性金属片由6片S形弹性金属片组成，弹性金属片起到支撑和缓震的作用。本发明提出了一种新概念‑步行轮面，具有传统步行轮的功能和优势，但避免了传统步行轮的低效和振动，发挥了步行轮的松软地面高牵引、抗沉陷和主动脱困功能。
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公开(公告)号：CN116080930B
公开(公告)日：2025-01-28
申请号：CN202310302773.4
申请日：2023-03-27
Applicant: 吉林大学
IPC: B64G1/16 , B62D55/08 , B62D55/088 , B62D55/108 , B62D55/26 , B62D57/032 , H02S40/10
Abstract: 一种月面太阳能板仿生除尘机器人，由机身、履带结构、四足结构和电离盒组成，履带结构由正反转差速器、托链轮、主动轮、张紧轮、摇杆、支重轮、内外活塞、弹簧、导向轮、履带；四足结构由大腿、屈框、仿生手掌、小腿、屈框电机、大腿电机和小腿电机；电离盒由集尘盒、集尘架、刮尘板、丝杠、除尘电极和除尘电机。本发明创造性使用自然界唯一不带静电的鸵鸟毛，解决刷毛因静电粘附月尘难以处理的问题；四足‑履带运动相结合，解决四足机器人易倾倒，履带机器人难以转弯的问题，同时将运动和除尘部位二合一，精简机构，减少扬尘问题；电离盒解决除尘后月尘处理问题，使得除尘一次搞定，提高除尘效率减少刷子的更换。
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公开(公告)号：CN116215691A
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202310255825.7
申请日：2023-03-16
Applicant: 吉林大学
IPC: B62D57/028 , B60B19/02
Abstract: 一种月面车轮脱困仿生腿式机构属工程仿生技术领域，本发明以跳鼠后肢为仿生要素，设计在月面环境能脱困的仿生弹跳腿式机构；本发明为车轮、仿生大腿、小腿和足组成的仿生机构。当无困境时，仿生机构以车轮形式在月面滚动行驶；当车轮陷入卡滞时，腿结构释放存储的弹性势能，足端冲击月面蹬地，在低重力条件下蹬离地面，完成脱困；腿式机构各部分长度模仿跳鼠解剖骨骼比例，小腿与足端部由弹性绳连接，足绕铰接点旋转，进行弹性势能的储存与释放。小腿与大腿，大腿与车轮，通过螺栓固接；踝关节的棘轮与足十字轴连接，电机控制棘爪实现储存和释放弹性势能；小腿分为两部分，中间可滑动，内部空腔中有受压弹簧，可在一定程度上调节跳跃行为。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114312131B
公开(公告)日：2022-12-06
申请号：CN202210150546.X
申请日：2022-02-18
Applicant: 吉林大学
Abstract: 一种具有高承载、高缓振和高牵引性能的载人月球车车轮，包括仿生轮面和仿生轮毂结构，仿生轮面是由9段轮面单体阵列形成的整体结构，轮面单体横截面曲线为优化鸵鸟足底轮廓线得到的仿生曲线，该轮面结构有利于固沙限流，提高车轮的牵引性能。仿生轮面单体凸台与仿生轮毂固接，表面有8列凸体结构，每列凸体结构沿优化鸵鸟足底乳突排列规律得到的仿生曲线分布，起到提高附着增加牵引的作用；轮面单体凹槽有正方形孔洞，为筛网结构，起到固沙限流增加牵引的作用；仿生轮毂轴向剖面外轮廓曲线为优化铁甲虫身体轮廓线得到的仿生曲线，起到提高承载性能的作用；仿生轮毂两侧的仿生通孔的轮廓线均为优化哺乳动物足垫内部细胞轮廓线得到的仿生曲线，起到提高缓振性能的作用。
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公开(公告)号：CN112848790B
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202110306467.9
申请日：2021-03-23
Applicant: 吉林大学
Abstract: 一种具有松软月面快速高牵引性能的仿生步行轮面，包括6个仿生轮面单体和轮辋结构，仿生轮面单体包括一体化的外轮面和弹性金属片。弹性金属片的一端固接于外轮面和轮辋，外轮面通过弹性金属片与轮辋结构连接。外轮面表面由凹形槽、仿骆驼蹄凸体和仿鸵鸟乳突凸体复合而成，外轮面两端有限位机构。凹形槽有助于减少车轮沉陷，仿骆驼蹄凸体有助于减少车轮沉陷和增加牵引，仿鸵鸟乳突凸体有助于增加车轮的附着力。每组弹性金属片由6片S形弹性金属片组成，弹性金属片起到支撑和缓震的作用。本发明提出了一种新概念‑步行轮面，具有传统步行轮的功能和优势，但避免了传统步行轮的低效和振动，发挥了步行轮的松软地面高牵引、抗沉陷和主动脱困功能。
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公开(公告)号：CN102313573B
公开(公告)日：2013-09-25
申请号：CN201110142673.7
申请日：2011-05-30
Applicant: 吉林大学
IPC: G01D21/00
Abstract: 本发明公开了一种工程用模拟月壤的配方设计及调整方法，该方法选择辉南县金川镇的孤山黑灰色火山渣作为制备模拟月壤的原料；选取中值粒径(D50)、有效粒径(D10)、过筛重量占30％的粒径(D30)、控制粒径(D60)、不均匀系数(Cu)、曲率系数(Cc)来控制模拟月壤力学性能；中值粒径D50满足48μm＜D50＜300μm，设计粒径分布尽可能在月壤粒径分布曲线范围内，通过调节Cu、Cc，使得粒径分布曲线形状符合自然规律；将火山渣破碎、制粉、分选后获取10个不同目数的原料，将分选后的原料粒径分布作为系数矩阵，设计粒径分布作为目标矩阵，通过求解该线性方程组可得到模拟月壤的配方矩阵；当模拟月壤设计粒径分布和原料的粒径分布发生改变时重新调整计算，使制备的模拟月壤力学特性与真实月壤接近。
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公开(公告)号：CN115782458A
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN202211330838.8
申请日：2022-10-27
Applicant: 吉林大学
Abstract: 一种自主适应软硬地面环境的刚‑柔‑软耦合仿生步行轮属工程仿生技术领域，本发明由辐条轮面一体化结构组、轮刺件组和轮毂组成，辐条轮面一体化结构由刚‑柔‑软耦合体和弹性体间隔排列而成，辐条轮面一体化结构横截面曲线为优化鸵鸟足底轮廓线得到的仿生曲线，这种轮面结构能固沙限流、提高车轮牵引性能；辐条轮面一体化结构还能消除局部应力集中、延长车轮使用寿命；刚‑柔‑软耦合体能保证步行轮强度和舒适性，减轻质量，其内托板结构横截面的轮廓曲线为优化巨嘴鸟喙轮廓线得到的仿生曲线，能起到抗弯、抗压、提高承载的作用；弹性体能阻挡沙石进入步行轮之间的缝隙。
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公开(公告)号：CN112848791A
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN202110375736.7
申请日：2021-04-08
Applicant: 吉林大学
Abstract: 一种月球表面低扬尘高牵引的仿生步行轮属工程仿生技术领域，本发明是仿鸵鸟足底曲面形貌、趾甲轮廓和第三趾的运动特性构成，由轮毂、轮胎组件和轮刺组组成，主要应用在载人快速月球车上。仿生步行轮滚动过程中轮刺的伸出长度可根据轮上载荷和月面情况进行自适应的调整，提高仿生步行轮的牵引力和通过性。轮胎面在与月面接触过程中，其表面结构将轮下月壤固着住，降低车轮对月壤的扰动性。通过仿真分析发现，本发明的月球表面低扬尘高牵引的仿生步行轮相比筛网轮的挂钩牵引力提高了约90％，扬尘数量降低了约51％，并且结构简单、质量轻、免充气、牵引性能和抑制扬尘效果好，有助于提高载人快速月球车的附着性、牵引性和抑尘性。
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