本發明涉及機器人行走，尤其是涉及一種仿生蹼足推進機構。
背景技術：
1、隨著人們對海洋資源特別是沿海環境的探索，單一環境的傳統機器人已經不能滿足現有的需求。污染、過度捕撈、棲息地破壞和氣候變化對海洋生態系統的健康和復原力構成重大威脅。盡管技術取得了進步，但在海洋勘探、數據收集和監測方面仍然存在局限性。仿生學從工程技術角度提供了新的設計思想、工作原理，使得機器人獲得了能夠完成更具挑戰性任務的能力。例如仿生鰩魚機器人，仿生龜機器人，仿生蛇機器人等，它們融合了陸地和水下機器人的特性，可以在復雜的水生和陸地環境中執行任務。
2、此外，蹼足類劃水生物，例如河貍、青蛙等，由于具有在泥濘地區、沙地等良好行走能力，所以也受到了一些學者的關注。蹼足類劃水生物的腳推進被認為是基于阻力的游泳，一個劃水周期可以分為動力階段和恢復階段。在動力階段，腳掌舒展、蹼膜面積增大，獲得大部分推進力；在恢復階段，腳掌彎曲，蹼膜面積減小，減小阻力。大阪大學pandey等人對青蛙游泳的機理進行了分析，設計出了一款受到青蛙啟發的機器人，它的五根指骨通過曲柄滑塊機構連接實現展開或者折疊腹板，通過減小蹼膜面積減小阻力。南京理工大學李小寧團隊設計了一款受到青蛙啟發的軟體機器人，腳部的執行器在受到高電壓時能夠增加投影面積。卡塔爾kashem等人設計了一款受到鴨子啟發的機器人，它的腳部腹板通過雙鉸鏈連接，腳向前移動時腹板在水壓的幫助下自動打開，腳向后移動時腹板自動關閉，可以實現水中游動、和陸上行走。浙江理工大學陳剛團隊等人設計了一款受到海貍啟發的機器人，對它的步態進行了優化，它的腳可以通過纜索驅動彎曲從而使腳收回階段的阻力減小。現有的仿生蹼足在水下運動階段，大多從單一維度減小對運動有害的阻力，蹼足機構不能既有效彎曲，又同步減小面積，另外，現存的仿生蹼足機構采用柔性驅動方式使蹼足彎曲，例如繩索驅動、電驅動，這類驅動方式帶負載能力低，承受不了較大的力。
技術實現思路
1、本發明的目的是提供一種仿生蹼足推進機構，通過使用滑塊-四連桿結構，使得腳掌在面積縮小的同時能夠彎曲，在恢復階段減小阻力，能夠更高效地模仿水鳥等生物蹼足的游泳動作，提升仿生蹼足推進機構水下的運動性能。
2、為實現上述目的，本發明提供了一種仿生蹼足推進機構，包括底座、腳蹼組件、聯動組件和驅動組件，所述聯動組件設置在所述底座上方，所述驅動組件設置在所述聯動組件上方且與所述聯動組件固定連接，所述腳蹼組件設置在所述聯動組件一側且與所述聯動組件固定連接。
3、優選的，所述驅動組件包括驅動組件ⅰ和與所述驅動組件ⅰ連接的驅動組件ⅱ，所述驅動組件ⅰ包括電機支架ⅰ，所述電機支架ⅰ內設置有電機ⅰ，所述驅動組件ⅱ包括電機支架ⅱ，所述電機支架ⅱ內設置有電機ⅱ，所述電機ⅱ設置在所述電機ⅰ一側，所述電機支架ⅰ和所述電機支架ⅱ通過l型支架ⅰ固定連接。
4、優選的，所述電機支架ⅱ上方設置有u型支架ⅰ，所述電機支架ⅱ一側設置有u型支架ⅱ，所述u型支架ⅱ通過轉軸與所述u型支架ⅰ連接。
5、優選的，所述電機i輸出端轉動連接有舵盤i，所述電機ⅱ輸出端轉動連接有舵盤ⅱ，所述舵盤ⅱ一側與所述u型支架ⅰ固定連接。
6、優選的，所述底座包括底座ⅰ、底座ⅱ和底座ⅲ，所述底座ⅰ和所述底座ⅱ設置在所述底座ⅲ上方，所述底座ⅰ與所述底座ⅱ上均設置有半環形卡槽，所述底座ⅰ與所述底座ⅱ連接形成環形卡槽。
7、優選的，所述聯動組件包括圓柱凸輪和移動單元，所述圓柱凸輪一側與所述舵盤ⅰ固定連接，另一側通過軸承與所述底座ⅲ轉動連接；所述移動單元包括l型支架ⅱ、u型支架ⅲ和滑軌，所述l型支架ⅱ與所述電機支架ⅱ連接，所述u型支架ⅲ設置在所述l型支架ⅱ下方，且與所述底座ⅲ固定連接，所述滑軌依次穿過所述l型支架ⅱ、所述u型支架ⅲ和所述環形卡槽與所述底座ⅲ連接，所述滑軌上設置有滑塊ⅰ和滑塊ⅱ，所述滑塊ⅱ設置在所述滑塊ⅰ下方且與所述滑塊ⅰ固定連接，所述滑塊ⅱ和所述滑塊ⅰ之間卡設有三個連接軸。
8、優選的，所述圓柱凸輪上設置有凹槽，所述滑塊ⅰ一側設置有滑輪，所述滑輪與所述凹槽匹配。
9、優選的，所述腳蹼組件包括結構相同的三組四連桿和設置在所述三組四連桿上方的蹼膜，所述三組四連桿包括連桿bⅰ、連桿bⅱ、連桿bⅲ，所述連桿bⅰ和所述連桿bⅱ一側均與所述底座ⅰ轉動連接，另一側分別與連桿dⅰ和連桿dⅱ轉動連接，所述連桿bⅲ一側與所述底座ⅱ轉動連接，另一側與連桿dⅲ轉動連接，所述連桿bⅰ、所述連桿bⅱ和所述連桿bⅲ內分別插設有連桿aⅰ、連桿aⅱ和連桿aⅲ，所述連桿aⅰ、所述連桿aⅱ和所述連桿aⅲ一側分別與三個所述連接軸轉動連接，另一端分別與連桿cⅰ、連桿cⅱ和連桿cⅲ轉動連接，所述連桿cⅰ、所述連桿cⅱ和所述連桿cⅲ另一端分別與所述連桿dⅰ、所述連桿dⅱ和所述連桿dⅲ轉動連接。
10、優選的，所述蹼膜包括蹼膜ⅰ、蹼膜ⅱ、蹼膜ⅲ和蹼膜ⅳ，所述蹼膜ⅰ設置在所述連桿bⅱ和所述連桿bⅲ之間，所述蹼膜ⅱ設置bⅰ和所述連桿bⅱ之間，所述蹼膜ⅲ設置在所述連桿dⅱ和所述連桿dⅲ之間，所述蹼膜ⅳ設置在所述連桿dⅰ和所述連桿dⅱ之間。
11、因此，本發明采用上述的一種仿生蹼足推進機構，具有以下有益效果：
12、(1)通過設置滑塊-四連桿結構，能夠實現腳蹼在回收階段彎曲與面積減小的同步運作，能夠更高效地模仿水鳥等生物蹼足的游泳動作，提升仿生蹼足推進機構水下的運動性能，有效克服傳統蹼足結構在運動過程中阻力較大、帶負載能力不足的問題；
13、(2)通過兩個電機的協同工作，分別精確控制滑塊的上下移動以及腳蹼的整體滑動，實現了對腳蹼運動的精準控制，在不增加電機數量的情況下，提高了機器人運動的靈活性和穩定性。
14、下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
1.一種仿生蹼足推進機構，其特征在于：包括底座、腳蹼組件、聯動組件和驅動組件，所述聯動組件設置在所述底座上方，所述驅動組件設置在所述聯動組件上方且與所述聯動組件固定連接，所述腳蹼組件設置在所述聯動組件一側且與所述聯動組件固定連接。
2.根據權利要求1所述的一種仿生蹼足推進機構，其特征在于：所述驅動組件包括驅動組件ⅰ和與所述驅動組件ⅰ連接的驅動組件ⅱ，所述驅動組件ⅰ包括電機支架ⅰ，所述電機支架ⅰ內設置有電機ⅰ，所述驅動組件ⅱ包括電機支架ⅱ，所述電機支架ⅱ內設置有電機ⅱ，所述電機ⅱ設置在所述電機ⅰ一側，所述電機支架ⅰ和所述電機支架ⅱ通過l型支架ⅰ固定連接。
3.根據權利要求2所述的一種仿生蹼足推進機構，其特征在于：所述電機支架ⅱ上方設置有u型支架ⅰ，所述電機支架ⅱ一側設置有u型支架ⅱ，所述u型支架ⅱ通過轉軸與所述u型支架ⅰ連接。
4.根據權利要求3所述的一種仿生蹼足推進機構，其特征在于：所述電機i輸出端轉動連接有舵盤i，所述電機ⅱ輸出端轉動連接有舵盤ⅱ，所述舵盤ⅱ一側與所述u型支架ⅰ固定連接。
5.根據權利要求4所述的一種仿生蹼足推進機構，其特征在于：所述底座包括底座ⅰ、底座ⅱ和底座ⅲ，所述底座ⅰ和所述底座ⅱ設置在所述底座ⅲ上方，所述底座ⅰ與所述底座ⅱ上均設置有半環形卡槽，所述底座ⅰ與所述底座ⅱ連接形成環形卡槽。
6.根據權利要求5所述的一種仿生蹼足推進機構，其特征在于：所述聯動組件包括圓柱凸輪和移動單元，所述圓柱凸輪一側與所述舵盤ⅰ固定連接，另一側通過軸承與所述底座ⅲ轉動連接；所述移動單元包括l型支架ⅱ、u型支架ⅲ和滑軌，所述l型支架ⅱ與所述電機支架ⅱ連接，所述u型支架ⅲ設置在所述l型支架ⅱ下方，且與所述底座ⅲ固定連接，所述滑軌依次穿過所述l型支架ⅱ、所述u型支架ⅲ和所述環形卡槽與所述底座ⅲ連接，所述滑軌上設置有滑塊ⅰ和滑塊ⅱ，所述滑塊ⅱ設置在所述滑塊ⅰ下方且與所述滑塊ⅰ固定連接，所述滑塊ⅱ和所述滑塊ⅰ之間卡設有三個連接軸。
7.根據權利要求6所述的一種仿生蹼足推進機構，其特征在于：所述圓柱凸輪上設置有凹槽，所述滑塊ⅰ一側設置有滑輪，所述滑輪與所述凹槽匹配。
8.根據權利要求7所述的一種仿生蹼足推進機構，其特征在于：所述腳蹼組件包括結構相同的三組四連桿和設置在所述三組四連桿上方的蹼膜，所述三組四連桿包括連桿bⅰ、連桿bⅱ、連桿bⅲ，所述連桿bⅰ和所述連桿bⅱ一側均與所述底座ⅰ轉動連接，另一側分別與連桿dⅰ和連桿dⅱ轉動連接，所述連桿bⅲ一側與所述底座ⅱ轉動連接，另一側與連桿dⅲ轉動連接，所述連桿bⅰ、所述連桿bⅱ和所述連桿bⅲ內分別插設有連桿aⅰ、連桿aⅱ和連桿aⅲ，所述連桿aⅰ、所述連桿aⅱ和所述連桿aⅲ一側分別與三個所述連接軸轉動連接，另一端分別與連桿cⅰ、連桿cⅱ和連桿cⅲ轉動連接，所述連桿cⅰ、所述連桿cⅱ和所述連桿cⅲ另一端分別與所述連桿dⅰ、所述連桿dⅱ和所述連桿dⅲ轉動連接。
9.根據權利要求8所述的一種仿生蹼足推進機構，其特征在于：所述蹼膜包括蹼膜ⅰ、蹼膜ⅱ、蹼膜ⅲ和蹼膜ⅳ，所述蹼膜ⅰ設置在所述連桿bⅱ和所述連桿bⅲ之間，所述蹼膜ⅱ設置bⅰ和所述連桿bⅱ之間，所述蹼膜ⅲ設置在所述連桿dⅱ和所述連桿dⅲ之間，所述蹼膜ⅳ設置在所述連桿dⅰ和所述連桿dⅱ之間。