CN103558565A

CN103558565A - 一种三足式磁场探测机器人

Info

Publication number: CN103558565A
Application number: CN201310479513.0A
Authority: CN
Inventors: 王磊; 王秋良; 王晖
Original assignee: Institute of Electrical Engineering of CAS
Current assignee: Institute of Electrical Engineering of CAS
Priority date: 2013-10-14
Filing date: 2013-10-14
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2033-10-14
Also published as: CN103558565B

Abstract

一种三足式磁场探测机器人，它由一个支撑单元和三个腿单元组成。支撑单元由顶板、支架构成。三个腿单元均匀布置在支撑单元的周围，任意两个腿单元与支撑单元中心连线之间的夹角为120°。腿单元采用步进电机驱动。本发明可以根据工况的不同实现三足直立式行走和展开式行走。

Description

一种三足式磁场探测机器人

技术领域

本发明涉及一种机器人，特别涉及一种磁场探测机器人。

背景技术

在实验室中，传统的测量磁体温孔内磁场的方法一般有两种：1、人工手持设备将磁场探头送入磁体温孔内；2、采用三自由度磁场探测装置将磁场探头送入磁体温孔内。第一种测量方法不受环境的限制，可以随时测量磁体内的磁场，但是在磁场强度很高的情况下，会对测量人员造成一定的伤害。第二种测量方法虽然可以保护试验人员的健康，但是这种三自由度磁场探测装置受限于磁体温孔的长度，当磁体温孔的长度增加时，这种测量方法的精度就会降低。

发明内容

本发明的目的是克服人工测量以及三自由度磁场探测装置在磁场探测方面的缺点，提出一种三足式磁场探测机器人。本发明可以不受磁体温孔长度的限制，也可以很好的保护实验人员的健康。

本发明的结构组成如下：

本发明由支撑单元和三个结构相同的腿单元组成。三个腿单元均匀布置于支撑单元的周围，任意两个腿单元与支撑单元中心连线之间的夹角为120°。腿单元采用步进电机驱动。

本发明还具有以下技术特征：

1.所述的支撑单元由顶板和支架组成；两个顶板布置于支撑单元的上下两侧，三个支撑单元支架布置于两个顶板之间，起到支撑顶板的作用。顶板与支架的连接方式为焊接。

2.所述的腿单元由舵机、第一支架、第二支架、两个涡轮、两个蜗杆、两个联轴器、两个第三支架、两个电机、两个第四支架、足底、两个上肢板，以及两个下肢板组成。舵机与三个支撑单元支架之间、舵机与第一支架之间、第一支架与第二支架之间均采用螺钉连接；两个上肢板分别安装在第二支架的两侧；一个涡轮安装在第二支架上；一个第三支架、一个第四支架安装在两个上肢板之间，起到支撑作用。一个电机安装在第三支架、第四支架之间，通过一个联轴器、一个蜗杆与第二支架上的涡轮相连。两个上肢板之间的下侧安装一个涡轮，两个下肢板分别安装在两个上肢板内侧；一个第三支架、一个第四支架安装在两个下肢板之间，起到支撑作用，一个电机安装在第三支架、第四支架之间，通过一个联轴器、一个蜗杆与上肢板下侧的涡轮相连；足底安装在两个下肢板的下方。

3.所述的顶板上侧分别有六个凸起结构，每两个凸起结构对一个支架起到定位的作用。

4.所述的三足式磁场探测机器人还包括控制系统，所述的控制系统布置于两个顶板之间。控制系统分别与腿单元的压力传感器相连，采集机器人的工作状态信息，并发出指令控制腿单元的舵机以及步进电机，从而控制机器人的运动状态。

附图说明

图1是本发明三足式磁场探测机器人的主视图；

图2是本发明三足式磁场探测机器人的俯视图；

图3是本发明三足式磁场探测机器人的三维图；

图4是本发明三足式磁场探测机器人的直立行走图；

图5是本发明三足式磁场探测机器人的展开行走图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1-图3所示，本发明实例由支撑单元15和三个腿单元组成。

支撑单元15是整个三足式磁场探测机器人的基础，三个腿单元均匀布置于支撑单元的周围，任意两个腿单元与支撑单元中心连线之间的夹角为120°。

所述的支撑单元15由顶板13和支撑单元支架14组成；两个顶板13布置于支撑单元的上下两侧，三个支撑单元支架14布置于两个顶板13之间，起到支撑的作用。顶板13与支撑单元支架14的连接方式为焊接。

三个所述的腿单元的结构相同，每个腿单元由舵机1、第一支架2、第二支架3、两个涡轮4、4’、两个蜗杆5、5’、两个联轴器6、6’、第三支架7、第四支架7’、两个电机8、8’、第五支架9、第六支架9’、足底10、两个上肢板11、11’、两个下肢板12、12’组成。舵机1与三个支撑单元支架14之间、舵机1与第一支架2之间、第一支架2与第二支架3之间均采用螺钉连接。两个上肢板11、11’分别安装在第二支架3的两侧；第一涡轮4安装在第二支架3上；第三支架7和第五支架9安装在两个上肢板11、11’之间，起到支撑作用，第一电机8安装在第三支架7和第五支架9之间，通过第一联轴器6、第一蜗杆5与第二支架3上的第一涡轮4相连。两个上肢板11、11’之间的下侧安装第二涡轮4’，两个下肢板12、12’分别安装在两个上肢板11、11’的内侧；第四支架7’、第六支架9’安装在两个下肢板12、12’之间，起到支撑作用，第二电机8’安装在第四支架7’、第六支架9’之间，通过第二联轴器6’、第二蜗杆5’与上肢板11’下侧的第二涡轮4’相连；足底 10安装在两个下肢板12、12’的下方。压力传感器布置在足底10上。

所述的顶板13的上侧分别有六个凸起结构，每两个凸起结构对一个支撑单元支架14，起到定位的作用。

所述的三足式磁场探测机器人还包括控制系统，所述的控制系统布置于两个顶板13之间。控制系统分别与腿单元的压力传感器相连，采集机器人的工作状态信息，并发出指令控制腿单元的舵机1以及电机8、电机8’，从而控制机器人的运动状态。

所述的三足式磁场探测机器人可以根据工况的不同，采用直立行走的模式或者展开行走的模式，如图4、图5所示。图4为三足式磁场探测机器人直立行走的模式，图5为三足式磁场探测机器人展开行走模式。通过控制腿单元的舵机以及步进电机控制机器人的行走模式以及行走速度。

Claims

1.一种三足式磁场探测机器人，其特征是：所述的三足式磁场探测机器人由支撑单元（15）和三个腿单元组成；三个腿单元均匀布置于支撑单元（15）的周围，任意两个腿单元与支撑单元中心连线之间的夹角为120°，腿单元采用步进电机驱动。

2.如权利要求1所述的三足式磁场探测机器人，其特征是：所述的支撑单元（15）由顶板（13）和支撑单元支架（14）组成；两个顶板（13）布置于支撑单元（15）的上下两侧，三个支撑单元支架（14）布置于两个顶板（13）之间，起支撑的作用；顶板（13）与支撑单元支架（14）的连接方式为焊接。

3.如权利要求1所述的三足式磁场探测机器人，其特征是：所述的腿单元由舵机（1）、第一支架（2）、第二支架（3）、两个涡轮（4、4’）、两个蜗杆（5、5’）、两个联轴器（6、6’）、第三支架（7）、第四支架（7’）、两个电机（8、8’）、第五支架（9）、第六支架（9’）、足底（10）、两个上肢板（11、11’）、两个下肢板（12、12’）组成，舵机（1）与三个支撑单元支架（14）之间、舵机（1）与第一支架（2）之间、第一支架（2）与第二支架（3）之间均采用螺钉连接；两个上肢板（11、11’）分别安装在第二支架（3）的两侧；第一涡轮（4）安装在第二支架（3）上；第三支架（7）和第五支架（9）安装在两个上肢板（11、11’）之间，起支撑作用；第一电机（8）安装在第三支架（7）和第五支架（9）之间，通过第一联轴器（6）、第一蜗杆（5）与第二支架（3）上的第一涡轮（4）相连；两个上肢板（11、11’）之间的下侧安装第二涡轮（4’），两个下肢板（12、12’）分别安装在两个上肢板（11、11’）内侧；第四支架（7’）和第六支架（9’）安装在两个下肢板（12、12’）之间，起支撑作用；第二电机（8’）安装在第四支架（7’）和第六支架（9’）之间，通过第二联轴器（6’）、第二蜗杆（5’）与上肢板（11’）下侧的第二涡轮（4’）相连；足底（10）安装在两个下肢板（12、12’）的下方；压力传感器布置在足底（10）上。

4.如权利要求1所述的三足式磁场探测机器人，其特征是：所述的顶板（13）上侧分别有六个凸起结构，每两个凸起结构对一个支撑单元支架（14），起到定位的作用。