CN107053207A - 一种仿生蝎子侦查机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种仿生蝎子侦查机器人，包括头部、躯干部、尾部、行走腿及前鳌，躯干部为壳体结构，头部与躯干部前端相连，尾部连接于躯干部的后端。躯干部上表面的中后部设置有太阳能电池板，太阳能电池板与蓄电池相连，蓄电池连接躯干部内的主控制器。行走腿有八个，其中四个行走腿由前往后依次布置在躯干部的左侧，另外四个行走腿由前往后依次布置在躯干部的右侧。前鳌有两个，分别通过前铰接座连接于躯干部前端的左右两侧，其中一个前鳌上设置有电钻，另一个前鳌上设置有军刀。本发明采用仿生技术进行设计，具有极好的越障性能，适应复杂地理环境，隐蔽性强，可对敌方主动发起攻击或自卫，保证侦查行动的顺利进行。

Description

一种仿生蝎子侦查机器人

技术领域

本发明涉及机械技术领域，具体涉及一种仿生蝎子侦查机器人。

背景技术

随着侦查装备技术的发展和不断进步，侦查机器人已经越来越多应用于军事侦查、刑事侦查、反恐防暴、排爆及防灾救援。侦查机器人相对于普通侦查员具有其独特的优势，通过对其外表进行伪装，具有较强的隐蔽性，在难以被对方发现的情况下，获取对方的信息。现有的侦查机器人针对于使用的领域不同呈现多样化，大多数侦查机器人均采用轮式或履带式的行走方式，其越障性能及隐蔽性能差，不能够适用于地形复杂的侦查环境，同时容易被对方察觉，导致侦查行动失败或不能获取有效信息。另一方面，现有的侦查机器人功能单一，仅能够进行信息的采集和传输，在遇到突发情况时不能做到有效应对，致使侦查行动终止。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明目的在于提出一种仿生蝎子侦查机器人，为了解决现有侦查机器人越障性能差不能应对复杂地理环境的问题，及隐蔽性差极容易被对方察觉，且不具备应对突发状况的能力。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种仿生蝎子侦查机器人，包括头部、躯干部、尾部、行走腿及前鳌，所述躯干部为壳体结构，头部与躯干部的前端相连，尾部连接于躯干部的后端。躯干部上表面的中后部设置有太阳能电池板，太阳能电池板与蓄电池相连，蓄电池连接躯干部内的主控制器。所述行走腿有八个，其中四个行走腿由前往后依次布置在躯干部的左侧，另外四个行走腿由前往后依次布置在躯干部的右侧。前鳌有两个，分别通过前铰接座连接于躯干部前端的左右两侧，其中一个前鳌上设置有电钻，另一个前鳌上设置有军刀。所述尾部由多个尾节首尾依次相连构成，位于首位次的尾节的端部与躯干部的后端铰接，位于末位次的尾节的端部连接有摄像头。

优选地，躯干部左侧的四个行走腿与其右侧的四个行走腿，分别一一正向相对布置。各行走腿的一端，均通过侧铰接座与躯干部相连。

优选地，各行走腿由摇臂、第一腿节、第二腿节、第三腿节和足爪首尾依次相连构成。各摇臂的中部与其相对应的侧铰接座，通过竖向的销轴铰接，摇臂远离第一腿节的一端伸入躯干部内，与位于躯干部内的驱动装置相连，实现行走腿的前后摆动。所述第一腿节和第二腿节通过第一气缸连接，第二腿节和第三腿节通过第二气缸连接，实现行走腿的竖向摆动。所述第一气缸、第二气缸及驱动装置，均与主控制器通信连接。

优选地，所述前鳌包括上肢节和前肢节，上肢节的后端与前铰接座铰接，其前端与前肢节的后端铰接。上肢节中部的外侧通过第三气缸与前铰接座相连，上肢节中部的内侧通过第四气缸与前肢节的内侧相连。所述电钻设置在其中一个前鳌的前肢节的前端，军刀设置在另一个前鳌的前肢节的前端。第三气缸、第四气缸及电钻，均与主控制器通信连接。

优选地，所述躯干部的上表面的前部通过旋转安装座设置有发射装置，旋转安装座可实现发射装置360°水平旋转。发射装置包括弹药箱及两个发射管，两个发射管并列布置，它们的一端与弹药箱相连。

优选地，所述躯干部的下方设置有四组行走轮，其中两组行走轮并列布置在躯干部的前部，另外两组行走轮并列布置在躯干部的后部。每组行走轮包括同步转动的两个行走轮，每组行走轮均通过支座与躯干部相连，设置于支座内的电机驱动行走轮转动。

优选地，所述躯干部的前端的顶部设置有信号发射装置，信号发射装置与主控制器通信连接。

通过采用上述技术方案，本发明的有益技术效果是：本发明采用行走腿与行走轮相结合的方式，具有较好的越障性能，能够适用于复杂多变的地理环境，同时本发明采用仿生蝎子的外形，在其表面进行涂装后具有较好的隐蔽性，可在不易被敌方发现的情况下获取有用的信息。本发明采用太阳能进行供电，可以长时间进行工作，可执行长距离的侦查任务。该侦查机器人前端配备的军刀和电钻，能够进行某些特定操作，同时发射装置能够对敌人或来自敌方的威胁进行有效攻击，确保侦查行动的顺利进行。

附图说明

图1是本发明一种仿生蝎子侦查机器人的结构原理示意图。

图2是本发明一种仿生蝎子侦查机器人的主视方向的结构示意图。

图3是本发明一种仿生蝎子侦查机器人的俯视方向的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

结合图1至图3，一种仿生蝎子侦查机器人，包括头部1、躯干部2、尾部3、行走腿4及前鳌5，所述躯干部2为形似蝎子腹部的壳体结构，头部1位于躯干部2的前端且与躯干部2相连成一体，尾部3位于躯干部2的后端且与躯干部2相连。躯干部2上表面的中后部设置有太阳能电池板21，太阳能电池板21与蓄电池相连，所述蓄电池位于躯干部2的内部，将太阳能电池板21产生的电能储存起来，蓄电池与位于躯干部内的主控制器电连接，为主控制器实现供电。

所述行走腿4有八个，其中四个行走腿4由前往后依次布置在躯干部2的左侧，躯干部2左侧的四个行走腿4，由前往后依次为第一行走腿41、第二行走腿42、第三行走腿43和第四行走腿44。另外四个行走腿4由前往后依次布置在躯干部2的右侧，躯干部2右侧的四个行走腿，由前往后依次为第五行走腿45、第六行走腿46、第七行走腿47和第八行走腿48。躯干部2左侧的四个行走腿4与其右侧的四个行走腿4，分别一一正向相对布置，即第一行走腿41与第五行走腿45正向对应，第二行走腿42与第六行走腿46正向对应，第三行走腿43与第七行走腿47正向对应，第四行走腿44与第八行走腿48正向对应。

各行走腿4的一端，均与躯干部2侧面的侧铰接座11由竖向的铰接轴实现转动连接。各行走腿4均包括摇臂12、第一腿节13、第二腿节14、第三腿节15和足爪16，摇臂12、第一腿节13、第二腿节14、第三腿节15及足爪16首尾依次铰接在一起。各摇臂12的中部与其相对应的侧铰接座11通过竖向的销轴铰接，摇臂12远离第一腿节13的一端伸入躯干部2的内部，与位于躯干部2内的驱动装置相连，实现行走腿4的前后摆动，该驱动装置可优选采用电动伸缩杆或液压缸，驱动装置与主控制器通信连接。所述第一腿节13和第二腿节14通过第一气缸17连接，第二腿节14和第三腿节15通过第二气缸18连接，实现行走腿的竖向摆动，足爪16调整好第三腿节15的角度后紧固。

所述第一气缸17、第二气缸18及驱动装置，均与主控制器通信连接，由主控制器的程序控制各第一气缸17、第二气缸18及驱动装置相互配合，实现行八个行走腿4的运动。本发明公开的侦查机器人的行走原理如下：躯干部2左侧的第二行走腿42、第四行走腿44在它们第一气缸17、第二气缸18的控制下抬起，同时躯干部2右侧的第五行走腿45、第七行走腿47也在它们第一气缸17、第二气缸18的控制下抬起，抬起的行走腿4在各自相连的驱动装置的驱动向前摆动一定距离后着地。

同时，第一行走腿41、第三行走腿43、第六行走腿46和第八行走腿48抬起，驱动装置的驱动第二行走腿42、第四行走腿44、第五行走腿45、第七行走腿47向后运动，使躯干部2向前运动。之后，第一行走腿41、第三行走腿43、第六行走腿46和第八行走腿48在驱动装置的驱动向前摆动一定距离后着地，同时第二行走腿42、第四行走腿44、第五行走腿45、第七行走腿47抬起，第一行走腿41、第三行走腿43、第六行走腿46和第八行走腿48在驱动装置的驱动下向后摆动，躯干部2再次前移。按照上述方式连续不断重复，实现本发明的连续行走。

所述躯干部2的下方设置有四组行走轮23，其中两组行走轮23并列布置在躯干部2的前部，另外两组行走轮23并列布置在躯干部2的后部。每组行走轮23包括同步转动的两个行走轮，每组行走轮23均通过支座24与躯干部2相连，设置于支座24内的电机驱动行走轮转动。本发明在平整的地面上时，可使各行走腿4抬起的情况下，依靠四组行走轮23在地面上行走。

前鳌5有两个，分别通过前铰接座51连接于躯干部2前端的左右两侧，其中位于躯干部2左侧的前鳌5上安装有电钻6，位于躯干部2右侧的前鳌5上安装有军刀7。所述前鳌5包括上肢节52和前肢节53，上肢节52的后端与前铰接座51铰接，上肢节52的前端与前肢节53的后端铰接。上肢节52中部的外侧通过第三气缸54与前铰接座51相连，上肢节52中部的内侧通过第四气缸55与前肢节53的内侧相连，第三气缸54与第四气缸55相互配合，实现前鳌5在水平方向的摆动。所述电钻6安装在躯干部2左侧前肢节53的前端，军刀7安装在躯干部2右侧前肢节53的前端。第三气缸54、第四气缸55及电钻6，均与主控制器通信连接，由主控制器控制，实现前鳌5的运动及电钻6的转动，电钻6与军刀7相互配合可清除侦查机器人行走路线的障碍，也可以执行某些特殊的任务，如利用军刀7切断通信线路或电钻6进行拆除或者破碎。

所述躯干部2上表面的前部通过旋转安装座22设置有发射装置8，旋转安装座22可实现发射装置8在水平面内的360°旋转，以及在竖直平面内90°方向的调节。发射装置8包括弹药箱81及并列布置的两个发射管82，两个发射管82的一端与弹药箱81相连，旋转安装座22可由主控制器进行控制，实现对发射管82的方向进行调节，发射装置8可发射弹药，可在侦查过程中对敌方人员进行有效杀伤，也可对敌方障碍进行有效清除。

所述尾部3由多个尾节31首尾依次相连构成，位于首位次的尾节31的端部与躯干部2的后端铰接，位于末位次的尾节31的端部连接有摄像头9。所述摄像头9的拍摄方向可通过各段尾节31的方向调节实现，尾节31的方向变换可由主控制器进行控制。所述躯干部2的前端的顶部设置有信号发射装置及传感器组件，信号发射装置及传感器组件与主控制器通信连接，传感器组件将前方的侦查信息实时采集并通过信号发射装置发送至控制中心，同时发送至主控制器，由主控制器对数据进行处理。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种仿生蝎子侦查机器人，包括头部、躯干部、尾部、行走腿及前鳌，其特征在于，所述躯干部为壳体结构，头部与躯干部的前端相连，尾部连接于躯干部的后端；躯干部上表面的中后部设置有太阳能电池板，太阳能电池板与蓄电池相连，蓄电池连接躯干部内的主控制器；所述行走腿有八个，其中四个行走腿由前往后依次布置在躯干部的左侧，另外四个行走腿由前往后依次布置在躯干部的右侧；前鳌有两个，分别通过前铰接座连接于躯干部前端的左右两侧，其中一个前鳌上设置有电钻，另一个前鳌上设置有军刀；所述尾部由多个尾节首尾依次相连构成，位于首位次的尾节的端部与躯干部的后端铰接，位于末位次的尾节的端部连接有摄像头。

2.根据权利要求1所述的一种仿生蝎子侦查机器人，其特征在于，躯干部左侧的四个行走腿与其右侧的四个行走腿，分别一一正向相对布置；各行走腿的一端，均通过侧铰接座与躯干部相连。

3.根据权利要求1所述的一种仿生蝎子侦查机器人，其特征在于，各行走腿由摇臂、第一腿节、第二腿节、第三腿节和足爪首尾依次相连构成；各摇臂的中部与其相对应的侧铰接座，通过竖向的销轴铰接，摇臂远离第一腿节的一端伸入躯干部内，与位于躯干部内的驱动装置相连，实现行走腿的前后摆动；所述第一腿节和第二腿节通过第一气缸连接，第二腿节和第三腿节通过第二气缸连接，实现行走腿的竖向摆动；所述第一气缸、第二气缸及驱动装置，均与主控制器通信连接。

4.根据权利要求1所述的一种仿生蝎子侦查机器人，其特征在于，所述前鳌包括上肢节和前肢节，上肢节的后端与前铰接座铰接，其前端与前肢节的后端铰接；上肢节中部的外侧通过第三气缸与前铰接座相连，上肢节中部的内侧通过第四气缸与前肢节的内侧相连；所述电钻设置在其中一个前鳌的前肢节的前端，军刀设置在另一个前鳌的前肢节的前端；第三气缸、第四气缸及电钻，均与主控制器通信连接。

5.根据权利要求1所述的一种仿生蝎子侦查机器人，其特征在于，所述躯干部的上表面的前部通过旋转安装座设置有发射装置，旋转安装座可实现发射装置的360°水平旋转；发射装置包括弹药箱及两个发射管，两个发射管并列布置，它们的一端与弹药箱相连。

6.根据权利要求1所述的一种仿生蝎子侦查机器人，其特征在于，所述躯干部的下方设置有四组行走轮，其中两组行走轮并列布置在躯干部的前部，另外两组行走轮并列布置在躯干部的后部；每组行走轮包括同步转动的两个行走轮，每组行走轮均通过支座与躯干部相连，设置于支座内的电机驱动行走轮转动。

7.根据权利要求1所述的一种仿生蝎子侦查机器人，其特征在于，所述躯干部的前端的顶部设置有信号发射装置，信号发射装置与主控制器通信连接。