CN107235088A - 蠕虫机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蠕虫机器人，它包括，自锁套对，包括上自锁套和下自锁套，上自锁套和下自锁套上均设置有用于套在柱状物上爬行的通孔，所述上自锁套和下自锁套的两端均设置有一梯形圆弧结构；自锁球，所述梯形圆弧结构与上自锁套、下自锁套形成的空腔内均设置有自锁球，所述自锁球的直径大于上述梯形圆弧结构的顶边长度，并且自锁球的直径小于梯形圆弧结构的底边长度；所述自锁球具有足够大的摩擦系数以提供足够的摩擦力实现自锁；曲柄连杆机构，所述曲柄连杆机构的一端转动连接在上自锁套上，另一端转动连接在下自锁套上；本发明提供一种蠕虫机器人，以实现在复杂的柱状物上爬行。

Description

蠕虫机器人

技术领域

本发明涉及一种蠕虫机器人，属于蠕虫机器人技术领域。

背景技术

随着人类社会生产力的不断提高和迅速发展，世界步入了一个越来越智能化的时代，而机器人是代表性的产物之一。现有的机器人大多局限于平面上的运动，很少有机器人能够在柱状物上运动，且已有的一些可以在柱状物上爬行的机器人由于结构复杂而成本过高。这些结构复杂的机器人也只能在直杆上运行，不能适应一些复杂的杆，更不能够调整行程来实现一些复杂的作业。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种蠕虫机器人，以实现在复杂的柱状物上爬行。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种蠕虫机器人，它包括，

自锁套对，包括上自锁套和下自锁套，上自锁套和下自锁套上均设置有用于套在柱状物上爬行的通孔，所述上自锁套和下自锁套的两端均设置有一梯形圆弧结构；

自锁球，所述梯形圆弧结构与上自锁套、下自锁套形成的空腔内均设置有自锁球，所述自锁球的直径大于上述梯形圆弧结构的顶边长度，并且自锁球的直径小于梯形圆弧结构的底边长度；所述自锁球具有足够大的摩擦系数以提供足够的摩擦力实现自锁；

曲柄连杆机构，所述曲柄连杆机构的一端转动连接在上自锁套上，另一端转动连接在下自锁套上。

进一步，所述上自锁套和下自锁套之间连接有弹簧。

进一步，所述曲柄连杆机构包括曲柄和连杆，所述曲柄的一端与上自锁套转动连接，曲柄的另一端与连杆的一端转动连接，连杆的另一端与下自锁套转动连接。

进一步，所述上自锁套上设置有销孔，销孔上安装有第一连接销，上自锁套通过第一连接销与曲柄的一端连接；所述下自锁套上也设置有销孔，销孔上安装有第二连接销，下自锁套通过第二连接销与连杆的另一端连接。

进一步，所述第一连接销和第二连接销与上自锁套、下自锁套接触的一面为圆弧形面。

进一步，所述自锁套对的两侧均设置有曲柄连杆机构，所述自锁球采用橡胶材料制成。

进一步，所述上自锁套和下自锁套上的用于套在柱状物上爬行的通孔的直径略大于柱状物的直径，并且与柱状物滑动连接。

进一步，所述上自锁套和下自锁套的结构相同，上自锁套或下自锁套包括左套件和右套件，所述左套件和右套件的连接处设置有相互配合的凸块和凹口，凸块和凹口采用第一连接销或第二连接销连接。

进一步，所述连杆采用槽钢结构，连杆的横截面为凹槽型，连杆上设置有多个固定孔，所述曲柄与连杆连接的一端设置有滑块，滑块与连杆上的固定孔配合以实现曲柄与连杆的连接。

进一步，所述蠕虫机器人还包括驱动机构，驱动机构用于驱动曲柄连杆机构转动，以使自锁套对在柱状物上爬行。

采用了上述技术方案后，本发明具有以下的有益效果：

本发明通过曲柄连杆机构来带动自锁套对在柱状物上爬行，自锁球设置在上下自锁套与梯形圆弧结构形成的空腔内，利用自锁球的摩擦力实现自锁，以使其中一个自锁套自锁，另一自锁套沿柱状物滑动，从而完成连贯地爬行动作；

本发明在上下自锁套之间设置弹簧，一方面起到支撑上下自锁套的作用，另一方面使上下自锁套之间能够转角，实现自动拐弯，弹簧与曲柄连杆机构配合使本蠕虫机器人在能够灵活拐弯的基础上具有一定强度；还在两侧任一曲柄机构失灵的情况下继续运行，

本发明的曲柄与连杆设置了可调节长度的滑块和固定孔，滑块与不同位置的固定孔配合，可改变连杆的长度，从而调节本蠕虫机器人一次蠕动的行程；

本发明安装方便，机构简单，成本低廉，运动可靠，适应性强，能够替代高空作业人员实现高空作业。

附图说明

图1为本发明的蠕虫机器人爬行在柱状物上的立体图；

图2为本发明的蠕虫机器人爬行在柱状物上主视图；

图3为本发明的蠕虫机器人爬行在柱状物上左视图；

图4为图1的主视剖视图；

图5为本发明的上自锁套的立体图；

图6为图5的俯视图；

图7为本发明的蠕虫机器人在柱状物上过弯时的示意图；

图8为本发明的连杆的主视图；

图9为本发明的连杆的横界面示意图；

图10为本发明的曲柄的主视图；

图11为本发明的曲柄的俯视图。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

如图1～11所示，一种蠕虫机器人，它包括，

自锁套对，包括上自锁套20和下自锁套21，上自锁套20和下自锁套21上均设置有用于套在柱状物30上爬行的通孔，所述上自锁套20和下自锁套21的两端均设置有一梯形圆弧结构；

自锁球213，所述梯形圆弧结构与上自锁套20、下自锁套21形成的空腔内均设置有自锁球213，所述自锁球213的直径大于上述梯形圆弧结构的顶边长度，并且自锁球 213的直径小于梯形圆弧结构的底边长度，所述自锁球213具有足够大的摩擦系数以提供足够的摩擦力实现自锁；

曲柄连杆机构，所述曲柄连杆机构的一端转动连接在上自锁套20上，另一端转动连接在下自锁套21上。

如图1所示，所述上自锁套20和下自锁套21之间连接有弹簧22，所述弹簧设置有四根，分别设置在自锁套对的两侧，所述自锁套对的两侧均设置有曲柄连杆机构，以保证机器人有足够的动力爬动，且当一侧曲柄连杆机构失灵时，可由弹簧来保证机器人的运行，使得机器人不至于因为两侧运动不同步而停止。

如图1、2、3所示，所述曲柄连杆机构包括曲柄10和连杆11，所述曲柄10的一端与上自锁套20转动连接，曲柄10的另一端与连杆11的一端转动连接，连杆11的另一端与下自锁套21转动连接。

如图1、2、5所示，所述上自锁套20上设置有销孔212，销孔212上安装有第一连接销110，上自锁套20通过第一连接销110与曲柄10的一端连接；所述下自锁套21 上也设置有销孔212，销孔212上安装有第二连接销111，下自锁套21通过第二连接销 111与连杆11的另一端连接；所述上自锁套20和下自锁套21上均设置有一对销孔 212。。

如图1所示，所述第一连接销110和第二连接销111与上自锁套20、下自锁套21 接触的一面为圆弧形面，保证两接销紧贴自锁套，防止连接销转动。

如图1、4、5、6所示，所述上自锁套20和下自锁套21上的用于套在柱状物30上爬行的通孔的直径略大于柱状物30的直径，并且与柱状物30滑动连接，以保证机器人能够在柱状物30上顺利行走和拐弯。

如图5、6所示，所述上自锁套20和下自锁套21的结构相同，上自锁套20或下自锁套21包括左套件和右套件，所述左套件和右套件的连接处设置有相互配合的凸块和凹口，凸块和凹口采用第一连接销110或第二连接销111连接，使其方便安装在一些两端封闭杆上。

如图8、9、10、11所示，所述连杆11采用槽钢结构，连杆11的横截面为凹槽型，连杆11上设置有多个固定孔，所述曲柄10与连杆11连接的一端设置有滑块101，滑块 101与连杆11上的固定孔配合以实现曲柄10与连杆11的连接。当需要调节一次爬动的距离时，只需要改变曲柄10的滑块101在连杆11的固定孔的位置即可。

为了具有较大的摩擦系数，保证自锁球能够提供足够大摩擦力来更好地实现自锁，所述自锁球213采用橡胶材料制成。

进一步，所述蠕虫机器人还包括驱动机构，驱动机构用于驱动曲柄连杆机构转动，以使自锁套对在柱状物30上爬行。

本发明的工作原理如下：

曲柄10顺时针转动带动连杆11转动，两自锁套距离有被拉大的趋势，下自锁套21有向下运动的趋势，由于自锁球213的直径大于下自锁套21梯形圆弧结构的顶边长度，自锁球213被挤压，下自锁套21受到摩擦力被锁死，因此对连杆11有一个向上的作用力，从而使上自锁套20有向上运动的趋势，而自锁球213直径小于上自锁套20梯形圆弧结构的底边长度，不影响上自锁套20向上滑动，上自锁套20向上运动，从而实现上自锁套20沿柱状物向上爬行；

曲柄10继续顺时针转动，直至上下自锁套距离有被减小的趋势，上自锁套20有向下运动的趋势，下自锁套21有向上运动的趋势，由于自锁球213的直径大于上自锁套 20梯形圆弧结构的顶边长度，上自锁套20被锁死，而自锁球213直径小于下自锁套21 梯形圆弧结构的底边长度，不影响下自锁套21向上滑动，下自锁套21向上运动，从而实现下自锁套21沿柱状物向上爬行。上下自锁套交替向上爬行，完成了本蠕虫机器人的向上爬行动作。

当曲柄10逆时针转时，同样的原理，本蠕虫机器人可以完成向下爬行动作。

以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蠕虫机器人，其特征在于：它包括，

自锁套对，包括上自锁套(20)和下自锁套(21)，上自锁套(20)和下自锁套(21)上均设置有用于套在柱状物(30)上爬行的通孔，所述上自锁套(20)和下自锁套(21)的两端均设置有一梯形圆弧结构；

自锁球(213)，所述梯形圆弧结构与上自锁套(20)、下自锁套(21)形成的空腔内均设置有自锁球(213)，所述自锁球(213)的直径大于上述梯形圆弧结构的顶边长度，并且自锁球(213)的直径小于梯形圆弧结构的底边长度；所述自锁球(213)具有足够大的摩擦系数以提供足够的摩擦力实现自锁；

曲柄连杆机构，所述曲柄连杆机构的一端转动连接在上自锁套(20)上，另一端转动连接在下自锁套(21)上。

2.根据权利要求1所述的蠕虫机器人，其特征在于：所述上自锁套(20)和下自锁套(21)之间连接有弹簧(22)。

3.根据权利要求1所述的蠕虫机器人，其特征在于：所述曲柄连杆机构包括曲柄(10)和连杆(11)，所述曲柄(10)的一端与上自锁套(20)转动连接，曲柄(10)的另一端与连杆(11)的一端转动连接，连杆(11)的另一端与下自锁套(21)转动连接。

4.根据权利要求3所述的蠕虫机器人，其特征在于：所述上自锁套(20)上设置有销孔(212)，销孔(212)上安装有第一连接销(110)，上自锁套(20)通过第一连接销(110)与曲柄(10)的一端连接；所述下自锁套(21)上也设置有销孔(212)，销孔(212)上安装有第二连接销(111)，下自锁套(21)通过第二连接销(111)与连杆(11)的另一端连接。

5.根据权利要求4所述的蠕虫机器人，其特征在于：所述第一连接销(110)和第二连接销(111)与上自锁套(20)、下自锁套(21)接触的一面为圆弧形面。

6.根据权利要求1所述的蠕虫机器人，其特征在于：所述自锁套对的两侧均设置有曲柄连杆机构，所述自锁球(213)采用橡胶材料制成。

7.根据权利要求1所述的蠕虫机器人，其特征在于：所述上自锁套(20)和下自锁套(21)上的用于套在柱状物(30)上爬行的通孔的直径略大于柱状物(30)的直径，并且与柱状物(30)滑动连接。

8.根据权利要求4所述的蠕虫机器人，其特征在于：所述上自锁套(20)和下自锁套(21)的结构相同，上自锁套(20)或下自锁套(21)包括左套件和右套件，所述左套件和右套件的连接处设置有相互配合的凸块和凹口，凸块和凹口采用第一连接销(110)或第二连接销(111)连接。

9.根据权利要求3所述的蠕虫机器人，其特征在于：所述连杆(11)采用槽钢结构，连杆(11)的横截面为凹槽型，连杆(11)上设置有多个固定孔，所述曲柄(10)与连杆(11)连接的一端设置有滑块(101)，滑块(101)与连杆(11)上的固定孔配合以实现曲柄(10)与连杆(11)的连接。

10.根据权利要求1所述的蠕虫机器人，其特征在于：所述蠕虫机器人还包括驱动机构，驱动机构用于驱动曲柄连杆机构转动，以使自锁套对在柱状物(30)上爬行。