CN109571505A - 一种机器人转向结构 - Google Patents
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Abstract
本发明属于攀爬设备技术领域，尤其涉及一种机器人转向结构，包括：转盘、爬树爪滑块、第二弹性件和两个驱动电机，所述爬树爪滑块的一端与爬树爪连接，另一端滑动连接在传动带上，且爬树爪滑块的滑动方向与传动带的轴线平行，爬树爪滑块与传动带之间设置有第二弹性件，所述转盘包括两个圆弧段，两个圆弧段分别设置在两个抓取段内，在爬树爪移动至抓取段后，爬树爪的爪体内侧贴近所述圆弧段的外侧面，爬树爪沿着所述圆弧段的弧线移动，两个驱动电机分别单独驱动两条传动带转动；可以实现机器人的原地转向，机器人在树体表面转向，在面对树体不规则表面时具有更好的灵活性，从而攀爬至树体的不同区域，满足生长检测或环境监测的需要。
Description
技术领域
本发明属于攀爬设备技术领域，尤其涉及一种机器人转向结构。
背景技术
采用机械设备代替人工对树木进行攀爬，可以降低攀爬人员的跌落风险，提高工作效率，目前的爬树机器人可以实现对树木进行修剪树枝、采摘果实、病虫害防治、树木生长检测等；现有的爬树机器人在整体上大多具有三个部分，用于驱动爬树的驱动件、用于与树体固定的固定件和用于机器人对树体操作的功能件，其中，中国专利CN201410242830.5公开了一种爬树机器人，固定件采用环抱树体的方式，这种机器人主要在树干上下移动进行整枝，对树体抓取牢固，但环抱树干的固定方式不灵活，对生长不规则的树体表面适应性差，在树木生长检测或环境检测过程中，需要在不破坏树木的前提下，快速灵活的攀爬树体，因此提供一种相对小巧的爬树机器人采用非环抱的固定方式，适应不规则生长的树木，完成环境监测，为使机器人攀爬至树体的不同区域，需要机器人在能够在树体表面转向。
发明内容
本发明克服了上述现有技术的不足，提供了一种机器人转向结构，使爬树机器人能够在树体表面转向，以攀爬至树体的不同区域。
本发明的技术方案：
一种爬树机器人，包括壳体、传动带、爬树爪、限位环、传动带驱动件和压力件，所述壳体包括：与树体表面接触的底面，底面相对的顶面，底面两侧与树体轴向平行的两个侧面，所述壳体的两个侧面之间设置有容纳内部结构的空腔，空腔内设置有传动带，传动带沿着树体的轴线方向布置，且传动带通过所述空腔内部的传动带驱动件驱动转动，传动带的两侧设置有若干个爬树爪，若干个爬树爪沿着传动带等间距设置，且爬树爪的爪尖垂直于传动带表面并朝向传动带的外部伸出设置，所述传动带外侧侧设置有限位环，限位环将传动带一侧的若干个爬树爪箍起，限制爬树爪的爪尖向传动带的外部伸出距离，所述壳体的顶面和底面之间设置有通孔，通孔内设置有压力件用于对机器人施加指向树体内部的辅助压力；
所述爬树爪包括：爪体和连接段，所述爪体的一端设置有用于抓取的尖端，另一端固定连接在连接段上，所述连接段横向穿过限位环后铰接在传动带上，且连接段与传动带的铰接的可转动面与传动带的表面垂直；
所述传动带包括第一弹性件和同步齿，所述第一弹性件设置在爬树爪与传动带之间，用于对爬树爪施加转向限位环的转动力，所述同步齿用于与所述传动带驱动件连接；
所述限位环包括准备段、抓取段和回收段，所述抓取段和回收段设置在壳体的底面一侧，且抓取段和回收段均为直线段，所述抓取段的侧面连接有回收段，所述准备段将抓取段和回收段不相连的两端连接，共同构成环形结构，且所述准备段与抓取段的连接处限位环的高度降低形成断崖状结构，所述准备段、抓取段和回收段的高度不同，使所述爬树爪具有三种状态：
第一状态：爬树爪落在准备段内，限位环高度不变，限位环将爬树爪抬起，爬树爪的爪尖位于壳体的内部；
第二状态：爬树爪落在抓取段内，限位环高度低于准备段，爬树爪下落，爬树爪的爪尖位于壳体的外部；
第三状态：爬树爪落在回收段内，限位环的高度从抓取段高度逐渐增加至准备段高度，爬树爪逐渐抬起，爬树爪的爪尖从壳体的外部向壳体的内部移动。
进一步地，所述爬树爪的爪体为圆弧形，且所述圆弧形的圆心落在所述爬树爪与传动带铰接的铰接轴上。
进一步地，传动带驱动件包括：驱动电机、主动轮、架体和从动轮，所述传动带套接在所述架体外部，架体为传动带提供支撑，架体的两端分别设置有主动轮和从动轮，且主动轮和从动轮与所述同步齿啮合，所述主动轮与驱动电机连接。
进一步地，所述压力件包括风扇和风扇驱动件，所述风扇与壳体的顶面和底面之间的通孔同轴设置，所述风扇驱动件与风扇连接并驱动风扇转动，且风扇具有停转、中速和高速三个状态，停转状态下风扇停止转动，压力件不对机器人施加压力，中速状态下，风扇低速转动，产生的压力满足压力件对单个爬树爪产生的力矩小于第一弹性件对该爬树爪产生的力矩，高速状态下，风扇高速转动，产生的压力满足压力件对机器人产生的力大于机器人自身的重力。
一种爬树方法，包括以下步骤：
步骤a：启动压力件，风扇以高速状态转动，产生足够抵消自身重量的压力，压力方向从壳体的顶面指向壳体的底面；
步骤b：将爬树机器人沿竖直方向放置在树体表面，启动传动带驱动件；
步骤c：传动带转动，若干个爬树爪随传动带移动，爬树爪在限位环的准备段滑动至壳体底面一侧，爬树爪的爪体与所述底面垂直，爬树爪从准备段与抓取段连接处的断崖结构处滑过，爬树爪在第一弹性件的作用下，沿铰接轴转动，爬树爪的爪尖嵌入树体表面，机器人向上攀爬；
步骤d：爬树爪从抓取段滑动至回收段，爬树爪在回收段随着限位环高度的增加，沿铰接轴转动，爬树爪的爪体保持与所述底面垂直沿着远离树体的方向移动，爬树爪与树体分离，爬树爪从回收段进入准备段；
步骤e：压力件的风扇从高速状态转换为中速状态。
进一步地，所述压力件产生的压力作用点位于所述抓取段在前进方向的一端，使压力件的压力在产生将机器人整体压紧在树体表面的同时，产生以抓取段在前进方向的一端的转动趋势。
进一步地，在一侧所述的抓取段内同时存在的爬树爪的数量呈：1、2、1、2…的数列变化，在爬树爪的数量为1时，机器人在压力件的作用下，机器人以当前抓取段内的爬树爪为轴，机器人前进方向的一端向树体方向偏转，在爬树爪的数量为2时，机器人在压力件的作用下，压紧在树体表面移动。
进一步地，所述方法应用在一种爬树机器人上。
进一步地，所述的一种爬树机器人包括壳体、传动带、爬树爪、限位环、传动带驱动件和压力件。
一种机器人的风扇转速计算方法，包括以下步骤：
步骤a：取一个位于抓取段的爬树爪，根据第一弹性件对爬树爪的作用力F2、第一弹性件作用点距离爬树爪铰接点的距离L2、树体对爬树爪的作用力F1和树体对爬树爪作用点距离爬树爪铰接点的距离L1，由杠杆平衡，得到：F1L1＝F2L2；
步骤b：取位于抓取段的爬树爪最大数量n，树体对机器人的整体作用力F0，根据公式：
计算树体对机器人的整体作用力；
步骤c：根据压力件风扇螺旋桨的直径d、螺距a、桨宽度b、转速V、大气压力p、经验系数c和拉力F，由螺旋桨拉力计算公式：
F＝dabV2pc
使F≤F0得到：
变形得到风扇中速状态下的转速：
步骤d：根据机器人的总重量G，计算风扇高速状态下的转速V1：
由G＜F得到：
G＜dabV1 2pc
变形得到风扇高速状态下的转速：
进一步地，所述步骤a中在取一个位于抓取段的爬树爪时，取爬树爪的连接段与壳体的底面平行时的状态。
进一步地，所述的一种机器人的风扇转速计算方法应用在一种爬树机器人上。
进一步地，所述的一种爬树机器人包括壳体、传动带、爬树爪、限位环、传动带驱动件和压力件。
一种机器人转向结构，包括：转盘、爬树爪滑块、第二弹性件和两个驱动电机，所述爬树爪滑块的一端与爬树爪连接，另一端滑动连接在传动带上，且爬树爪滑块的滑动方向与传动带的轴线平行，爬树爪滑块与传动带之间设置有第二弹性件，所述转盘包括两个圆弧段，两个圆弧段分别设置在两个抓取段内，在爬树爪移动至抓取段后，爬树爪的爪体内侧贴近所述圆弧段的外侧面，爬树爪沿着所述圆弧段的弧线移动，两个驱动电机分别单独驱动两条传动带转动；
所述转盘包括：第一月形盘、第二月形盘、月形盘连杆和转盘驱动件，所述第一月形盘和第二月形盘均通过月形盘连杆与转盘驱动件连接，且第一月形盘和第二月形盘的外侧均设置有圆弧段，在转盘驱动件驱动下第一月形盘和第二月形盘同步移动形成直线位或转弯位，在直线位时，第一月形盘和第二月形盘的圆弧段与爬树爪分离，在转弯位时，第一月形盘和第二月形盘的圆弧段在抓取段内并与爬树爪接触，且两个圆弧段的圆心均设置在两个抓取段中心点连线的中点处。
进一步地，所述所述第一月形盘和第二月形盘均通过月形盘连杆与壳体的底面铰接连接，铰接连接的轴线设置在两个所述圆弧段的圆心处，所述月形盘连杆通过所述转盘驱动件驱动做旋转运动，在第一月形盘和第二月形盘转动至机器人前进方向时为直线位，在第一月形盘和第二月形盘转动至与机器人前进方向垂直方向时为转弯位。
进一步地，所述第一月形盘和第二月形盘之间通过一个月形盘连杆连接，且所述月形盘连杆的中间与所述壳体的底面铰接连接，所述转盘驱动件驱动月形盘连杆转动时，第一月形盘和第二月形盘的转动方向相同。
进一步地，所述所述第一月形盘和第二月形盘分别通过一个月形盘连杆与所述壳体的底面铰接连接，所述转盘驱动件驱动月形盘连杆转动时，第一月形盘和第二月形盘的转动方向相反。
进一步地，所述转盘驱动件包括：转盘驱动电机、转盘驱动连杆、转盘驱动滑块、转盘驱动丝杆，两个所述的转盘驱动连杆的一端分别铰接在两个所述的月形盘连杆上，另一端铰接在所述转盘驱动滑块上，转盘驱动滑块套接在转盘驱动丝杆上，转盘驱动丝杆与转盘驱动电机连接。
进一步地，所述所述第一月形盘和第二月形盘均通过月形盘滑道滑动连接在壳体的底面，且在第一月形盘和第二月形盘滑动至抓取段内时，第一月形盘和第二月形盘的圆弧段的圆心重合，所述转盘驱动件通过月形盘连杆驱动第一月形盘和第二月形盘做往复的直线运动，在第一月形盘和第二月形盘滑动至所述月形盘滑道外侧的一端时为转弯位，在第一月形盘和第二月形盘滑动至所述月形盘滑道内侧的一端时为直线位。
进一步地，所述转盘驱动件包括：转盘电机、转盘丝杆和转盘轮，所述月形盘连杆的一端铰接在所述第一月形盘或第二月形盘上，另一端铰接在转盘轮上，且转盘轮上的两个铰接点以转盘轮的圆心相位间隔180°设置，所述转盘轮的外圈设置有齿轮，齿轮与所述转盘丝杆啮合，转盘丝杆与转盘电机连接。
进一步地，所述转向结构应用在一种爬树机器人上。
进一步地，所述的一种爬树机器人包括壳体、传动带、爬树爪、限位环、传动带驱动件和压力件。
一种机器人转向方法，包括以下步骤：
步骤a：压力件的风扇由中速转动切换为高速转动；
步骤b：转盘驱动件驱动第一月形盘和第二月形盘从直线位移动至转弯位，第一月形盘和第二月形盘进入抓取段，位于抓取段内的爬树爪被两个月形盘推动至两个月形盘外侧圆弧段所在的虚拟圆上；
步骤c：两个驱动电机反向转动，两条传动带反向转动使两侧的爬树爪反向移动，两个抓取段内的爬树爪沿着第一月形盘或第二月形盘的外沿滑动，机器人以所述虚拟圆的圆心为轴转向；
步骤d：转盘驱动件驱动第一月形盘和第二月形盘从转弯位移动至直线位，第一月形盘和第二月形盘离开抓取段，抓取段内的爬树爪在第二弹性件的拉动下向内移动至与限位环接触；
步骤e：两个驱动电机同向转动，两条传动带同向转动使两侧的爬树爪同向移动，两个抓取段内的爬树爪沿着限位环滑动直至抓取段内的爬树爪将树体抓紧；
步骤f：压力件的风扇由高速转动切换为中速转动。
进一步地，所述步骤b中第一月形盘和第二月形盘以所述的虚拟圆的圆心为轴转动。
进一步地，所述第一月形盘和第二月形盘沿相反的方向转动，且在直线位时第一月形盘和第二月形盘重叠置于机器人前进方向的一端。
进一步地，所述第一月形盘和第二月形盘沿相同方向转动，且转动方向与机器人的转向方向相反，在直线位时第一月形盘和第二月形盘分别沿机器人前进方向置于机器人的两端。
进一步地，所述的一种机器人转向方法应用在一种爬树机器人上。
进一步地，所述的一种爬树机器人包括壳体、传动带、爬树爪、限位环、传动带驱动件和压力件。
一种转向装置，包括转筒、针筒和转向驱动件，所述转筒垂直于机器人底面设置，转筒的上端通过上端座转动连接在机器人顶面通孔上，转筒的下端通过下端座转动连接在机器人底面通孔上，所述针筒套接在转筒的外侧，针筒的下端环形阵列设置有若干个固定针滑槽，固定针滑槽沿所述针筒轴向设置，每个固定针滑槽内均设置有一个固定针，固定针的上端通过弹簧与固定针滑槽底部连接，固定针的下端穿过所述下端座，若干个所述固定针从下端座穿过形成适应树木表面的固定爪，所述针筒通过连接架与针筒滑块连接，针筒滑块套接在针筒丝杆上，针筒丝杆沿所述针筒的轴线设置，针筒丝杆的上端与针筒电机连接，针筒电机固定在所述转筒上，所述转筒的外壁上还设置有转筒驱动齿，转筒驱动齿通过齿轮与转筒电机连接。
进一步地，所述针筒还包括锁定结构，锁定结构包括：锁紧筒、滑环和顶杆，所述锁紧筒套接在固定针筒外侧，锁紧筒的两端设置有包覆在针筒端部的外沿用于限制锁紧筒沿所述针筒轴线方向的移动，锁紧筒的下端设置有固定针过孔，固定针过孔为腰形孔，腰形孔的一端宽度与固定针宽度相同，腰形孔的另一端宽度小于固定针宽度，所述滑环套接在所述转筒外侧，滑环通过若干个与所述针筒轴线平行的滑环限位杆固定在固定针滑槽上端，滑环限位杆上套接有弹簧，弹簧将所述滑环压紧在固定针滑槽上，所述滑环的外侧设置有滑环滑杆，滑环滑杆插入滑环滑槽内，滑环滑槽设置在所述锁紧筒上，且滑环滑槽倾斜设置，所述顶杆固定连接在所述固定针上端，所述固定针滑槽上端设置有顶杆过孔。
一种面向转向装置的锁定结构，包括：锁紧筒、滑环和顶杆，所述锁紧筒套接在固定针筒外侧，锁紧筒的两端设置有包覆在针筒端部的外沿用于限制锁紧筒沿所述针筒轴线方向的移动，锁紧筒的下端设置有固定针过孔，固定针过孔为腰形孔，腰形孔的一端宽度与固定针宽度相同，腰形孔的另一端宽度小于固定针宽度，所述滑环套接在所述转筒外侧，滑环通过若干个与所述针筒轴线平行的滑环限位杆固定在固定针滑槽上端，滑环限位杆上套接有弹簧，弹簧将所述滑环压紧在固定针滑槽上，所述滑环的外侧设置有滑环滑杆，滑环滑杆插入滑环滑槽内，滑环滑槽设置在所述锁紧筒上，且滑环滑槽倾斜设置，所述顶杆固定连接在所述固定针上端，所述固定针滑槽上端设置有顶杆过孔。
一种转向装置的固定方法，包括以下步骤：
步骤a：启动针筒电机，针筒丝杆转动，推动针筒向机器人底面运动，针筒下端的若干个固定针同时从机器人底面伸出；
步骤b：树体表面起伏的最高点先与固定针接触，并将对应接触的固定针向固定针滑槽内推动，树体表面起伏的低处后与固定针接触，并将对应接触的固定针向固定针滑槽内推动，若干根固定针下端的针尖刺入树体表面，并且若干个针尖形成适应树体表面的接触面；
步骤c：树体表面起伏的最高点对应的固定针滑动至固定针滑槽底部后，顶杆从固定杆滑槽上端的顶杆过孔伸出，向上推动滑环，滑环外侧的滑环滑杆在滑环限位杆的导向下沿着固定针轴向滑动，滑环滑杆在倾斜设置的滑环滑槽内滑动，推动锁紧筒转动，锁紧筒上的固定针过孔随之转动，固定针过孔小于固定针宽度的一端将固定针夹紧，将固定针的伸出长度固定，使若干个针尖形成的适应树体表面的接触面固定。
进一步地，所述方法应用在一种面向转向装置的锁定结构上，所述锁定结构包括：锁紧筒、滑环和顶杆。
本发明的有益效果为：
1、本发明的爬树机器人包括包括壳体、传动带、爬树爪、限位环、传动带驱动件和压力件，所述壳体内设置有传动带，传动带的两侧设置有若干个爬树爪，传动带外侧设置有限位环，限制爬树爪的爪尖向传动带的外部伸出距离，壳体内设置有压力件用于对机器人施加指向树体内部的辅助压力；由此结构可以实现，传动带转动，使爬树爪在限位环上滑动，使爬树爪能够抓取在树表面，并随传动带移动，区别于现有的环抱树体的固定结构，采用爬树爪对树表面抓取，减小与树体的接触面积，在攀爬时能够避开树表面不规则处，对不同树木的适应性更好，便于对树木生长或环境监测使用。
2、本发明的爬树机器人，采用在传动带侧面设置爬树爪，爬树爪一方面能够抓紧树表面形成爬树机器人的固定结构，另一方面爬树爪随传动带移动，形成使机器人攀爬的动力结构，使结构简化。
3、本发明爬树机器人的限位环包括，准备段、抓取段和回收段，抓取段和回收段设置在壳体的底面一侧，所述抓取段的侧面连接有回收段，准备段将抓取段和回收段不相连的两端连接，共同构成环形结构，由此结构可以实现，使爬树爪在抓取段刺入树皮表面，在回收段被限位环抬起，沿着准备段再次回到抓取段，形成循环的抓取、移动、释放过程，实现机器人的固定和移动。
4、本发明的机器人转向结构，包括：转盘、爬树爪滑块、第二弹性件和两个驱动电机，爬树爪滑块的一端与爬树爪连接，另一端滑动连接在传动带上，所述转盘包括两个圆弧段，两个圆弧段分别设置在两个抓取段内，在爬树爪移动至抓取段后，爬树爪的爪体内侧贴近所述圆弧段的外侧面，爬树爪沿着所述圆弧段的弧线移动，两个驱动电机分别单独驱动两条传动带转动；通过两个圆弧段，使本来两侧平行移动的爬树爪变成沿着圆弧段的圆形轨迹移动，通过两个电机单独控制两侧的爬树爪移动，可以实现机器人的原地转向，在面对树体不规则表面时具有更好的灵活性。
5、本发明的机器人转向装置，包括转筒、针筒和转向驱动件，转筒转动连接在机器人上，针筒套接在转筒的外侧，针筒的下端环形阵列设置有若干个固定针滑槽，每个固定针滑槽内均设置有一个固定针，固定针的上端通过弹簧与固定针滑槽底部连接，固定针的下端穿过所述下端座形成适应树木表面的固定爪，在转向前通过固定爪进行固定，使转向更稳定。
附图说明
图1为一种爬树机器人的整体结构示意图；
图2为图1的剖视图；
图3为图1中的爬树爪的结构示意图；
图4为图1中的限位环的结构示意图；
图5为图1中的传动带驱动件的结构示意图；
图6为爬树爪的受力关系图；
图7为一种转向结构的结构示意图；
图8为图7中的转盘的结构示意图；
图9为图7中的转盘在具体实施方式十三中的结构示意图；
图10为图7中的转盘在具体实施方式十四中的结构示意图；
图11为图7中的转盘驱动件的结构示意图；
图12为图7中的转盘在具体实施方式十六中的结构示意图；
图13为一种转向装置的结构示意图；
图14为图13的侧视图；
图15为图14中的针筒的结构示意图；
图16为图14中的针筒在锁紧状态的结构示意图；
图17为图针筒的固定针过孔的结构示意图；
图中：1壳体；2传动带；3爬树爪；4限位环；5传动带驱动件；6压力件；7转盘；8-转筒；9针筒；2-1第一弹性件；2-2同步齿；2-3爬树爪滑块；2-4第二弹性件；3-1爪体；3-2连接段；4-1准备段；4-2抓取段；4-3回收段；5-1驱动电机；5-2主动轮；5-3架体；5-4从动轮；7-1第一月形盘；7-2第二月形盘；7-3月形盘连杆；7-4转盘驱动件；8-1上端座；8-2下端座；8-3转筒电机；9-1固定针；9-2针筒丝杆；9-3针筒电机；9-4锁紧筒；9-5滑环；9-6顶杆；7-4-1转盘驱动电机；7-4-2转盘驱动连杆；7-4-3转盘驱动滑块；7-4-4转盘驱动丝杆；7-4-5转盘电机；7-4-6转盘丝杆；7-4-7转盘轮；9-4-1固定针过孔；9-5-1滑环限位杆；9-5-2滑环滑杆；9-5-3滑环滑槽；
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明进行详细说明：
具体实施方式一
本实施例公开的一种爬树机器人，结合图1和图2所示，包括壳体1、传动带2、爬树爪3、限位环4、传动带驱动件5和压力件6，所述壳体1包括：与树体表面接触的底面，底面相对的顶面，底面两侧与树体轴向平行的两个侧面，所述壳体1的两个侧面之间设置有容纳内部结构的空腔，空腔内设置有传动带2，传动带2沿着树体的轴线方向布置，且传动带2通过所述空腔内部的传动带驱动件5驱动转动，传动带2的两侧设置有若干个爬树爪3，若干个爬树爪3沿着传动带2等间距设置，且爬树爪3的爪尖垂直于传动带2表面并朝向传动带2的外部伸出设置，所述传动带2外侧设置有限位环4，限位环4将传动带2一侧的若干个爬树爪3箍起，限制爬树爪3的爪尖向传动带2的外部伸出距离，所述壳体1的顶面和底面之间设置有通孔，通孔内设置有压力件6用于对机器人施加指向树体内部的辅助压力；通过传动带驱动件5驱动传动带2转动，使传动带2侧面的爬树爪3沿着限位环4内侧滑动，通过限位环4限制爬树爪3的伸出距离，在爬树爪3伸出时能够对树体表面进行抓取，通过爬树爪3随传动带2移动，使机器人前进，采用爬树爪3对树皮的抓取，代替现有的环抱树木的固定结构，使机器人爬行过程中能够避开树木枝干、凸起和凹陷等表面，增强机器人的适应性；
结合图3所示，所述爬树爪3包括：爪体3-1和连接段3-2，所述爪体3-1的一端设置有用于抓取的尖端，另一端固定连接在连接段3-2上，所述连接段3-2横向穿过限位环4后铰接在传动带2上，且连接段3-2与传动带2的铰接的可转动面与传动带2的表面垂直；爬树爪3的连接段3-2搭在限位环4上，通过改变限位环4的高度，改变爬树爪3的爪体3-1的伸出长度，实现爬树爪3的抓取和释放；
所述传动带2包括第一弹性件2-1和同步齿2-2，所述第一弹性件2-1设置在爬树爪3与传动带2之间，用于对爬树爪3施加转向限位环4的转动力，所述同步齿2-2用于与所述传动带驱动件5连接；通过第一弹性件2-1使爬树爪3压紧在限位环4上，同时为爬树爪3抓紧树体时，提供足够的抓紧力；
结合图4所示，所述限位环4包括准备段4-1、抓取段4-2和回收段4-3，所述抓取段4-2和回收段4-3设置在壳体1的底面一侧，且抓取段4-2和回收段4-3均为直线段，所述抓取段4-2的侧面连接有回收段4-3，所述准备段4-1将抓取段4-2和回收段4-3不相连的两端连接，共同构成环形结构，且所述准备段4-1与抓取段4-2的连接处限位环4的高度降低形成断崖状结构，所述准备段4-1、抓取段4-2和回收段4-3的高度不同，使所述爬树爪3具有三种状态：
第一状态：爬树爪3落在准备段4-1内，限位环4高度不变，限位环4将爬树爪3抬起，爬树爪3的爪尖位于壳体1的内部；
第二状态：爬树爪3落在抓取段4-2内，限位环4高度低于准备段4-1，爬树爪3下落，爬树爪3的爪尖位于壳体1的外部；
第三状态：爬树爪3落在回收段4-3内，限位环4的高度从抓取段4-3高度逐渐增加至准备段4-1高度，爬树爪3逐渐抬起，爬树爪3的爪尖从壳体1的外部向壳体1的内部移动；
限位环4的准备段4-1、抓取段4-2和回收段4-3形成环形结构，爬树爪3在限位环4内滑动，依次完成抓取、释放和准备的动作，抓取段4-2贴近树皮，用于机器人抓取，断崖状结构使爬树爪3快速伸出，刺入树皮，使抓取稳固，在回收段4-3爬树爪3被抬起，并进入准备段4-1，爬树爪3即作为抓取的固定件又随传动带移动作为推动机器人前进的动力件。
具体实施方式二
本实施例是在具体实施方式一的基础上，具体地，结合图3所示，所述爬树爪3的爪体3-1为圆弧形，且所述圆弧形的圆心落在所述爬树爪3与传动带2铰接的铰接轴上；
便于爪体3-1的尖端刺入树体，进行固定。
具体实施方式三
本实施例是在具体实施方式一或二的基础上，具体地，结合图5所示，传动带驱动件5包括：驱动电机5-1、主动轮5-2、架体5-3和从动轮5-4，所述传动带2套接在所述架体5-3外部，架体5-3为传动带2提供支撑，架体5-3的两端分别设置有主动轮5-2和从动轮5-4，且主动轮5-2和从动轮5-4与所述同步齿2-2啮合，所述主动轮5-2与驱动电机5-1连接。
具体实施方式四
本实施例是在具体实施方式三的基础上，具体地，结合图1所示，所述压力件6包括风扇和风扇驱动件，所述风扇与壳体1的顶面和底面之间的通孔同轴设置，所述风扇驱动件与风扇连接并驱动风扇转动，且风扇具有停转、中速和高速三个状态，停转状态下风扇停止转动，压力件6不对机器人施加压力，中速状态下，风扇低速转动，产生的压力满足压力件6对单个爬树爪3产生的力矩小于第一弹性件2-1对该爬树爪3产生的力矩，高速状态下，风扇高速转动，产生的压力满足压力件6对机器人产生的力大于机器人自身的重力；
压力件6作为辅助动力，提供指向树体表面的压力，在机器人越过树体表面凸起处时，能够将机器人压紧在树体表面，避免脱落，同时压力件6的三个档位适应不同的压力需求，在正常爬行时，使用停转，在越过凸起时使用中速，在从树干爬行至枝干时使用高速克服自身重力。
具体实施方式五
本实施例公开的一种爬树方法，实施方法应用在具体实施方式一、二或四公开的一种爬树机器人上，具体地，包括以下步骤：
步骤a：启动压力件6，风扇以高速状态转动，产生足够抵消自身重量的压力，压力方向从壳体1的顶面指向壳体1的底面；
步骤b：将爬树机器人沿竖直方向放置在树体表面，启动传动带驱动件5；
步骤c：传动带2转动，若干个爬树爪3随传动带2移动，爬树爪3在限位环4的准备段4-1滑动至壳体1底面一侧，爬树爪3的爪体3-1与所述底面垂直，爬树爪3从准备段4-1与抓取段4-2连接处的断崖结构处滑过，爬树爪3在第一弹性件2-1的作用下，沿铰接轴转动，爬树爪3的爪尖嵌入树体表面，机器人向上攀爬；
步骤d：爬树爪3从抓取段4-2滑动至回收段4-3，爬树爪3在回收段4-3随着限位环4高度的增加，沿铰接轴转动，爬树爪3的爪体3-1保持与所述底面垂直沿着远离树体的方向移动，爬树爪3与树体分离，爬树爪3从回收段4-3进入准备段4-1；
步骤e：压力件6的风扇从高速状态转换为中速状态。
具体实施方式六
本实施例是在具体实施方式五的基础上，具体地，所述压力件6产生的压力作用点位于所述抓取段4-2在前进方向的一端，使压力件6的压力在产生将机器人整体压紧在树体表面的同时，产生以抓取段4-2在前进方向的一端的转动趋势；在越过凸起时，使机器人前进方向的一端在压力件6的作用下，向树体方向转动，贴合树体表面，使爬树爪能够抓取到树皮。
具体实施方式七
本实施例是在具体实施方式六的基础上，具体地，在一侧所述的抓取段4-2内同时存在的爬树爪3的数量呈：1、2、1、2…的数列变化，在爬树爪3的数量为1时，机器人在压力件6的作用下，机器人以当前抓取段4-2内的爬树爪3为轴，机器人前进方向的一端向树体方向偏转，在爬树爪3的数量为2时，机器人在压力件6的作用下，压紧在树体表面移动。
具体实施方式八
本实施例是在具体实施方式五、六或七的基础上，具体地，所述的一种爬树方法应用在一种爬树机器人上，一种爬树机器人包括壳体1、传动带2、爬树爪3、限位环4、传动带驱动件5和压力件6。
具体实施方式九本实施例公开的一种机器人的风扇转速计算方法，所述方法应用在一种爬树机器人和一种爬树方法上，定义压力件6的风扇三个档位，在不影响机器人爬行的基础上，提供足够的压紧力，具体地，结合图6所示，包括以下步骤：
步骤a：取一个位于抓取段4-2的爬树爪3，根据第一弹性件2-1对爬树爪3的作用力F2、第一弹性件2-1作用点距离爬树爪3铰接点的距离L2、树体对爬树爪3的作用力F1和树体对爬树爪3作用点距离爬树爪3铰接点的距离L1，由杠杆平衡，得到：F1L1＝F2L2；
步骤b：取位于抓取段4-2的爬树爪3最大数量n，树体对机器人的整体作用力F0，根据公式：
计算树体对机器人的整体作用力；
步骤c：根据压力件6风扇螺旋桨的直径d、螺距a、桨宽度b、转速V、大气压力p、经验系数c和拉力F，由螺旋桨拉力计算公式：
F＝dabV2pc
使F≤F0得到：
变形得到风扇中速状态下的转速：
步骤d：根据机器人的总重量G，计算风扇高速状态下的转速V1：
由G＜F得到：
G＜dabV1 2pc
变形得到风扇高速状态下的转速：
在机器人启动时采用高速转动，克服机器人自身重力，在竖直爬行时通过风扇切换位中速，满足机器人的爬行需要，同时不影响机器人攀爬，在树体表面凹凸不同区域能够提供压紧力，使机器人贴合树体。
具体实施方式十
本实施例是在具体实施方式九的基础上，具体地，所述步骤a中在取一个位于抓取段4-2的爬树爪3时，取爬树爪3的连接段3-2与壳体1的底面平行时的状态；在爬树爪3的连接段3-2与壳体1底面平行时压力件6的压力最小。
具体实施方式十一
本实施例是在具体实施方式十或十一的基础上，具体地，所述的一种机器人的风扇转速计算方法应用在一种爬树机器人上，一种爬树机器人包括壳体1、传动带2、爬树爪3、限位环4、传动带驱动件5和压力件6，通过计算得到的压力件6风扇的最低转速，满足机器人在爬树时的最低压力，在节省能源的同时保证爬行需要。
具体实施方式十二
本实施例公开的一种机器人转向结构，所述转向结构应用在具体实施方式一、二或四公开的一种爬树机器人上，用于爬树机器人在遇到树木枝干或凹陷等情况时机器人的转向，使机器人更灵活，到达现有机器人或人力无法达到的区域，有利于树木生长检测或环境监测；
具体地，结合图7所示，包括：转盘7、爬树爪滑块2-3、第二弹性件2-4和两个驱动电机5-1，所述爬树爪滑块2-3的一端与爬树爪3连接，另一端滑动连接在传动带2上，且爬树爪滑块2-3的滑动方向与传动带2的轴线平行，爬树爪滑块2-3与传动带2之间设置有第二弹性件2-4，所述转盘7包括两个圆弧段，两个圆弧段分别设置在两个抓取段4-2内，在爬树爪3移动至抓取段4-2后，爬树爪3的爪体3-1内侧贴近所述圆弧段的外侧面，爬树爪3沿着所述圆弧段的弧线移动，两个驱动电机5-1分别单独驱动两条传动带2转动；
结合图8所示，所述转盘7包括：第一月形盘7-1、第二月形盘7-2、月形盘连杆7-3和转盘驱动件7-4，所述第一月形盘7-1和第二月形盘7-2均通过月形盘连杆7-3与转盘驱动件7-4连接，且第一月形盘7-1和第二月形盘7-2的外侧均设置有圆弧段，在转盘驱动件7-4驱动下第一月形盘7-1和第二月形盘7-2同步移动形成直线位或转弯位，在直线位时，第一月形盘7-1和第二月形盘7-2的圆弧段与爬树爪3分离，在转弯位时，第一月形盘7-1和第二月形盘7-2的圆弧段在抓取段4-2内并与爬树爪3接触，且两个圆弧段的圆心均设置在两个抓取段4-2中心点连线的中点处；
转盘7将抓取段4-2覆盖，使原本沿竖直方向移动的爬树爪3沿转盘7的表面移动，在一个虚拟圆形的轨迹上移动，通过两个驱动电机5-1控制两条传动带的速度，在两条传动带转动方向相反时，两条爬树爪3的移动路径反向，机器人原地转向，使机器人具有转向功能，在爬行时能够避开枝干等，并可以实现机器人朝向特定方向爬行。
具体实施方式十三
本实施例是在具体实施方式十二的基础上，具体地，结合图9所示，所述所述第一月形盘7-1和第二月形盘7-2均通过月形盘连杆7-3与壳体1的底面铰接连接，铰接连接的轴线设置在两个所述圆弧段的圆心处，所述月形盘连杆7-3通过所述转盘驱动件7-4驱动做旋转运动，在第一月形盘7-1和第二月形盘7-2转动至机器人前进方向时为直线位，在第一月形盘7-1和第二月形盘7-2转动至与机器人前进方向垂直方向时为转弯位；
使两个月形盘在直线位时位于机器人前端收纳，使机器人整体的中心向上移动，在重量上使重心移动至压力件6的圆心处。
具体实施方式十四
本实施例是在具体实施方式十三的基础上，具体地，结合图10所示，所述第一月形盘7-1和第二月形盘7-2之间通过一个月形盘连杆7-3连接，且所述月形盘连杆7-3的中间与所述壳体1的底面铰接连接，所述转盘驱动件7-4驱动月形盘连杆7-3转动时，第一月形盘7-1和第二月形盘7-2的转动方向相同；
本实施例中，两个月形盘通过一根月形盘连杆7-3连接，转盘驱动件7-4同时驱动两个月形盘转动，同时转盘驱动件7-4具有两个驱动方向，在向左转动时，左侧爬树爪3向下运动，右侧爬树爪3向上运动，转盘驱动件7-4驱动两个月形盘沿逆时针方向转动。
具体实施方式十五
本实施例是在具体实施方式十三的基础上，具体地，结合图11所示，所述所述第一月形盘7-1和第二月形盘7-2分别通过一个月形盘连杆7-3与所述壳体1的底面铰接连接，所述转盘驱动件7-4驱动月形盘连杆7-3转动时，第一月形盘7-1和第二月形盘7-2的转动方向相反；
所述转盘驱动件7-4包括：转盘驱动电机7-4-1、转盘驱动连杆7-4-2、转盘驱动滑块7-4-3、转盘驱动丝杆7-4-4，两个所述的转盘驱动连杆7-4-2的一端分别铰接在两个所述的月形盘连杆7-3上，另一端铰接在所述转盘驱动滑块7-4-3上，转盘驱动滑块7-4-3套接在转盘驱动丝杆7-4-4上，转盘驱动丝杆7-4-4与转盘驱动电机7-4-1连接；
转盘驱动电机7-4-1通过转盘驱动丝杆7-4-4推动转盘驱动滑块7-4-3，转盘驱动滑块7-4-3通过两个转盘驱动连杆7-4-2推动两个月形盘连杆7-3，使两个月形盘沿相反方向转动。
具体实施方式十六
本实施例是在具体实施方式十二的基础上，具体地，结合图12所示，所述所述第一月形盘7-1和第二月形盘7-2均通过月形盘滑道滑动连接在壳体1的底面，且在第一月形盘7-1和第二月形盘7-2滑动至抓取段4-2内时，第一月形盘7-1和第二月形盘7-2的圆弧段的圆心重合，所述转盘驱动件7-4通过月形盘连杆7-3驱动第一月形盘7-1和第二月形盘7-2做往复的直线运动，在第一月形盘7-1和第二月形盘7-2滑动至所述月形盘滑道外侧的一端时为转弯位，在第一月形盘7-1和第二月形盘7-2滑动至所述月形盘滑道内侧的一端时为直线位。
所述转盘驱动件7-4包括：转盘电机7-4-5、转盘丝杆7-4-6和转盘轮7-4-7，所述月形盘连杆7-3的一端铰接在所述第一月形盘7-1或第二月形盘7-2上，另一端铰接在转盘轮7-4-7上，且转盘轮7-4-7上的两个铰接点以转盘轮7-4-7的圆心相位间隔180°设置，所述转盘轮7-4-7的外圈设置有齿轮，齿轮与所述转盘丝杆7-4-6啮合，转盘丝杆7-4-6与转盘电机7-4-5连接；
在进行转向时，转盘电机7-4-5驱动转盘丝杆7-4-6转动，转盘丝杆7-4-6推动转盘轮7-4-7转动，转盘轮7-4-7通过月形盘连杆7-3推动两个月形盘沿月形盘滑道滑动至抓取段，使转向过程平稳。
具体实施方式十七
本实施例是在具体实施方式十二、十三、十四、十五或十六的基础上，具体地，所述的一种机器人转向结构应用在一种爬树机器人上，所述的一种爬树机器人包括壳体1、传动带2、爬树爪3、限位环4、传动带驱动件5和压力件6。
具体实施方式十八
本实施例公开的一种机器人转向方法，所述方法应用在具体实施方式十二、十三、十四、十五或十六公开的一种机器人转向结构上，具体地，包括以下步骤：
步骤a：压力件6的风扇由中速转动切换为高速转动；
步骤b：转盘驱动件7-4驱动第一月形盘7-1和第二月形盘7-2从直线位移动至转弯位，第一月形盘7-1和第二月形盘7-2进入抓取段4-2，位于抓取段4-2内的爬树爪3被两个月形盘推动至两个月形盘外侧圆弧段所在的虚拟圆上；
步骤c：两个驱动电机5-1反向转动，两条传动带2反向转动使两侧的爬树爪3反向移动，两个抓取段4-2内的爬树爪3沿着第一月形盘7-1或第二月形盘7-2的外沿滑动，机器人以所述虚拟圆的圆心为轴转向；
步骤d：转盘驱动件7-4驱动第一月形盘7-1和第二月形盘7-2从转弯位移动至直线位，第一月形盘7-1和第二月形盘7-2离开抓取段4-2，抓取段4-2内的爬树爪3在第二弹性件2-4的拉动下向内移动至与限位环4接触；
步骤e：两个驱动电机5-1同向转动，两条传动带2同向转动使两侧的爬树爪3同向移动，两个抓取段4-2内的爬树爪3沿着限位环4滑动直至抓取段4-2内的爬树爪3将树体抓紧；
步骤f：压力件6的风扇由高速转动切换为中速转动。
具体地，所述步骤b中第一月形盘7-1和第二月形盘7-2以所述的虚拟圆的圆心为轴转动。
具体地，所述第一月形盘7-1和第二月形盘7-2沿相反的方向转动，且在直线位时第一月形盘7-1和第二月形盘7-2重叠置于机器人前进方向的一端。
具体地，所述第一月形盘7-1和第二月形盘7-2沿相同方向转动，且转动方向与机器人的转向方向相反，在直线位时第一月形盘7-1和第二月形盘7-2分别沿机器人前进方向置于机器人的两端。
具体地所述的一种机器人转向方法应用在一种爬树机器人上，所述的一种爬树机器人包括壳体1、传动带2、爬树爪3、限位环4、传动带驱动件5和压力件6。
具体实施方式十九
本实施例公开的一种转向装置，所述转向装置应用在具体实施方式一、二或四公开的一种爬树机器人上，用于爬树机器人在遇到树木枝干或凹陷等情况时机器人的转向，使机器人更灵活，到达现有机器人或人力无法达到的区域，有利于树木生长检测或环境监测；
具体地，结合图13和图14所示，包括转筒8、针筒9和转向驱动件10，所述转筒8垂直于机器人底面设置，转筒8的上端通过上端座8-1转动连接在机器人顶面通孔上，转筒8的下端通过下端座8-2转动连接在机器人底面通孔上，所述针筒9套接在转筒8的外侧，针筒9的下端环形阵列设置有若干个固定针滑槽，固定针滑槽沿所述针筒9轴向设置，每个固定针滑槽内均设置有一个固定针9-1，固定针9-1的上端通过弹簧与固定针滑槽底部连接，固定针9-1的下端穿过所述下端座8-2，若干个所述固定针9-1从下端座8-2穿过形成适应树木表面的固定爪，所述针筒9通过连接架与针筒滑块连接，针筒滑块套接在针筒丝杆9-2上，针筒丝杆9-2沿所述针筒9的轴线设置，针筒丝杆9-2的上端与针筒电机9-3连接，针筒电机9-3固定在所述转筒8上，所述转筒8的外壁上还设置有转筒驱动齿，转筒驱动齿通过齿轮与转向驱动件10连接；
压力件6设置在转筒8内部，针筒9用于将转筒8与树体固定，转向驱动件10用于使机器人相对于转筒8转动，实现机器人的转向，通过针筒电机9-3驱动针筒丝杆9-2转动，推动针筒9向树体移动，针筒9下端的若干个固定针9-1穿过转筒8下端的下端座8-2后与树皮接触，固定针9-1刺入树皮，使转筒8与树体固定，在固定时，每个固定针通过弹簧调整伸出长度，适应树体表面形状，形成适应树体表面形状的固定爪，转向驱动件10为转向驱动电机，固定在机器人内部，通过齿轮与转筒8外壁的转筒驱动齿啮合，驱动机器人相对转筒8转动，实现机器人的原地转向，在机器人爬树过程中，可以通过转向，躲避枝干或在树体表面朝向预定位置移动。
具体实施方式二十
本实施例是在具体实施方式十九的基础上，具体地，为保证针筒9与树体表面固定的温度性，避免树体表面凹凸不平的影响，在针筒9上设置锁定结构，将适应了树体表面形状的固定针被锁定，避免转向过程中晃动；
结合图15、图16和图17所示，所述针筒9还包括锁定结构，锁定结构包括：锁紧筒9-4、滑环9-5和顶杆9-6，所述锁紧筒9-4套接在固定针筒9外侧，锁紧筒9-4的两端设置有包覆在针筒9端部的外沿用于限制锁紧筒9-4沿所述针筒9轴线方向的移动，锁紧筒9-4的下端设置有固定针过孔9-4-1，固定针过孔9-4-1为腰形孔，腰形孔的一端宽度与固定针9-1宽度相同，腰形孔的另一端宽度小于固定针9-1宽度，所述滑环9-5套接在所述转筒8外侧，滑环9-5通过若干个与所述针筒9轴线平行的滑环限位杆9-5-1固定在固定针滑槽上端，滑环限位杆9-5-1上套接有弹簧，弹簧将所述滑环9-5压紧在固定针滑槽上，所述滑环9-5的外侧设置有滑环滑杆9-5-2，滑环滑杆9-5-2插入滑环滑槽9-5-3内，滑环滑槽9-5-3设置在所述锁紧筒9-4上，且滑环滑槽9-5-3倾斜设置，所述顶杆9-6固定连接在所述固定针9-1上端，所述固定针滑槽上端设置有顶杆过孔；
若干个固定针9-1被树体凹凸不平的表面推挤，向针筒内部滑动，若干个固定针9-1向内滑动的距离不同，在其中滑动距离最大的固定针9-1滑动至底部后，该固定针9-1上端的顶杆9-6与滑环9-5的下表面接触，顶杆9-6将滑环9-5向上顶起，滑环9-5在滑环限位杆9-5-1的导向下，向上滑动，同时滑环9-5外侧的滑环滑杆9-5-2在滑环滑槽9-5-3内向上滑动，由于滑环滑槽9-5-3倾斜设置，滑环滑杆9-5-2在向上滑动过程中，推挤滑环滑槽9-5-3侧面，使锁紧筒9-4在针筒9外侧转动，固定针过孔9-4-1随着锁紧筒9-4转动，使固定针过孔9-4-1直径小于固定针9-1的一端将固定针9-1夹紧固定，使若干个固定针9-1形成的固定爪形状被固定，在转向发生晃动趋势时，由固定针过孔9-4-1将固定针9-1锁定，限制固定针9-1向针筒9内部滑动，从而避免转向过程中晃动。
具体实施方式二十一
本实施例公开的一种转向装置的固定方法，所述方法应用在具体实施方式十九或二十公开的一种转向装置上，具体地，包括以下步骤：
步骤a：启动针筒电机9-3，针筒丝杆9-2转动，推动针筒9向机器人底面运动，针筒9下端的若干个固定针9-1同时从机器人底面伸出；
步骤b：树体表面起伏的最高点先与固定针9-1接触，并将对应接触的固定针9-1向固定针滑槽内推动，树体表面起伏的低处后与固定针9-1接触，并将对应接触的固定针9-1向固定针滑槽内推动，若干根固定针9-1下端的针尖刺入树体表面，并且若干个针尖形成适应树体表面的接触面；
步骤c：树体表面起伏的最高点对应的固定针9-1滑动至固定针滑槽底部后，顶杆9-6从固定杆滑槽上端的顶杆过孔伸出，向上推动滑环9-5，滑环9-5外侧的滑环滑杆9-5-2在滑环限位杆9-5-1的导向下沿着固定针9-1轴向滑动，滑环滑杆9-5-2在倾斜设置的滑环滑槽9-5-3内滑动，推动锁紧筒9-4转动，锁紧筒9-4上的固定针过孔9-4-1随之转动，固定针过孔9-4-1小于固定针9-1宽度的一端将固定针9-1夹紧，将固定针9-1的伸出长度固定，使若干个针尖形成的适应树体表面的接触面固定。
以上实施例只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。
Claims (9)
1.一种机器人转向结构，其在于，包括： 转盘（7）、爬树爪滑块（2-3）、第二弹性件（2-4）和两个驱动电机（5-1），所述爬树爪滑块（2-3）的一端与爬树爪（3）连接，另一端滑动连接在传动带（2）上，且爬树爪滑块（2-3）的滑动方向与传动带（2）的轴线平行，爬树爪滑块（2-3）与传动带（2）之间设置有第二弹性件（2-4），所述转盘（7）包括两个圆弧段，两个圆弧段分别设置在两个抓取段（4-2）内，在爬树爪（3）移动至抓取段（4-2）后，爬树爪（3）的爪体（3-1）内侧贴近所述圆弧段的外侧面，爬树爪（3）沿着所述圆弧段的弧线移动，两个驱动电机（5-1）分别单独驱动两条传动带（2）转动；
所述转盘（7）包括：第一月形盘（7-1）、第二月形盘（7-2）、月形盘连杆（7-3）和转盘驱动件（7-4），所述第一月形盘（7-1）和第二月形盘（7-2）均通过月形盘连杆（7-3）与转盘驱动件（7-4）连接，且第一月形盘（7-1）和第二月形盘（7-2）的外侧均设置有圆弧段，在转盘驱动件（7-4）驱动下第一月形盘（7-1）和第二月形盘（7-2）同步移动形成直线位或转弯位，在直线位时，第一月形盘（7-1）和第二月形盘（7-2）的圆弧段与爬树爪（3）分离，在转弯位时，第一月形盘（7-1）和第二月形盘（7-2）的圆弧段在抓取段（4-2）内并与爬树爪（3）接触，且两个圆弧段的圆心均设置在两个抓取段（4-2）中心点连线的中点处。
2.根据权利要求1所述的一种机器人转向结构，其在于，所述所述第一月形盘（7-1）和第二月形盘（7-2）均通过月形盘连杆（7-3）与壳体（1）的底面铰接连接，铰接连接的轴线设置在两个所述圆弧段的圆心处，所述月形盘连杆（7-3）通过所述转盘驱动件（7-4）驱动做旋转运动，在第一月形盘（7-1）和第二月形盘（7-2）转动至机器人前进方向时为直线位，在第一月形盘（7-1）和第二月形盘（7-2）转动至与机器人前进方向垂直方向时为转弯位。
3.根据权利要求2所述的一种机器人转向结构，其在于，所述第一月形盘（7-1）和第二月形盘（7-2）之间通过一个月形盘连杆（7-3）连接，且所述月形盘连杆（7-3）的中间与所述壳体（1）的底面铰接连接，所述转盘驱动件（7-4）驱动月形盘连杆（7-3）转动时，第一月形盘（7-1）和第二月形盘（7-2）的转动方向相同。
4.根据权利要求2所述的一种机器人转向结构，其在于，所述所述第一月形盘（7-1）和第二月形盘（7-2）分别通过一个月形盘连杆（7-3）与所述壳体（1）的底面铰接连接，所述转盘驱动件（7-4）驱动月形盘连杆（7-3）转动时，第一月形盘（7-1）和第二月形盘（7-2）的转动方向相反。
5.根据权利要求4所述的一种机器人转向结构，其在于，所述转盘驱动件（7-4）包括：转盘驱动电机（7-4-1）、转盘驱动连杆（7-4-2）、转盘驱动滑块（7-4-3）、转盘驱动丝杆（7-4-4），两个所述的转盘驱动连杆（7-4-2）的一端分别铰接在两个所述的月形盘连杆（7-3）上，另一端铰接在所述转盘驱动滑块（7-4-3）上，转盘驱动滑块（7-4-3）套接在转盘驱动丝杆（7-4-4）上，转盘驱动丝杆（7-4-4）与转盘驱动电机（7-4-1）连接。
6.根据权利要求1所述的一种机器人转向结构，其在于，所述所述第一月形盘（7-1）和第二月形盘（7-2）均通过月形盘滑道滑动连接在壳体（1）的底面，且在第一月形盘（7-1）和第二月形盘（7-2）滑动至抓取段（4-2）内时，第一月形盘（7-1）和第二月形盘（7-2）的圆弧段的圆心重合，所述转盘驱动件（7-4）通过月形盘连杆（7-3）驱动第一月形盘（7-1）和第二月形盘（7-2）做往复的直线运动，在第一月形盘（7-1）和第二月形盘（7-2）滑动至所述月形盘滑道外侧的一端时为转弯位，在第一月形盘（7-1）和第二月形盘（7-2）滑动至所述月形盘滑道内侧的一端时为直线位。
7.根据权利要求6所述的一种机器人转向结构，其在于，所述转盘驱动件（7-4）包括：转盘电机（7-4-5）、转盘丝杆（7-4-6）和转盘轮（7-4-7），所述月形盘连杆（7-3）的一端铰接在所述第一月形盘（7-1）或第二月形盘（7-2）上，另一端铰接在转盘轮（7-4-7）上，且转盘轮（7-4-7）上的两个铰接点以转盘轮（7-4-7）的圆心相位间隔180°设置，所述转盘轮（7-4-7）的外圈设置有齿轮，齿轮与所述转盘丝杆（7-4-6）啮合，转盘丝杆（7-4-6）与转盘电机（7-4-5）连接。
8.根据权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的一种机器人转向结构，其在于，所述转向结构应用在一种爬树机器人上。
9.根据权利要求8所述的一种机器人转向结构，其在于，所述的一种爬树机器人包括壳体（1）、传动带（2）、爬树爪（3）、限位环（4）、传动带驱动件（5）和压力件（6）。
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| CN201910009901.XA CN109571505B (zh) | 2019-01-05 | 2019-01-05 | 一种机器人转向结构 |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115180040A (zh) * | 2022-08-12 | 2022-10-14 | 兰州理工大学 | 一种基于弹性爪刺与对心抓盘的仿生足式爬壁机器人 |
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2019
- 2019-01-05 CN CN201910009901.XA patent/CN109571505B/zh active Active
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| CN115180040B (zh) * | 2022-08-12 | 2024-02-20 | 兰州理工大学 | 一种基于弹性爪刺与对心抓盘的仿生足式爬壁机器人 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109571505B (zh) | 2021-11-05 |
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