CN109823432B - 一种六爪可攀璧移动机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种六爪可攀璧移动机器人，包括机器人外壳、动力系统主动齿轮、动力系统从动齿轮、凸轮轴、运动足连杆、运动足从动杆、运动足连架杆、滑靴、运动足、驱动杠、约束从动杆、吸附风扇、运动轨迹套筒、推杆和主体支架；该机器人的动力源包含两部分，其中一个动力源用于控制机器人六条腿进行有规律的运动，使机器人运送，另一个动力源用于控制吸附风扇转动，使机器人可以贴附在不同倾角的平面。约束从动杆为L形结构，约束从动杆能够将机器人腿部的运动约束为两个方向(约束住了水平方向上的转动情况)的运动，从而使得机器人的运动稳定。通过六条机器腿的运动组合，使得机器人具有直线移动能力。

Description

一种六爪可攀璧移动机器人
技术领域
本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种六爪可攀璧移动机器人。
背景技术
移动机器人在军事、娱乐、运输等方面扮演了重要的角色。由于传统的移动机器人只能在水平面上进行移动，对于倾斜角度较大的斜坡难以翻越，面对竖直平面更是无能为力。应对移动过程中移动路径的不同情况，机器人需要会增加相应的结构以实现其对于多环境的适应性，也因此会增加其整体结构的复杂程度与重量。对此，一种结构简单，具有强适应性的移动机器人设计是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出实现一种少驱动，路径适应性强的移动机器人。
为实现上述目的，本发明提出一种单一动力源的六爪攀壁移动机器人，该机器人的动力源包含两部分，其中一个动力源用于控制机器人六条腿进行有规律的运动，使机器人运送，另一个动力源用于控制吸附风扇转动，使机器人可以贴附在不同倾角的平面。
本发明采用的技术方案为一种六爪可攀璧移动机器人，包括机器人外壳1、动力系统主动齿轮2、动力系统从动齿轮3、凸轮轴4、运动足连杆5、运动足从动杆6、运动足连架杆7、滑靴8、运动足9、驱动杠10、约束从动杆11、吸附风扇12、运动轨迹套筒13、推杆14和主体支架15；
机器人外壳1安装在主体支架15上，吸附风扇12安装在主体支架15之上，在主体支架15之上的机器人外壳1内部安装动力系统主动齿轮2、动力系统从动齿轮3和凸轮轴4，系统主动齿轮2与动力系统从动齿轮3相啮合，动力系统从动齿轮3的中心轴为凸轮轴4，动力系统主动齿轮2、动力系统从动齿轮3和凸轮轴4形成机器人运动的动力传递结构。凸轮轴4的周向上设有若干半圆形凸起，推杆14的一端竖直安装在半圆形凸起上，半圆形凸起与推杆14相配合实现输入的单向旋转运动转化为推杆14的规律往复的竖直方向的移动运动；运动轨迹套筒13安装在推杆14的外部，推杆14的外部设有导块，运动轨迹套筒13的内部设有导槽，导块与导槽相配合也即运动轨迹套筒13与推杆14的组合则将推杆14的规律往复移动运动转变为往复移动与往复扭动运行。实现将机器人运动的动力输出源产生的动力分化成不同方向的运动用以驱动机器人。
机器人共设有六组机器人腿部结构，各个机器人腿部结构呈间隔60°均匀布置在主体支架15周围。
运动足连杆5、运动足从动杆6、运动足连架杆7、滑靴8和运动足9组成机器人腿部结构。运动足连架杆7通过转动关节17与运动足连杆5铰接；运动足连杆5通过转动关节17与运动足从动杆6铰接；运动足从动杆6通过滑靴8与运动足9连接。
机器人腿部结构的运动足连杆5通过驱动杠10与推杆14铰接，驱动电机驱动动力系统主动齿轮2产生机器人前进动力，通过驱动杠10将动力传递到机器人腿部，此时机器人腿部具有三个方向上的运动。运动足9通过约束从动杆11与主体支架15相连。
约束从动杆11为L形结构，约束从动杆11能够将机器人腿部的运动约束为两个方向(约束住了水平方向上的转动情况)的运动，从而使得机器人的运动稳定。通过六条机器腿的运动组合，使得机器人具有直线移动能力。
附图说明
图1为六爪可攀璧移动机器人外观图。
图2为去掉外壳的六爪可攀璧移动机器人俯视外观图。
图3为去掉外壳的六爪可攀璧移动机器人仰视外观图。
图4为六爪可攀璧移动机器人核心驱动部分。
图5为驱动部分运动轨迹套筒。
图6为驱动部分凸轮轴结构示意图。
图7为驱动部分推杆结构示意图。
图8为六爪可攀璧移动机器人运动腿部结结构。
图9为腿部结构滑靴结构。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
如图1，2和3所示，本发明实施例所述的一种六爪可攀璧移动机器人，包括机器人外壳1、动力系统主动齿轮2、动力系统从动齿轮3、凸轮轴4、运动足连杆5、运动足从动杆6、运动足连架杆7、滑靴8、运动足9、驱动杠10、约束从动杆11、吸附风扇12、运动轨迹套筒13、推杆14、主体支架15。
吸附风扇12安装在主体支架15之上。
同时，在主体支架15之上安装动力系统主动齿轮2、动力系统从动齿轮3、凸轮轴4形成机器人运动动力输出源。
凸轮轴4、运动轨迹套筒13与推杆14组合，将机器人运动动力输出源产生的动力分化成不同方向的运动用以驱动机器人的运动。
凸轮轴4推动推杆14沿竖直方向运动，推杆14上的导块沿着运动轨迹套筒13内的滑槽运动，从而使推杆14产生水平方向的圆周运动。驱动杠10与推杆14顶部之间为万向链接，当推杆14运动时拉动驱动杠10运动，驱动杠10的运动与14的运动相似，从而实现驱动杠10的水平运动。
机器人腿部由运动足连杆5、运动足从动杆6、运动足连架杆7、滑靴8和运动足9组成。
运动足连架杆7通过转动关节17与运动足连杆5铰接；运动足连杆5通过转动关节17与运动足从动杆6铰接；运动足从动杆6通过滑靴8与运动足9连接。
机器人腿部通过驱动杠10与推杆14组合，驱动电机产生机器人前进动力，通过驱动杠10将动力传递到机器人腿部，此时机器人腿部具有三个方向上的运动。
运动足9通过约束从动杆11与主体支架15相连，将机器人腿部的运动约束为两个方向的运动，从而使得机器人的运动稳定。
通过六条机器腿的运动组合，使得机器人可以正常运动。
机器人动力源包含两部分，其中一个动力源用于控制机器人六条腿进行有规律的运动，使机器人运送，另一个动力源用于控制吸附风扇转动，使机器人可以贴附在不同倾角的平面。
可以通过吸附风扇将机器人吸附至任意角度的平面，并通过其腿部组合运动实现在不同平面的移动。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明创造所作的举例，而并非对本发明创造具体实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所引伸出的任何显而易见的变化或变动仍处于本发明创造权利要求的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种六爪可攀璧移动机器人，其特征在于：包括机器人外壳(1)、动力系统主动齿轮(2)、动力系统从动齿轮(3)、凸轮轴(4)、运动足连杆(5)、运动足从动杆(6)、运动足连架杆(7)、滑靴(8)、运动足(9)、驱动杠(10)、约束从动杆(11)、吸附风扇(12)、运动轨迹套筒(13)、推杆(14)和主体支架(15)；
机器人外壳(1)安装在主体支架(15)上，吸附风扇(12)安装在主体支架(15)之上，在主体支架(15)之上的机器人外壳(1)内部安装动力系统主动齿轮(2)、动力系统从动齿轮(3)和凸轮轴(4)，动力系统主动齿轮(2)与动力系统从动齿轮(3)相啮合，动力系统从动齿轮(3)的中心轴为凸轮轴(4)，动力系统主动齿轮(2)、动力系统从动齿轮(3)和凸轮轴(4)形成机器人运动的动力传递结构；凸轮轴(4)的周向上设有若干半圆形凸起，推杆(14)的一端竖直安装在半圆形凸起上，半圆形凸起与推杆(14)相配合实现输入的单向旋转运动转化为推杆(14)的规律往复的竖直方向的移动运动；运动轨迹套筒(13)安装在推杆(14)的外部，推杆(14)的外部设有导块，运动轨迹套筒(13)的内部设有导槽，导块与导槽相配合也即运动轨迹套筒(13)与推杆(14)的组合则将推杆(14)的规律往复移动运动转变为往复移动与往复扭动运行；实现将机器人运动的动力输出源产生的动力分化成不同方向的运动用以驱动机器人；
机器人共设有六组机器人腿部结构，各个机器人腿部结构呈间隔60°均匀布置在主体支架(15)周围；
运动足连杆(5)、运动足从动杆(6)、运动足连架杆(7)、滑靴(8)和运动足(9)组成机器人腿部结构；运动足连架杆(7)通过转动关节(17)与运动足连杆(5)铰接；运动足连杆(5)通过转动关节(17)与运动足从动杆(6)铰接；运动足从动杆(6)通过滑靴(8)与运动足(9)连接；
机器人腿部结构的运动足连杆(5)通过驱动杠(10)与推杆(14)铰接，驱动电机驱动动力系统主动齿轮(2)产生机器人前进动力，通过驱动杠(10)将动力传递到机器人腿部，此时机器人腿部具有三个方向上的运动；运动足(9)通过约束从动杆(11)与主体支架(15)相连。
2.根据权利要求1所述的一种六爪可攀璧移动机器人，其特征在于：约束从动杆(11)为L形结构，约束从动杆(11)能够将机器人腿部的运动约束为两个方向的运动，从而使得机器人的运动稳定。
3.根据权利要求1所述的一种六爪可攀璧移动机器人，其特征在于：机器人动力源包含两部分，其中一个动力源用于控制机器人六条腿进行有规律的运动，使机器人运送，另一个动力源用于控制吸附风扇转动，使机器人贴附在不同倾角的平面。
4.根据权利要求1所述的一种六爪可攀璧移动机器人，其特征在于：通过吸附风扇将机器人吸附至任意角度的平面，并通过其腿部组合运动实现在不同平面的移动。
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