CN111267985B - 一种具有预清洁功能的机器人脚掌结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有预清洁功能的机器人脚掌结构，包括机架，机架内设有第一电机和第二电机，第一电机带动一组脚趾件，每个脚趾件底部设有黏附垫；第二电机带动设置在机架底部的清洁刷。所述清洁刷为十字型结构，中部连接到第二电机的输出轴上。所述第一电机输出轴连接转盘，转盘上设有一组牵引绳连接孔，每个牵引绳连接孔连接一根牵引绳，每根牵引绳另一端连接脚趾件，第一电机带动转盘转动，从而通过牵引绳拉起脚趾件。
Description
技术领域
本发明涉及机器人领域，特别是一种具有预清洁功能的机器人脚掌结构。
背景技术
近年来，随着机器人技术的不断发展,爬壁机器人也得到了非常广泛的应用。传统的爬壁机器人主要有两种，一种是应用于粗糙表面的钩爪机器人，另一种是应用于光滑表面的附着机器人。钩爪机器人使用钩爪结构与目标表面相接触。其足部一般由刚性关节和齿轮等材料构成，利用强筋等弹性材料对关节进行控制，因此在光滑表面此类机器人大多会变得寸步难行；而附着机器人通常采用吸力、磁力或黏合剂等，但这些方法大多不适用于多孔外表面或是窗口和角落等非结构表面。当壁面出现较多灰尘或杂质时，会降低仿生黏附材料的使用寿命，减小黏附力，不利于机器人的长时间运动。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种具有预清洁功能的机器人脚掌结构。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种具有预清洁功能的机器人脚掌结构，包括机架，机架内设有第一电机和第二电机，第一电机带动一组脚趾件，每个脚趾件底部设有黏附垫；第二电机带动设置在机架底部的清洁刷。
本发明中，所述清洁刷为十字型结构，中部连接到第二电机的输出轴上。
本发明中，所述第一电机输出轴连接转盘，转盘上设有一组牵引绳连接孔，每个牵引绳连接孔连接一根牵引绳，每根牵引绳另一端连接脚趾件，第一电机带动转盘转动，从而通过牵引绳拉起脚趾件。
本发明中，所述脚趾件包括固定连接座、活动连接座和脚趾件本体，机架包括脚趾件连接盘，固定连接座固定连接到脚趾件连接盘，活动连接座与固定连接座轴连接，牵引绳连接到脚趾件本体，脚趾件本体底部设有黏附垫。
本发明中，所述固定连接座与活动连接座连接处设有扭簧，帮助脚趾件在拉起后能落下，并向下提供压力，使得脚趾件更紧密的黏附在壁面。
本发明中，所述黏附垫为聚二甲基硅氧烷或聚乙烯基硅氧烷或聚氨酯或聚氨酯丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。
有益效果：本发明改变了传统爬壁机器人的脚掌结构设计，采用黏附垫加清洁毛刷协同作用的方式可以实现预清洁效果，显著增强机器人的黏附能力，提高了机器人对环境的适应性，增加了设计寿命和工作可靠性。同时，采用多脚趾协同作业，脚趾数量可根据工作条件进行调整，使脚掌可以适用于不同工作环境，在单一脚趾失效后仍能达到一定程度的黏附效果，降低了工作风险，提高了可靠性和安全性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1是结构示意图；
图2是结构爆炸图；
图3是脚趾部分结构示意图；
图4是工作示意图一；
图5是工作示意图二。
具体实施方式
实施例：
如图1和图2，本实施例公开了一种具有预清洁功能的机器人脚掌结构，包括机架1，机架1内设有第一电机2和第二电机3，第一电机带动一组脚趾件5，每个脚趾件5底部设有黏附垫6；第二电机带动设置在机架1底部的清洁刷8。
清洁刷8为十字型结构，中部连接到第二电机3的输出轴上。
第一电机2输出轴连接转盘4，转盘4上设有一组牵引绳连接孔11，每个牵引绳连接孔连接一根牵引绳7，每根牵引绳另一端连接脚趾件5，第一电机2带动转盘4转动，从而通过牵引绳7拉起脚趾件5。
如图3，脚趾件5包括固定连接座5a、活动连接座5b和脚趾件本体5c，机架1包括脚趾件连接盘10，固定连接座5a固定连接到脚趾件连接盘10，活动连接座5b与固定连接座轴5a连接，牵引绳7连接到脚趾件本体5c，脚趾件本体5c底部设有黏附垫6。
固定连接座5a与活动连接座5b连接处设有扭簧9。
本实施例中，黏附垫6为聚二甲基硅氧烷或聚乙烯基硅氧烷或聚氨酯或聚氨酯丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。
本实施例的工作过程如图4所示，在本脚掌结构与壁面黏附前，第一电机2带动转盘4转动，使牵引绳7向上提，从而抬起脚趾件5。此时，清洁刷8先与壁面接触，第二电机3工作带动清洁刷8转动，达到清洁壁面的作用。在清洁刷工作结束后，如图5，第一电机2带动转盘反向转动，转盘解除对牵引绳的拉力，脚趾件5在扭簧9的作用下落下，且提供正压力，从而使各脚趾底部的黏附垫与壁面接触产生黏附力，支持机器人在壁面的运动。
本发明提供了一种具有预清洁功能的机器人脚掌结构的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (3)
1.一种具有预清洁功能的机器人脚掌结构，其特征在于，包括机架（1），机架（1）内设有第一电机（2）和第二电机（3），第一电机带动一组脚趾件（5），每个脚趾件（5）底部设有黏附垫（6）；第二电机带动设置在机架（1）底部的清洁刷（8）；所述清洁刷（8）为十字型结构，中部连接到第二电机（3）的输出轴上；所述第一电机（2）输出轴连接转盘（4），转盘（4）上设有一组牵引绳连接孔（11），每个牵引绳连接孔连接一根牵引绳（7），每根牵引绳另一端连接脚趾件（5），第一电机（2）带动转盘（4）转动，从而通过牵引绳（7）拉起脚趾件（5）；所述脚趾件（5）包括固定连接座（5a）、活动连接座（5b）和脚趾件本体（5c），机架（1）包括脚趾件连接盘（10），固定连接座（5a）固定连接到脚趾件连接盘（10），活动连接座（5b）与固定连接座（5a）轴连接，牵引绳（7）连接到脚趾件本体，脚趾件本体底部设有黏附垫（6）；所述脚趾件（5）为十六个，围绕机架（1）呈圆环分布；所述十字型结构的清洁刷（8）将十六个脚趾件均分为四份，第一电机（2）带动转盘（4）转动，使牵引绳（7）向上提，从而抬起脚趾件（5）；此时，清洁刷（8）先与壁面接触，第二电机（3）工作带动清洁刷（8）转动，从而对每一个脚趾件与壁面的接触面进行预清洁。
2.根据权利要求1所述的一种具有预清洁功能的机器人脚掌结构，其特征在于，所述固定连接座与活动连接座连接处设有扭簧（9）。
3.根据权利要求1所述的一种具有预清洁功能的机器人脚掌结构，其特征在于，所述黏附垫（6）为聚二甲基硅氧烷或聚乙烯基硅氧烷或聚氨酯或聚氨酯丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。
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