CN111441543A - 一种用于除雪破冰的蜘蛛型机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于除雪破冰的蜘蛛型机器人，包括用以安装中央控制单元的机身和沿机身中平行于地面的中轴线对称设置于机身两侧的多个机械腿，以及设置在所述机身中轴线对应端部的铲雪装置，该机身在对应铲雪装置一端的底部还设置有用于破冰的螺旋型破冰装置，其中，机身中的中央控制单元设置有与两侧的多个机械腿的信号输出端相对应的多个信号输出端并且相连接；采用本技术方案，能够清理不同的房顶或路面积雪，能够应对多种自然环境，使除雪破冰更加安全，清理工作更加便捷高效，制作成本较低。
Description
技术领域
本发明属于工业机器人领域，更具体地说，本发明涉及一种用于除雪破冰的蜘蛛型机器人。
背景技术
随着国民经济的飞速发展，自动除雪装置成为日常生活的生活必须品，一般的除雪装置只适合在平顶房或平地上工作，无法实现斜顶房和复杂路面的除雪，也无法实现一体化破冰除雪，且大部分装置十分的笨重。据了解，目前中国仍有近一半居民采用手持推雪铲除雪，而这种除雪方式在房顶除雪时带来了极大的安全隐患，而大部分路面除雪机，机器特别大，价格昂贵，无法适用于普通家庭用户。
除雪工人手持推雪铲和破冰锥进型作业。除雪工人上斜顶房有着极大的安全隐患，有可能会因为雪太滑而摔下去，也有可能当把雪推到房顶的边缘时，会因为用力过大而身体前倾从而导致坠楼事件，工人手持破冰锥可能会因为用力过猛而损坏房顶。在进型路面除雪时当积雪很厚时人力无法将其推走。
国内现有技术中唯数不多的除雪机，是采用推动式、气吸式、滚筒式；推动式对地面平整度要求较高，像不平整的路面就无法有效的去除积雪，气而吸式不能够将冰层吸上来，并且两者的重量很重，体积过大，滚筒式不能够去除冰层，并且三者都因为体积过大不能够上房顶，需要借助搬运机才能运送上去，即使上房顶也可能导致房顶被压跨，带来经济损失。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种除雪破冰护路一体化的且用于除雪破冰的蜘蛛型机器人。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种用于除雪破冰的蜘蛛型机器人，包括用以安装中央控制单元的机身和沿机身中平行于地面的中轴线对称设置于机身两侧的多个机械腿，以及设置在所述机身中轴线对应端部的铲雪装置，该机身在对应铲雪装置一端的底部还设置有用于破冰的螺旋型破冰装置，其中，机身中的中央控制单元设置有与两侧的多个机械腿的信号输出端相对应的多个信号输出端并且相连接；
所述铲雪装置中设置有驱动其沿中轴线方向活动的铲雪驱动分装置，铲雪驱动分装置的控制信号输入端与中央控制单元中设有的对应的信号输出端相连，并且通过中央控制单元输出信号控制铲雪装置运动；
所述破冰装置中设置有沿所述中轴线方向控制其旋转的破冰驱动分装置，并且通过该破冰驱动分装置控制破冰装置的输出端旋转破冰；
所述机身中还设置有用于探测雪层厚度的探测器，且探测器的信号输出端与中央控制单元对应设置的输入端相连接。
本发明公开的一种用于除雪破冰的蜘蛛型机器人，所述机身中包括顶板和底板，底板中设置有用于安装所述中央控制单元的凹槽，底板和顶板均延伸设置有用于对应于所述多个机械腿安装的腿部安装板，所述多个机械腿与机身相连接的端部通过对应的腿部安装板相连，底板沿中轴线方向安装所述铲雪装置的一端延伸设置有与其相连的铲雪安装板，底板背离铲雪装置的端部设置有对应安装破冰驱动分装置的破冰驱动安装板，且腿部安装板、铲雪安装板和破冰驱动安装板设置成同一水平面。
本发明公开的一种用于除雪破冰的蜘蛛型机器人，所述机身的两侧对称设置有六个相同结构的机械腿，机械腿中包括控制其腿部运动的第一舵机、第二舵机和第三舵机以及对应舵机自由度的第一支架、第二支架和第三支架，第一舵机固定设置在所述底板和顶板对应的腿部安装板之间，第一舵机的输出端通过第一支架与第二舵机的侧部转动相连且通过第一舵机控制机械腿沿机身中轴线方向移动，第二舵机的输出端通过第二支架与第三舵机的侧部转动相连，第三舵机的输出端通过第三支架与机械腿末端转动相连，并且第二舵机和第三舵机相互配合控制机械腿末端垂直于地面方向上下移动，机械腿末端和第三支架的中部之间设置有限位杆，限位杆的两端铰接于机械腿末端和第三支架的中部。
本发明公开的一种用于除雪破冰的蜘蛛型机器人，所述铲雪驱动分装置中包括用于铲雪的推铲和铲雪驱动分装置，铲雪驱动分装置中包括用于提供推铲沿机身中轴线方向移动的铲雪舵机和用于转化铲雪舵机转动力为推拉力的铲雪连杆，铲雪舵机的输出端通过铲雪连杆与推铲两侧相连且传递动力于推铲。
本发明公开的一种用于除雪破冰的蜘蛛型机器人，所述铲雪连杆中包括沿推铲中线镜像设置的齿轮连杆和三根直杆首尾相互铰接设置的传动连杆，其中一侧的齿轮连杆的齿轮中心与所述铲雪舵机的输出端同轴相连，齿轮连杆的另一端与传动连杆的一端活动连接，齿轮连杆的一端设置有用于供传动连杆沿其轴向移动的第一通槽，所述机身中底板对应于铲雪驱动分装置的铲雪安装板中设置有用于传动连杆运动的第二通槽，传动连杆中靠近机身的直杆贯穿第一通槽和第二通槽并且通过铲雪舵机接收传动力推拉所述推铲。
本发明公开的一种用于除雪破冰的蜘蛛型机器人，所述破冰装置输出端设置成螺旋形的破冰刃，所述破冰驱动分装置中包括用于驱动破冰刃旋转的步进电机和控制器以及齿轮传动轴，破冰刃的轴向中部设置有用于接收传动力的齿轮盘，步进电机的输出端和齿轮盘之间放置用于转化动力方向的所述齿轮传动轴，齿轮传动轴的一端通过其端部设有的齿轮与齿轮盘之间的相啮合，齿轮传动轴的另一端与步进电机的输出端相连，控制器安装在所述机身背离铲雪装置的一端且控制器的信号输出端连接步进电机的信号输入端，且控制器的信号输入端与所述中央控制单元的其中一个信号输出端相连，中央控制单元通过控制器输出对应的控制信号启停步进电机转动。
本发明公开的一种用于除雪破冰的蜘蛛型机器人，所述机身中对应安装所述破冰刃的底部设置有沿破冰刃轴线两侧对称的两个扇形安装板，破冰刃的中轴线与扇形安装板的圆心相连接且共线，两个扇形安装板的弧形边之间延伸设置有连接护板，并且连接护板沿所述齿轮传动轴至所述步进电机输出端之间设置有传动轴安装板，连接护板和传动轴安装板相配合包围于齿轮传动轴和破冰刃的四分之一圆面。
本发明公开的一种用于除雪破冰的蜘蛛型机器人，所述第一支架、第二支架和第三支架均设置有与对应分别铰接于舵机输出端及背离输出端的半工字型安装架，第一支架中半工字型安装架的非铰接面设置有安装所述第二舵机连接板，第二支架中的半工字型安装架中设置有垂直于第二舵机输出方向线的所述第三舵机连接板，所述第一舵机、第二舵机、第三舵机通过第一支架、第二支架和第三支架形成输出轴相互垂直的安装状态，以控制所述机械腿在沿所述机身中轴线方向和垂直地面方向的自由度。
本发明公开的一种用于除雪破冰的蜘蛛型机器人，所述传动连杆中靠近推铲尾端的直杆处沿其中线对称设置有两根短连杆，传动连杆靠近推铲的铰接处设置有连接短连杆的椭圆型连接盘，短连杆的一端和传动连杆靠近推铲的铰接处均与椭圆型连接盘相铰接，椭圆型连接盘背离推铲的一端与所述机身的底板设置的铲雪安装板相铰接。
本发明公开的一种用于除雪破冰的蜘蛛型机器人，所述机身中顶板和底板设置有容纳蓄电池的空腔，蓄电池与顶板底板之间设置成固定连接，且底板在所述凹槽和铲雪装置之间的板面设置有用于探测地面雪层厚度的探测器，探测器的信号输出端通过导线连接于所述中央控制单元并且转化探测的信号转换为电信号传递于中央控制单元。
采用本技术方案，通过采用传统推铲作为铲雪的主要执行机构，并且结合曲柄连杆机构的原理设计的升降结构，从而在铲雪的过程中升起或下降减少阻力，推雪时除雪板降下把雪和碎冰的混合物推走进而达到除雪破冰的目的；破冰过程中通过调节腿部调整破冰刃的切割角度，将破冰刃调整到冰层底部的位置，以防止刀片位置过高导致破冰不够彻底的情况，同时又避免刀片位置过低使得刀片接触地面的情形，从而达到护路的目的；本案采用六腿独立支撑机构，中央控制单元单独控制每条腿对应的舵机，使得机械腿独立允许并且调试成行走的平衡状态，以实现机器人的在复杂路面上平稳运动并且破冰铲雪，本案的蜘蛛型机器人能够清理不同的房顶或路面积雪，能够应对多种自然环境，使除雪破冰更加安全，清理工作更加便捷高效，制作成本较低。
以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
附图说明
下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明用于铲雪破冰的蜘蛛型机器人的示意图；
图2为本发明中机身的底板俯视图；
图3为本发明中铲雪装置的组装轴侧视图；
图A-A为图2中A-A切面的剖视图；
图4为本发明中机械腿的结构放大图；
图5为本发明中机身的底板的轴侧视图(底面视角)；
图6为本发明中控制硬件的信号连接图。
图中标记为：1、机身；2、机械腿；3、破冰装置；4、铲雪装置；5、铲雪驱动分装置；6、控制器；7、底板；8、推铲；9、齿轮连杆；10、传动连杆；11、椭圆型连接盘；12、铲雪舵机；13、第一通槽；14、腿部安装板；15、凹槽；16、第二通槽；17、步进电机；18、齿轮传动轴；19、破冰刃；20、齿轮盘；21、扇形安装板；22、第一支架；23、第二舵机；24、第二支架；25、第三舵机；26、第三支架；27、限位杆；28、机械腿末端；29、第一舵机；30、短连杆。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
图1为本发明用于铲雪破冰的蜘蛛型机器人的示意图，如图所示的一种用于除雪破冰的蜘蛛型机器人，包括用以安装中央中央控制单元的机身1和沿机身中平行于地面的中轴线对称设置于机身两侧的多个机械腿2，以及设置在机身1中轴线对应端部的铲雪装置4，该机身1在对应铲雪装置4一端的底部还设置有用于破冰的螺旋型破冰装置3，其中，机身1中的中央控制单元设置有与两侧的多个机械腿2的信号输出端相对应的多个信号输出端并且相连接；铲雪装置4中设置有驱动其沿中轴线方向活动的铲雪驱动分装置5，铲雪驱动分装置5的控制信号输入端与中央控制单元中设有的对应的信号输出端相连，并且通过中央控制单元输出信号控制铲雪装置运动；破冰装置中设置有沿所述中轴线方向控制其旋转的破冰驱动分装置，并且通过该破冰驱动分装置控制破冰装置的输出端旋转破冰；机身中还设置有用于探测雪层厚度的探测器，且探测器的信号输出端与中央控制单元对应设置的输入端相连接。本案的探测器可以使用多种对应功能的传感器(超声波最佳)，探测器的安装位置根据实际需要选择，实际安装位置符合适合相应的功能发挥即可，本案安装在铲雪驱动分装置的侧部且与底板相连；本案中公开的机械腿是结构相同且安装方式等距对应安装在机身的两侧，中央控制单元通过驱动机械腿使得该机器人在雪地中行走。
图2为本发明中机身的底板俯视图，如图2和图3所示的机身中包括顶板和底板7，底板7中设置有用于安装所述中央控制单元的凹槽15，底板和顶板均延伸设置有用于对应于所述多个机械腿安装的腿部安装板14，多个机械腿与机身相连接的端部通过安装板14相连，底板7沿中轴线方向安装所述铲雪装置的一端延伸设置有与其相连的铲雪安装板，底板背离铲雪装置的端部设置有对应安装破冰驱动分装置的破冰驱动安装板，且腿部安装板、铲雪安装板和破冰驱动安装板设置成同一水平面，也就是说底板和顶板均设置成同样的形状，机械腿和其余装置以与底板连接为主，与顶板连接为辅的上下两端固接方式，铲雪安装板即为与铲雪装置中短连杆相连的安装处，破冰安装板在下文中有详细描述，实则多个安装板构成的底板也可以理解为底板就是安装板。
图3为本发明中铲雪装置的组装轴侧视图，如图所示的铲雪驱动分装置中包括用于铲雪的推铲8和铲雪驱动分装置，铲雪驱动分装置中包括用于提供推铲沿机身中轴线方向移动的铲雪舵机12和用于转化铲雪舵机转动力为推拉力的铲雪连杆，铲雪舵机12的输出端通过铲雪连杆与推铲两侧相连且传递动力于推铲8，铲雪连杆中包括沿推铲中线镜像设置的齿轮连杆9和三根直杆首尾相互铰接设置的传动连杆10，其中一侧的齿轮连杆9的齿轮中心与所述铲雪舵机12的输出端同轴相连，齿轮连杆9的另一端与传动连杆10的一端活动连接，齿轮连杆9的一端设置有用于供传动连杆10沿其轴向移动的第一通槽13，机身中底板7对应于铲雪驱动分装置的铲雪安装板中设置有用于传动连杆运动的第二通槽16，传动连杆10中靠近机身的直杆贯穿第一通槽13和第二通槽16并且通过铲雪舵机接收传动力推拉所述推铲8。
图A-A为图2中A-A切面的剖视图，如剖视图所示的破冰装置输出端设置成螺旋形的破冰刃，破冰驱动分装置中包括用于驱动破冰刃旋转的步进电机17和控制器6以及齿轮传动轴18，破冰刃的轴向中部设置有用于接收传动力的齿轮盘20，步进电机17的输出端和齿轮盘20之间放置用于转化动力方向的齿轮传动轴18，齿轮传动轴18的一端通过其端部设有的齿轮与齿轮盘20之间的相啮合，齿轮传动轴18的另一端与步进电机17的输出端相连，控制器6安装在机身背离铲雪装置的一端且控制器6的信号输出端连接步进电机17的信号输入端，且控制器6的信号输入端与中央控制单元的其中一个信号输出端相连，中央控制单元通过控制器6输出对应的控制信号启停步进电机17转动；机身1中对应安装破冰刃19的底部设置有沿破冰刃19轴线两侧对称的两个扇形安装板21，破冰刃19的中轴线与扇形安装板21的圆心相连接且共线。
图5为本发明中机身的底板的轴侧视图(底面视角)，如图所示的两个扇形安装板21的弧形边之间延伸设置有连接护板(可以理解为一体成型的安装弧板)，并且连接护板(与连接护板相连的部分)沿所述齿轮传动轴至所述步进电机输出端之间设置有传动轴安装板，连接护板和传动轴安装板相配合包围于齿轮传动轴和破冰刃的四分之一圆面。
图4为本发明中机械腿的结构放大图，如图1结合图4所示的机身的两侧对称设置有六个相同结构的机械腿，机械腿中包括控制其腿部运动的第一舵机29、第二舵机23和第三舵机25以及对应舵机自由度的第一支架22、第二支架24和第三支架26，第一舵机29固定设置在底板和顶板对应的安装板之间，第一舵机29的输出端通过第一支架22与第二舵机23的侧部转动相连且通过第一舵机29控制机械腿沿机身中轴线方向移动，第二舵机23的输出端通过第二支架24与第三舵机25的侧部转动相连，第三舵机25的输出端通过第三支架26与机械腿末端28转动相连，并且第二舵机和第三舵机相互配合控制机械腿末端垂直于地面方向上下移动，机械腿末端28和第三支架26的中部之间设置有限位杆27，限位杆27的两端铰接于机械腿末端28和第三支架26的中部，第一支架、第二支架和第三支架均设置有与对应分别铰接于舵机输出端及背离输出端的半工字型安装架，第一支架中半工字型安装架的非铰接面设置有安装所述第二舵机连接板，第二支架中的半工字型安装架中设置有垂直于第二舵机输出方向线的第三舵机连接板，第一舵机、第二舵机、第三舵机通过第一支架、第二支架和第三支架形成输出轴相互垂直的安装状态，以控制所述机械腿在沿机身中轴线方向和垂直地面方向的自由度，并且由于第二舵机和第三舵机输出轴相垂直的设置方式，使得本案的机械腿在行走时可以抬起到较大的高度，因此在雪地中的行走过程是非常流畅的；传动连杆中靠近推铲8尾端的直杆处沿其中线对称设置有两根短连杆30，传动连杆靠近推铲的铰接处设置有连接短连杆的椭圆型连接盘11，短连杆30的一端和传动连杆靠近推铲的铰接处均与连接盘11相铰接，连接盘11背离推铲的一端与所述机身的底板设置的铲雪安装板相铰接，椭圆形连接盘11与铲雪安装板上设置的第二通槽16相铰接，该连接方式的设计即为曲柄连杆机构的原理，传动连杆的自由度受到短连杆的自由度限制使得推铲仅在沿机器人中轴线方向前后移动。
上述中的舵机采用型号为MG 996R，所述中央控制单元采用24路舵机控制器，其中的CPU型号为STM32103RCT6。
图6为本发明中控制硬件的信号连接图，如图所示的CPU(STM32103RCT6)通过24路舵机控制器中设有的对应于腿部三个舵机(第一舵机、第二舵机、第三舵机)的舵机分驱动，CPU通过舵机分驱动与腿部的每个舵机独立相连，即可对每条腿的舵机输出独立的控制信号，因此，本案的机械腿控制是非常适用于雪地行走的，舵机控制器中同时也包含了与铲雪舵机相连接的驱动，因此本案的控制连接方式即为舵机通过其本身设置的导线接口与控制器主板中的对应接口相连；控制本案破冰刃的步进电机(也可以使用伺服电机)与本案的控制器相连，那么这个控制器的信号输入有两种选择，一种是开关控制(即为步进电机仅接受控制器控制启停)，另一种是本案选择的控制方式是通过CPU输出信号控制步进电机及其控制器，由于本案需要根据探测器接受积雪的厚度，达到保护路面的目的，因此本案的步进电机实际上是通过CPU控制的，也就是说控制器连接于24路舵机控制器的其中一个对应的信号连接端，控制器再与步进电机相连。
本案的机身中顶板和底板设置有容纳蓄电池的空腔，蓄电池与顶板底板之间设置成固定连接，且底板在前述中的凹槽和铲雪装置之间的板面设置有用于探测地面雪层厚度的探测器，探测器的信号输出端通过导线连接于所述中央控制单元并且转化探测的信号转换为电信号传递于中央控制单元；电池的结构安装位置大多根据实际需求做成上固定或者底固定，因此，电池本身的可以安装位置相对比较多，本案图中未画出电池的所在位置，电池的型号和安装的方式根据实际需要设置；中央控制单元通过获取雪地的厚度信息，确定机械腿行走时需要采用的姿态和作用力，并且输出相应的控制信号于每条腿中对应的舵机，使得每条机械腿的控制相对更加独立，以应对复杂的雪地环境。
采用本技术方案，通过采用传统推铲作为铲雪的主要执行机构，并且结合曲柄连杆机构的原理设计的升降结构，从而在铲雪的过程中升起或下降减少阻力，推雪时除雪板降下把雪和碎冰的混合物推走进而达到除雪破冰的目的；破冰过程中通过调节腿部调整破冰刃的切割角度，将破冰刃调整到冰层底部的位置，以防止刀片位置过高导致破冰不够彻底的情况，同时又避免刀片位置过低使得刀片接触地面的情形，从而达到护路的目的；本案采用六腿独立支撑机构，中央控制单元单独控制每条腿对应的舵机，使得机械腿独立允许并且调试成行走的平衡状态，以实现机器人的在复杂路面上平稳运动并且破冰铲雪，本案的蜘蛛型机器人能够清理不同的房顶或路面积雪，能够应对多种自然环境，使除雪破冰更加安全，清理工作更加便捷高效，制作成本较低。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于除雪破冰的蜘蛛型机器人，其特征在于：包括用以安装中央控制单元的机身和沿机身中平行于地面的中轴线对称设置于机身两侧的多个机械腿，以及设置在所述机身中轴线对应端部的铲雪装置，该机身在对应铲雪装置一端的底部还设置有用于破冰的螺旋型破冰装置，其中，机身中的中央控制单元设置有与两侧的多个机械腿的信号输出端相对应的多个信号输出端并且相连接；
所述铲雪装置中设置有驱动其沿中轴线方向活动的铲雪驱动分装置，铲雪驱动分装置的控制信号输入端与中央控制单元中设有的对应的信号输出端相连，并且通过中央控制单元输出信号控制铲雪装置运动；
所述破冰装置中设置有沿所述中轴线方向控制其旋转的破冰驱动分装置，并且通过该破冰驱动分装置控制破冰装置的输出端旋转破冰；
所述机身中还设置有用于探测雪层厚度的探测器，且探测器的信号输出端与中央控制单元对应设置的输入端相连接。
2.按照权利要求1所述的一种用于除雪破冰的蜘蛛型机器人，其特征在于，所述机身中包括顶板和底板，底板中设置有用于安装所述中央控制单元的凹槽，底板和顶板均延伸设置有用于对应于所述多个机械腿安装的腿部安装板，所述多个机械腿与机身相连接的端部通过对应的腿部安装板相连，底板沿中轴线方向安装所述铲雪装置的一端延伸设置有与其相连的铲雪安装板，底板背离铲雪装置的端部设置有对应安装破冰驱动分装置的破冰驱动安装板，且腿部安装板、铲雪安装板和破冰驱动安装板设置成同一水平面。
3.按照权利要求2所述的一种用于除雪破冰的蜘蛛型机器人，其特征在于，所述机身的两侧对称设置有六个相同结构的机械腿，机械腿中包括控制其腿部运动的第一舵机、第二舵机和第三舵机以及对应舵机自由度的第一支架、第二支架和第三支架，第一舵机固定设置在所述底板和顶板对应的腿部安装板之间，第一舵机的输出端通过第一支架与第二舵机的侧部转动相连且通过第一舵机控制机械腿沿机身中轴线方向移动，第二舵机的输出端通过第二支架与第三舵机的侧部转动相连，第三舵机的输出端通过第三支架与机械腿末端转动相连，并且第二舵机和第三舵机相互配合控制机械腿末端垂直于地面方向上下移动，机械腿末端和第三支架的中部之间设置有限位杆，限位杆的两端铰接于机械腿末端和第三支架的中部。
4.按照权利要求2所述的一种用于除雪破冰的蜘蛛型机器人，其特征在于，所述铲雪驱动分装置中包括用于铲雪的推铲和铲雪驱动分装置，铲雪驱动分装置中包括用于提供推铲沿机身中轴线方向移动的铲雪舵机和用于转化铲雪舵机转动力为推拉力的铲雪连杆，铲雪舵机的输出端通过铲雪连杆与推铲两侧相连且传递动力于推铲。
5.按照权利要求4所述的一种用于除雪破冰的蜘蛛型机器人，其特征在于，所述铲雪连杆中包括沿推铲中线镜像设置的齿轮连杆和三根直杆首尾相互铰接设置的传动连杆，其中一侧的齿轮连杆的齿轮中心与所述铲雪舵机的输出端同轴相连，齿轮连杆的另一端与传动连杆的一端活动连接，齿轮连杆的一端设置有用于供传动连杆沿其轴向移动的第一通槽，所述机身中底板对应于铲雪驱动分装置的铲雪安装板中设置有用于传动连杆运动的第二通槽，传动连杆中靠近机身的直杆贯穿第一通槽和第二通槽并且通过铲雪舵机接收传动力推拉所述推铲。
6.按照权利要求2所述的一种用于除雪破冰的蜘蛛型机器人，其特征在于，所述破冰装置输出端设置成螺旋形的破冰刃，所述破冰驱动分装置中包括用于驱动破冰刃旋转的步进电机和控制器以及齿轮传动轴，破冰刃的轴向中部设置有用于接收传动力的齿轮盘，步进电机的输出端和齿轮盘之间放置用于转化动力方向的所述齿轮传动轴，齿轮传动轴的一端通过其端部设有的齿轮与齿轮盘之间的相啮合，齿轮传动轴的另一端与步进电机的输出端相连，控制器安装在所述机身背离铲雪装置的一端且控制器的信号输出端连接步进电机的信号输入端，且控制器的信号输入端与所述中央控制单元的其中一个信号输出端相连，中央控制单元通过控制器输出对应的控制信号启停步进电机转动。
7.按照权利要求6所述的一种用于除雪破冰的蜘蛛型机器人，其特征在于，所述机身中对应安装所述破冰刃的底部设置有沿破冰刃轴线两侧对称的两个扇形安装板，破冰刃的中轴线与扇形安装板的圆心相连接且共线，两个扇形安装板的弧形边之间延伸设置有连接护板，并且连接护板沿所述齿轮传动轴至所述步进电机输出端之间设置有传动轴安装板，连接护板和传动轴安装板相配合包围于齿轮传动轴和破冰刃的四分之一圆面。
8.按照权利要求3所述的一种用于除雪破冰的蜘蛛型机器人，其特征在于，所述第一支架、第二支架和第三支架均设置有与对应分别铰接于舵机输出端及背离输出端的半工字型安装架，第一支架中半工字型安装架的非铰接面设置有安装所述第二舵机连接板，第二支架中的半工字型安装架中设置有垂直于第二舵机输出方向线的所述第三舵机连接板，所述第一舵机、第二舵机、第三舵机通过第一支架、第二支架和第三支架形成输出轴相互垂直的安装状态，以控制所述机械腿在沿所述机身中轴线方向和垂直地面方向的自由度。
9.按照权利要求5所述的一种用于除雪破冰的蜘蛛型机器人，其特征在于，所述传动连杆中靠近推铲尾端的直杆处沿其中线对称设置有两根短连杆，传动连杆靠近推铲的铰接处设置有连接短连杆的椭圆型连接盘，短连杆的一端和传动连杆靠近推铲的铰接处均与椭圆型连接盘相铰接，椭圆型连接盘背离推铲的一端与所述机身的底板设置的铲雪安装板相铰接。
10.按照权利要求2所述的一种用于除雪破冰的蜘蛛型机器人，其特征在于，所述机身中顶板和底板设置有容纳蓄电池的空腔，蓄电池与顶板底板之间设置成固定连接，且底板在所述凹槽和铲雪装置之间的板面设置有用于探测地面雪层厚度的探测器，探测器的信号输出端通过导线连接于所述中央控制单元并且转化探测的信号转换为电信号传递于中央控制单元。
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