CN112092940A - 一种爬行软体机器人 - Google Patents

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CN112092940A CN202010953356.2A CN202010953356A CN112092940A CN 112092940 A CN112092940 A CN 112092940A CN 202010953356 A CN202010953356 A CN 202010953356A CN 112092940 A CN112092940 A CN 112092940A
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董志
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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D57/00Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
    • B62D57/02Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
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Abstract

本发明涉及机器人技术员设备领域,具体是涉及一种爬行软体机器人,包括有主体架、前腿组件、后腿组件、移动源机构、平衡辅助机构、摄像头、控制器和遥控器,摄像头位于主体架的头部,并且摄像头与主体架固定连接,前腿组件有两个,后腿组件有两个,移动源机构有四个,四个移动源机构分别安装于两个前腿组件和两个后腿组件的工作端,平衡辅助机构安装于主体架的底部,前腿组件、后腿组件、移动源机构、平衡辅助机构和摄像头均于控制器连接,控制器与遥控器连接,该技术方案以适应复杂的道路进行移动,并且及时将现场的情况传输给操作人员。

Description

一种爬行软体机器人
技术领域
本发明涉及机器人技术员设备领域,具体是涉及一种爬行软体机器人。
背景技术
机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥,又可以运行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或替代人类的部分工作,例如生产业、建筑业,尤其是具有危险性工作。
它是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。
国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致。一般来说,人们都可以接受这种说法,即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义:“一种可编程和多功能的操作机;或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统。”它能为人类带来许多方便之处。
现在随着社会越来越进步,每当出现公共安全出现危险时为了保护人类的生命安全,我们往往会通过排除机器人前去侦查,所以我们提出了一种爬行软体机器人,可以适应复杂的道路进行移动,并且及时将现场的情况传输给操作人员。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种爬行软体机器人,该技术方案以适应复杂的道路进行移动,并且及时将现场的情况传输给操作人员。
为解决上述技术问题,本发明提供以下技术方案:
提供了一种爬行软体机器人, 包括有主体架、前腿组件、后腿组件、移动源机构、平衡辅助机构、摄像头、控制器和遥控器;
摄像头位于主体架的头部,并且摄像头与主体架固定连接,前腿组件有两个、两个前腿组件的均位主体架头部,两个前腿组件分别位于摄像头的两侧,并且两个前腿组件均与主体架连接,后腿组件有两个,两个后腿组件的分别位于主体架尾部的两侧,并且两个后腿组件均与主体架连接,移动源机构有四个,四个移动源机构分别安装于两个前腿组件和两个后腿组件的工作端,平衡辅助机构安装于主体架的底部,前腿组件、后腿组件、移动源机构、平衡辅助机构和摄像头均于控制器连接,控制器与遥控器连接。
优选的, 前腿组件和后腿组件的结构一致,前腿组件包括有曲柄组件、抬腿驱动机构和压腿组件,抬腿驱动机构安装于主体架的一角,曲柄组件有第一受力端和第二受力端,曲柄组件的第一受力端与抬腿驱动机构的输出端连接,压腿组件安装于主体架的一角,并且压腿组件高于抬腿驱动机构,压腿组件的输出端与曲柄组件的第二受力端连接,移动源机构安装于曲柄组件的输出端。
优选的, 曲柄杆组件包括有连动杆和从动杆,连动杆的一端与从动杆的一端固定连接,并且连动杆和从动杆呈现九十度连接,连动杆的另一端与主体架铰接并且与抬腿驱动机构的输出端连接,从动杆的另一端与移动源机构连接,连动杆和从动杆的连接处与压腿组件的输出端连接。
优选的, 抬腿驱动机构包括有第一伺服电机和直角减速器,第一伺服电机安装于主体机上,直角减速器安装于第一伺服电机的输出端,并且直角减速器的输出端与连动杆受力端固定连接。
优选的, 压腿组件包括有铰接座、套筒、套杆和弹簧,套筒通过铰接座安装于主体架上,套杆的输出端与从动杆的受力端铰接,套杆的受力端与套筒滑动连接,弹簧位于套筒内部,并且弹簧的两端分别抵触套筒底部和套杆受力端。
优选的, 移动源机构包括有连接板、滚动轮组、转向机构、轮组驱动机构和轮座,转向机构和轮组驱动机构均安装于连接板上,轮座位于连接板的底部,滚动轮组安装于轮座上,转向机构的输出端与轮座连接,轮组驱动机构的输出端与滚动轮组的受力端连接。
优选的, 滚动轮组包括有第一锥齿轮、第一转轴、第二锥齿轮、第一直齿轮、第二转轴、第二直齿轮和车轮,第一转轴和第二转轴均与轮座可转动连接,并且第一转轴高于第二转轴,第一锥齿轮安装于轮座上,并且第一锥齿轮与轮组驱动机构的输出端连接,第二锥齿轮和第二直齿轮均安装于第一转轴上,并且第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合,第二直齿轮和车轮均安装于第二转轴上,并且第二直齿轮与第一直齿轮啮合。
优选的, 转向机构包括有第二伺服电机、第一轮盘、第二轮盘和同步带,第二伺服电机安装于连接板的顶部,第一轮盘安装于第二伺服电机的输出端,第二轮盘与轮座固定连接,并且第二轮盘与连接板可转动连接,第一轮盘与第二轮盘通过同步带传动连接。
优选的, 轮组驱动机构包括有第三伺服电机、驱动齿轮、连动齿轮和驱动杆,第三伺服电机安装于连接板上,驱动齿轮安装于第三伺服电机的输出端,驱动杆贯穿连接板、转向机构输出端和轮座,并且驱动杆与连接板可转动连接,连动齿轮安装于驱动杆的受力端,驱动杆的输出端与滚动轮组的受力端连接。
优选的, 平衡辅助机构包括有微型气缸、推板、导向杆和从动轮,微型气缸安装于主体架的底部,推板安装于微型气缸的输出端,导向杆安装于推板的顶部,并且导向杆与与主体架滑动连接,从动轮安装于推板的底部。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是:首先工作人员将本设备放置于危险区域的位置,然后工作人员通过遥控器发送信号给控制器,控制器对本设备的中的各个部分进行控制,控制器发送信号给四个移动源机构,四个移动源机构同时开始工作,四个移动源机构的工作端同时开始滚动,并且通过四个移动源机构工作端的滚动带动两个前腿组件和两个后腿组件跟随其移动,主体架跟随两个前腿组件和两个后腿组件一同移动,摄像头随主体架移动,摄像头将移动后出现的各种画面图像传送给控制器,控制器将摄像头传送的图像转送给遥控器,遥控器收到摄像头发送回来的图像,工作人员便可以根据传输回来的图像对危险区域的环境进行相对应的分析,然而本设备的工作环境不仅仅只是在平摊的地面进行,中间也会出现各种凹凸不平的路面、台阶和障碍物等等,所以当本设备前方出现障碍物时,摄像头将图像传送给工作人员、工作人员通过控制器使两条前腿组件同时开始工作,两条前腿组件带动位于其工作端的移动源机构抬起离开地面,由于此时主体架仅仅只有两条腿组件进行支撑显然使不够稳定的,所以平衡辅助机构开始工作,平衡辅助机构的工作端下落对主体架的底部进行支撑,位于两条后腿组件工作端的移动源机构开始工作,带动主体架前进,当两条前腿组件跨过障碍物位于其工作端的移动源机构也接触到地面时,平衡辅助机构的工作端回缩,两条前腿组件工作端的移动源机构和两条后腿组件工作端的移动源机构同时工作,最后通过位于两条前腿组件的移动源机构将两条后腿组件工作端的移动源机构拽过障碍物,本设备继续进行由四个移动源机构同时工作的四驱状态,摄像头也将实时影像传送给控制器,控制器将影响发送给遥控器,工作人员接收到危险区域的现场影像;
通过本设备的设置以适应复杂的道路进行移动,并且及时将现场的情况传输给操作人员。
附图说明
图1为本发明的一种爬行软体机器人的立体结构示意图一;
图2为本发明的一种爬行软体机器人的立体结构示意图二;
图3为本发明的一种爬行软体机器人的俯视图;
图4为本发明的一种爬行软体机器人的正视图;
图5为本发明的图2的A处放大图;
图6为本发明的一种爬行软体机器人的移动源机构的立体结构示意图一;
图7为本发明的一种爬行软体机器人的移动源机构的立体结构示意图二;
图8为本发明的一种爬行软体机器人的移动源机构的正视图;
图9为本发明的一种爬行软体机器人的移动源机构的侧视图;
图10为本发明的图4的B处放大图。
图中标号为:
1、主体架;
2、前腿组件;2a、曲柄杆组件;2a1、连动杆;2a2、从动杆;2b、抬腿驱动机构;2b1、第一伺服电机;2b2、直角减速器;2c、压腿组件;2c1、铰接座;2c2、套筒;2c3、套杆;
3、后腿组件;
4、移动源机构;4a、连接板;4b、滚动轮组;4b1、第一锥齿轮;4b2、第一转轴;4b3、第二锥齿轮;4b4、第一直齿轮;4b5、第二转轴;4b6、第二直齿轮;4b7、车轮;4c、转向机构;4c1、第二伺服电机;4c2、第一轮盘;4c3、第二轮盘;4c4、同步带;4d、轮组驱动机构;4d1、第三伺服电机;4d2、驱动齿轮4d3、连动齿轮;4d4、驱动杆;4e、轮座;
5、平衡辅助机构;5a、微型气缸;5b、推板;5c、导向杆;5d、从动轮;
6、摄像头。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
参照图1至图10所示的一种爬行软体机器人,包括有主体架1、前腿组件2、后腿组件3、移动源机构4、平衡辅助机构5、摄像头6、控制器和遥控器;
摄像头6位于主体架1的头部,并且摄像头6与主体架1固定连接,前腿组件2有两个、两个前腿组件2的均位主体架1头部,两个前腿组件2分别位于摄像头6的两侧,并且两个前腿组件2均与主体架1连接,后腿组件3有两个,两个后腿组件3的分别位于主体架1尾部的两侧,并且两个后腿组件3均与主体架1连接,移动源机构4有四个,四个移动源机构4分别安装于两个前腿组件2和两个后腿组件3的工作端,平衡辅助机构5安装于主体架1的底部,前腿组件2、后腿组件3、移动源机构4、平衡辅助机构5和摄像头6均于控制器连接,控制器与遥控器连接;
首先工作人员将本设备放置于危险区域的位置,然后工作人员通过遥控器发送信号给控制器,控制器对本设备的中的各个部分进行控制,控制器发送信号给四个移动源机构4,四个移动源机构4同时开始工作,四个移动源机构4的工作端同时开始滚动,并且通过四个移动源机构4工作端的滚动带动两个前腿组件2和两个后腿组件3跟随其移动,主体架1跟随两个前腿组件2和两个后腿组件3一同移动,摄像头6随主体架1移动,摄像头6将移动后出现的各种画面图像传送给控制器,控制器将摄像头6传送的图像转送给遥控器,遥控器收到摄像头6发送回来的图像,工作人员便可以根据传输回来的图像对危险区域的环境进行相对应的分析,然而本设备的工作环境不仅仅只是在平摊的地面进行,中间也会出现各种凹凸不平的路面、台阶和障碍物等等,所以当本设备前方出现障碍物时,摄像头6将图像传送给工作人员、工作人员通过控制器使两条前腿组件2同时开始工作,两条前腿组件2带动位于其工作端的移动源机构4抬起离开地面,由于此时主体架1仅仅只有两条腿组件进行支撑显然使不够稳定的,所以平衡辅助机构5开始工作,平衡辅助机构5的工作端下落对主体架1的底部进行支撑,位于两条后腿组件3工作端的移动源机构4开始工作,带动主体架1前进,当两条前腿组件2跨过障碍物位于其工作端的移动源机构4也接触到地面时,平衡辅助机构5的工作端回缩,两条前腿组件2工作端的移动源机构4和两条后腿组件3工作端的移动源机构4同时工作,最后通过位于两条前腿组件2的移动源机构4将两条后腿组件3工作端的移动源机构4拽过障碍物,本设备继续进行由四个移动源机构4同时工作的四驱状态,摄像头6也将实时影像传送给控制器,控制器将影响发送给遥控器,工作人员接收到危险区域的现场影像。
如图4所示的前腿组件2和后腿组件3的结构一致,前腿组件2包括有曲柄组件、抬腿驱动机构2b和压腿组件2c,抬腿驱动机构2b安装于主体架1的一角,曲柄组件有第一受力端和第二受力端,曲柄组件的第一受力端与抬腿驱动机构2b的输出端连接,压腿组件2c安装于主体架1的一角,并且压腿组件2c高于抬腿驱动机构2b,压腿组件2c的输出端与曲柄组件的第二受力端连接,移动源机构4安装于曲柄组件的输出端;
前腿组件2开始工作,抬腿驱动机构2b开始工作,抬腿驱动机构2b的工作端带动曲柄组件的第一受力端转动,曲柄组件的输出端带动移动源机构4抬起,抬腿驱动机构2b停止工作时,压腿机构开始工作,压腿机构的工作端推动曲柄组件的第二受力端,曲柄组件的输出端带动移动源机构4落下。
如图5所示的曲柄杆组件2a包括有连动杆2a1和从动杆2a2,连动杆2a1的一端与从动杆2a2的一端固定连接,并且连动杆2a1和从动杆2a2呈现九十度连接,连动杆2a1的另一端与主体架1铰接并且与抬腿驱动机构2b的输出端连接,从动杆2a2的另一端与移动源机构4连接,连动杆2a1和从动杆2a2的连接处与压腿组件2c的输出端连接;
连动杆2a1受到抬腿驱动机构2b输出端的带动旋转,连动杆2a1旋转带动从动杆2a2旋转,从动杆2a2带动移动源机构4抬起,从动杆2a2受到压腿组件2c的推动移动,从动杆2a2带动移动源机构4落下。
如图5所示的抬腿驱动机构2b包括有第一伺服电机2b1和直角减速器2b2,第一伺服电机2b1安装于主体机上,直角减速器2b2安装于第一伺服电机2b1的输出端,并且直角减速器2b2的输出端与连动杆2a1受力端固定连接;
抬腿驱动机构2b开始工作,第一伺服电机2b1带动直角减速器2b2转动,直角减速器2b2带动曲柄组件的第一受力端转动。
如图5所示的压腿组件2c包括有铰接座2c1、套筒2c2、套杆2c3和弹簧,套筒2c2通过铰接座2c1安装于主体架1上,套杆2c3的输出端与从动杆2a2的受力端铰接,套杆2c3的受力端与套筒2c2滑动连接,弹簧位于套筒2c2内部,并且弹簧的两端分别抵触套筒2c2底部和套杆2c3受力端;
曲柄组件的从动杆2a2通过套杆2c3压迫位于套筒2c2内的弹簧,使此时的弹簧处于蓄力状态,当抬腿驱动机构2b停止工作时,弹簧推动套杆2c3,套杆2c3推动从动杆2a2,从动杆2a2推动移动源机构4重新落下。
如图6所示的移动源机构4包括有连接板4a、滚动轮组4b、转向机构4c、轮组驱动机构4d和轮座4e,转向机构4c和轮组驱动机构4d均安装于连接板4a上,轮座4e位于连接板4a的底部,滚动轮组4b安装于轮座4e上,转向机构4c的输出端与轮座4e连接,轮组驱动机构4d的输出端与滚动轮组4b的受力端连接;
移动源机构4开始工作,轮组驱动机构4d开始工作,轮组驱动机构4d的输出端带动滚动轮组4b的受力端,滚动轮组4b的工作端开始转动,转向机构4c开始工作,转向机构4c的输出端带动轮座4e开始转动,轮座4e带动滚动轮组4b进行转向。
如图7所示的滚动轮组4b包括有第一锥齿轮4b1、第一转轴4b2、第二锥齿轮4b3、第一直齿轮4b4、第二转轴4b5、第二直齿轮4b6和车轮4b7,第一转轴4b2和第二转轴4b5均与轮座4e可转动连接,并且第一转轴4b2高于第二转轴4b5,第一锥齿轮4b1安装于轮座4e上,并且第一锥齿轮4b1与轮组驱动机构4d的输出端连接,第二锥齿轮4b3和第二直齿轮4b6均安装于第一转轴4b2上,并且第二锥齿轮4b3与第一锥齿轮4b1啮合,第二直齿轮4b6和车轮4b7均安装于第二转轴4b5上,并且第二直齿轮4b6与第一直齿轮4b4啮合;
第一锥齿轮4b1受力端后带动第二锥齿轮4b3转动,第二锥齿轮4b3带动第一转轴4b2转动,第一转轴4b2带动第一直齿轮4b4转动,第一直齿轮4b4带动第二直齿轮4b6转动,第二直齿轮4b6带动第二转轴4b5转动,第二转轴4b5带动车轮4b7转动。
如图8所示的转向机构4c包括有第二伺服电机4c1、第一轮盘4c2、第二轮盘4c3和同步带4c4,第二伺服电机4c1安装于连接板4a的顶部,第一轮盘4c2安装于第二伺服电机4c1的输出端,第二轮盘4c3与轮座4e固定连接,并且第二轮盘4c3与连接板4a可转动连接,第一轮盘4c2与第二轮盘4c3通过同步带4c4传动连接;
转向机构4c开始工作,第二伺服电机4c1开始工作,第二伺服电机4c1带动第一轮盘4c2转动,第一轮盘4c2通过同步带4c4带动第二轮盘4c3转动,第二轮盘4c3带动轮座4e转动。
如图7和图8所示的轮组驱动机构4d包括有第三伺服电机4d1、驱动齿轮4d2、连动齿轮4d3和驱动杆4d4,第三伺服电机4d1安装于连接板4a上,驱动齿轮4d2安装于第三伺服电机4d1的输出端,驱动杆4d4贯穿连接板4a、转向机构4c输出端和轮座4e,并且驱动杆4d4与连接板4a可转动连接,连动齿轮4d3安装于驱动杆4d4的受力端,驱动杆4d4的输出端与滚动轮组4b的受力端连接;
轮组驱动机构4d开始工作,第三伺服电机4d1的输出端带动驱动齿轮4d2转动,驱动齿轮4d2带动连动齿轮4d3转动,连动齿轮4d3带动驱动杆4d4转动,驱动杆4d4带动滚动轮组4b的受力端转动。
如图10所示的平衡辅助机构5包括有微型气缸5a、推板5b、导向杆5c和从动轮5d,微型气缸5a安装于主体架1的底部,推板5b安装于微型气缸5a的输出端,导向杆5c安装于推板5b的顶部,并且导向杆5c与与主体架1滑动连接,从动轮5d安装于推板5b的底部;
平衡辅助机构5开始工作,微型气缸5a推动推板5b,推板5b带动从动轮5d下降至地面,导向杆5c用于引导方向,防止推板5b转动。
本发明的工作原理:首先工作人员将本设备放置于危险区域的位置,然后工作人员通过遥控器发送信号给控制器,控制器对本设备的中的各个部分进行控制,控制器发送信号给四个移动源机构4,四个移动源机构4同时开始工作,移动源机构4开始工作,轮组驱动机构4d开始工作,第三伺服电机4d1的输出端带动驱动齿轮4d2转动,驱动齿轮4d2带动连动齿轮4d3转动,连动齿轮4d3带动驱动杆4d4转动,驱动杆4d4带动第一锥齿轮4b1受力端转动,第一锥齿轮4b1受力端后带动第二锥齿轮4b3转动,第二锥齿轮4b3带动第一转轴4b2转动,第一转轴4b2带动第一直齿轮4b4转动,第一直齿轮4b4带动第二直齿轮4b6转动,第二直齿轮4b6带动第二转轴4b5转动,第二转轴4b5带动车轮4b7转动,当需要转向时,转向机构4c开始工作,第二伺服电机4c1开始工作,第二伺服电机4c1带动第一轮盘4c2转动,第一轮盘4c2通过同步带4c4带动第二轮盘4c3转动,第二轮盘4c3带动轮座4e转动,轮座4e带动车轮4b7进行转向,四个移动源机构4工作端的滚动带动两个前腿组件2和两个后腿组件3跟随其移动,主体架1跟随两个前腿组件2和两个后腿组件3一同移动,摄像头6随主体架1移动,摄像头6将移动后出现的各种画面图像传送给控制器,控制器将摄像头6传送的图像转送给遥控器,遥控器收到摄像头6发送回来的图像,工作人员便可以根据传输回来的图像对危险区域的环境进行相对应的分析,然而本设备的工作环境不仅仅只是在平摊的地面进行,中间也会出现各种凹凸不平的路面、台阶和障碍物等等,所以当本设备前方出现障碍物时,摄像头6将图像传送给工作人员、工作人员通过控制器使两条前腿组件2同时开始工作,抬腿驱动机构2b开始工作,第一伺服电机2b1带动直角减速器2b2转动,直角减速器2b2带动连动杆2a1的受力端转动,连动杆2a1受到抬腿驱动机构2b输出端的带动旋转,连动杆2a1旋转带动从动杆2a2旋转,从动杆2a2带动移动源机构4抬起,两条前腿组件2带动位于其工作端的移动源机构4抬起离开地面,由于此时主体架1仅仅只有两条腿组件进行支撑显然使不够稳定的,所以平衡辅助机构5开始工作,型气缸推动推板5b,推板5b带动从动轮5d下降至地面,从动轮5d对主体架1的底部进行支撑,位于两条后腿组件3工作端的移动源机构4开始工作,带动主体架1前进,当两条前腿组件2跨过障碍物位于其工作端的移动源机构4也接触到地面时,平衡辅助机构5的工作端回缩,两条前腿组件2工作端的移动源机构4和两条后腿组件3工作端的移动源机构4同时工作,最后通过位于两条前腿组件2的移动源机构4将两条后腿组件3工作端的移动源机构4拽过障碍物,本设备继续进行由四个移动源机构4同时工作的四驱状态,摄像头6也将实时影像传送给控制器,控制器将影响发送给遥控器,工作人员接收到危险区域的现场影像。

Claims (10)

1.一种爬行软体机器人,其特征在于,包括有主体架(1)、前腿组件(2)、后腿组件(3)、移动源机构(4)、平衡辅助机构(5)、摄像头(6)、控制器和遥控器;
摄像头(6)位于主体架(1)的头部,并且摄像头(6)与主体架(1)固定连接,前腿组件(2)有两个、两个前腿组件(2)的均位主体架(1)头部,两个前腿组件(2)分别位于摄像头(6)的两侧,并且两个前腿组件(2)均与主体架(1)连接,后腿组件(3)有两个,两个后腿组件(3)的分别位于主体架(1)尾部的两侧,并且两个后腿组件(3)均与主体架(1)连接,移动源机构(4)有四个,四个移动源机构(4)分别安装于两个前腿组件(2)和两个后腿组件(3)的工作端,平衡辅助机构(5)安装于主体架(1)的底部,前腿组件(2)、后腿组件(3)、移动源机构(4)、平衡辅助机构(5)和摄像头(6)均于控制器连接,控制器与遥控器连接。
2.根据权利要求1所述的一种爬行软体机器人,其特征在于,前腿组件(2)和后腿组件(3)的结构一致,前腿组件(2)包括有曲柄组件、抬腿驱动机构(2b)和压腿组件(2c),抬腿驱动机构(2b)安装于主体架(1)的一角,曲柄组件有第一受力端和第二受力端,曲柄组件的第一受力端与抬腿驱动机构(2b)的输出端连接,压腿组件(2c)安装于主体架(1)的一角,并且压腿组件(2c)高于抬腿驱动机构(2b),压腿组件(2c)的输出端与曲柄组件的第二受力端连接,移动源机构(4)安装于曲柄组件的输出端。
3.根据权利要求2所述的一种爬行软体机器人,其特征在于,曲柄杆组件(2a)包括有连动杆(2a1)和从动杆(2a2),连动杆(2a1)的一端与从动杆(2a2)的一端固定连接,并且连动杆(2a1)和从动杆(2a2)呈现九十度连接,连动杆(2a1)的另一端与主体架(1)铰接并且与抬腿驱动机构(2b)的输出端连接,从动杆(2a2)的另一端与移动源机构(4)连接,连动杆(2a1)和从动杆(2a2)的连接处与压腿组件(2c)的输出端连接。
4.根据权利要求3所述的一种爬行软体机器人,其特征在于,抬腿驱动机构(2b)包括有第一伺服电机(2b1)和直角减速器(2b2),第一伺服电机(2b1)安装于主体机上,直角减速器(2b2)安装于第一伺服电机(2b1)的输出端,并且直角减速器(2b2)的输出端与连动杆(2a1)受力端固定连接。
5.根据权利要求3所述的一种爬行软体机器人,其特征在于,压腿组件(2c)包括有铰接座(2c1)、套筒(2c2)、套杆(2c3)和弹簧,套筒(2c2)通过铰接座(2c1)安装于主体架(1)上,套杆(2c3)的输出端与从动杆(2a2)的受力端铰接,套杆(2c3)的受力端与套筒(2c2)滑动连接,弹簧位于套筒(2c2)内部,并且弹簧的两端分别抵触套筒(2c2)底部和套杆(2c3)受力端。
6.根据权利要求1所述的一种爬行软体机器人,其特征在于,移动源机构(4)包括有连接板(4a)、滚动轮组(4b)、转向机构(4c)、轮组驱动机构(4d)和轮座(4e),转向机构(4c)和轮组驱动机构(4d)均安装于连接板(4a)上,轮座(4e)位于连接板(4a)的底部,滚动轮组(4b)安装于轮座(4e)上,转向机构(4c)的输出端与轮座(4e)连接,轮组驱动机构(4d)的输出端与滚动轮组(4b)的受力端连接。
7.根据权利要求6所述的一种爬行软体机器人,其特征在于,滚动轮组(4b)包括有第一锥齿轮(4b1)、第一转轴(4b2)、第二锥齿轮(4b3)、第一直齿轮(4b4)、第二转轴(4b5)、第二直齿轮(4b6)和车轮(4b7),第一转轴(4b2)和第二转轴(4b5)均与轮座(4e)可转动连接,并且第一转轴(4b2)高于第二转轴(4b5),第一锥齿轮(4b1)安装于轮座(4e)上,并且第一锥齿轮(4b1)与轮组驱动机构(4d)的输出端连接,第二锥齿轮(4b3)和第二直齿轮(4b6)均安装于第一转轴(4b2)上,并且第二锥齿轮(4b3)与第一锥齿轮(4b1)啮合,第二直齿轮(4b6)和车轮(4b7)均安装于第二转轴(4b5)上,并且第二直齿轮(4b6)与第一直齿轮(4b4)啮合。
8.根据权利要求6所述的一种爬行软体机器人,其特征在于,转向机构(4c)包括有第二伺服电机(4c1)、第一轮盘(4c2)、第二轮盘(4c3)和同步带(4c4),第二伺服电机(4c1)安装于连接板(4a)的顶部,第一轮盘(4c2)安装于第二伺服电机(4c1)的输出端,第二轮盘(4c3)与轮座(4e)固定连接,并且第二轮盘(4c3)与连接板(4a)可转动连接,第一轮盘(4c2)与第二轮盘(4c3)通过同步带(4c4)传动连接。
9.根据权利要求7所述的一种爬行软体机器人,其特征在于,轮组驱动机构(4d)包括有第三伺服电机(4d1)、驱动齿轮(4d2)、连动齿轮(4d3)和驱动杆(4d4),第三伺服电机(4d1)安装于连接板(4a)上,驱动齿轮(4d2)安装于第三伺服电机(4d1)的输出端,驱动杆(4d4)贯穿连接板(4a)、转向机构(4c)输出端和轮座(4e),并且驱动杆(4d4)与连接板(4a)可转动连接,连动齿轮(4d3)安装于驱动杆(4d4)的受力端,驱动杆(4d4)的输出端与滚动轮组(4b)的受力端连接。
10.根据权利要求1所述的一种爬行软体机器人,其特征在于,平衡辅助机构(5)包括有微型气缸(5a)、推板(5b)、导向杆(5c)和从动轮(5d),微型气缸(5a)安装于主体架(1)的底部,推板(5b)安装于微型气缸(5a)的输出端,导向杆(5c)安装于推板(5b)的顶部,并且导向杆(5c)与与主体架(1)滑动连接,从动轮(5d)安装于推板(5b)的底部。
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