CN112917464A - 一种防水的仿生机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防水的仿生机器人，包括机架、设于机架侧部的转臂和行走臂、设于机架内的PLC控制器，所述机架的一侧通过驱动部件与转臂连接，所述驱动部件包括驱动件一和传动件，所述驱动件一与传动件相连，传动件与转臂相连，所述机架上连接有水箱，水箱上设有水泵，驱动件一与传动件分别通过水压导管与水泵的输出端连接。本发明一种防水的仿生机器人，整体通过水压控制驱动，设置驱动件一和传动件作为驱动摆臂转动和旋转的双驱动位，实现摆臂的多角度运行，设置驱动件二对行走臂进行前进驱动，且实现机械臂的仿水驱动，机器人仅需在PLC控制器处做防水处理，整体的运行仅需水泵的驱动无须使用电机等电设备，防水的效果更佳。

Description

一种防水的仿生机器人

技术领域

本发明涉及工业机械臂技术领域，具体为一种防水的仿生机器人。

背景技术

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。

但是现在的机器人基本通过电设备、配合全身的电路系统进行驱动，而电机电路的防水性能差，机器人整体的防水需求精密度高、成本大，一般性电机驱动的机械人在一些相对潮湿、有水的场合并不适用，且长久使用容易坏死，适用范围较窄。

为了解决上述问题，本案由此而生。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种防水的仿生机器人，解决了上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种防水的仿生机器人，包括机架、设于机架侧部的转臂和行走臂、设于机架内的PLC控制器，所述机架的一侧通过驱动部件与转臂连接，所述驱动部件包括驱动件一和传动件，所述驱动件一与传动件相连，传动件与转臂相连，所述机架上连接有水箱，水箱上设有水泵，驱动件一与传动件分别通过水压导管与水泵的输出端连接，传动件在水泵的水压作用下带动转臂做翻转作业，驱动件一在水泵的水压作用下带动转臂做旋转作业，所述行走臂处连接有与水泵连接的驱动件二，机架相对于行走臂向前倾，在驱动件二的作用下行走臂向前行进，所述水泵通过控制器控制开、闭。

优选的，所述驱动件包括纵截面呈圆形的驱动架、设于驱动架内部的固定挡板和转动板，所述挡板和转动板将驱动架内部分隔成相互独立的腔室一和腔室二，所述驱动架的一侧枢接有圆盘状的旋转盖板，所述圆盘状转板的的内侧连接有一转动轴，所述旋转盖板的内侧与转动轴的外缘固定，外侧与驱动架贴合，所述固定挡板的外侧与驱动架的内壁固定连接，内侧与转动轴相衔接，所述水泵设有两个，水泵的输出端分别通过水压导管连通至腔室一和腔室二内。

优选的，所述传动件通过旋转盖板进行转动，传动件包括支撑座、外端连接转臂的球体、球体转动接头，所述支撑座与旋转盖板的外侧相连，球体转动接头设于支撑座一侧，球体设于球体转动接头内，其两侧分别通过升降件调整转动，所述升降件设于旋转盖板的外侧，升降件包括L形的支座、支块、升降座，所述支座的一端与球体一侧设置的连接块相铰接，另一端与旋转盖板相连，所述支块的一端与球体的另一侧设置的连接块相铰接，所述升降座上设有活塞头，底部通过连通导管连通至其中一个水压导管，所述活塞头的外侧端与支块相连，内侧通过小弹簧与升降座内壁的底部相连，所述水压导管和连通导管上均设有阀门。

优选的，所述支座的竖直部设有缓冲弹簧，支座与支块分别设于球体的两侧并位于球体同一径向线上。

优选的，所述驱动件二包括纵截面呈圆形的连接架、设于连接架内部的连接挡板和连接转板、铰接杆，所述连接挡板和连接转板将连接架内部分隔成相互独立的腔室一和腔室二，所述铰接杆的一侧枢接于连接架的中部并贯穿连接，所述连接转板的内侧与铰接杆的外缘固定，外侧与连接架贴合，所述连接挡板的外侧与连接架的内壁固定连接，内侧与铰接杆相衔接，所述行走臂的端部连接于铰接杆位于连接架的外侧部分。

优选的，所述PLC控制器通过防水罩包绕。

(三)有益效果

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比，具备以下优点：本发明一种防水的仿生机器人，整体通过水压控制驱动，设置驱动件一和传动件作为驱动摆臂转动和旋转的双驱动位，实现摆臂的多角度运行，设置驱动件二对行走臂进行前进驱动，且实现机械臂的仿水驱动，机器人仅需在PLC控制器处做防水处理，整体的运行仅需水泵的驱动无须使用电机等电设备，防水的效果更佳。

附图说明

图1为本发明示意图；

图2为本发明俯面示意图；

图3为本发明图2中A处局部结构示意图；

图4为本发明中驱动件一结构剖面示意图；

图5为本发明中传动件结构示意图；

图6为本发明中升降座结构正面剖视图；

图7为本发明中驱动件二结构剖面示意图。

图中：1机架、2转臂、3驱动件一、31驱动架、32固定挡板、33转动板、4传动件、41支撑座、42球体、43球体转动接头、5水箱、6水泵、7水压导管、8腔室一、9腔室二、10旋转盖板、11转动轴、12升降件、121支座、122支块、123升降座、13活塞头、14连通导管、15小弹簧、16缓冲弹簧、17行走臂、18驱动件二、181连接架、182连接挡板、183连接转板、184铰接杆、19防水罩。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明作进一步详细阐述。

如图1-7所示：一种防水的仿生机器人，包括机架1、设于机架1侧部的转臂2和行走臂17、设于机架1内的PLC控制器，机架1的一侧通过驱动部件与转臂2连接，驱动部件包括驱动件一3和传动件4，驱动件一3与传动件4相连，传动件4与转臂2相连，机架1上连接有水箱5，水箱5上设有水泵6，驱动件一3与传动件4分别通过水压导管7与水泵6的输出端连接，传动件4在水泵6的水压作用下带动转臂2做翻转作业，驱动件一3在水泵6的水压作用下带动转臂2做旋转作业，水泵6通过控制器控制开、闭。

PLC控制器通过防水罩19包绕，起到PLC控制器处防水的效果。其余部分不需设置防水处理。

驱动件包括纵截面呈圆形的驱动架31、设于驱动架31内部的固定挡板32和转动板33，挡板和转动板33将驱动架31内部分隔成相互独立的腔室一8和腔室二9，驱动架31的一侧枢接有圆盘状的旋转盖板10，圆盘状转板的的内侧连接有一转动轴11，旋转盖板10的内侧与转动轴11的外缘固定，外侧与驱动架31贴合，固定挡板32的外侧与驱动架31的内壁固定连接，内侧与转动轴18411相衔接，水泵6设有两个，水泵6的输出端分别通过水压导管7连通至腔室一8和腔室二9内。

驱动件中的转动板33可进行顺时针或逆时针转动，具体过程如下。

(以附图4为例)顺时针转动：其中一个水泵6(相对下方)开启，将水由水箱5抽至转动架的腔室一8内，推动转动板33顺时针方向进行转动，转动的速度可由水泵6泵送水的水压值控制，转动板33转动过程中带动转动轴18411转动，使得旋转盖板10能够通过带动传动件4转动，间接实现带动摆臂做顺时针转动。

逆时针转动：另一个水泵6开启，将水由水箱5抽至转动架的腔室二9内，推动转动板33逆时针方向进行转动，转动板33转动过程中带动转动轴18411转动，使得旋转盖板10能够通过带动传动件4转动，间接实现带动摆臂做逆时针转动。

此时腔室一8内的水由于没有受到水压作用，会从相应的水压导管7回流，可在腔室一8与腔室二9内设置连通水箱5的导管，并通过阀门控制。

传动件4通过旋转盖板10进行转动，传动件4包括支撑座41、外端连接转臂2的球体42、球体转动接头43，支撑座41与旋转盖板10的外侧相连，球体转动接头43设于支撑座41一侧，球体42设于球体转动接头43内，其两侧分别通过升降件12调整转动，升降件12设于旋转盖板10的外侧，升降件12包括L形的支座121、支块122、升降座123，支座121的一端与球体42一侧设置的连接块相铰接，另一端与旋转盖板10相连，支块122的一端与球体42的另一侧设置的连接块相铰接，升降座123上设有活塞头13，底部通过连通导管14连通至其中一个水压导管7，活塞头13的外侧端与支块122相连，内侧通过小弹簧15与升降座123内壁的底部相连，水压导管7和连通导管14上均设有阀门。

球体转动接头43起到限制球体42位置的作用，同时能够允许球体42能够进行一定的自由度无规则角度转动。

支座121的竖直部设有缓冲弹簧16，支座121与支块122分别设于球体42的两侧并位于球体42同一径向线上。

常态下支块122和支座121处于平衡状态并两者的顶端位于同一高度。

连通导管14通水至升降座123后使得活塞头13向上移动，带动支块122上升，不通水时小弹簧15带动活塞头13向下移动，从而实现球体42的两侧旋转，需注意的是，球体42的旋转配合驱动件底部的转动，可以实现周向无规则的运动。

行走臂17处连接有与水泵6连接的驱动件二18，机架1相对于行走臂17向前倾，在驱动件二18的作用下行走臂17向前行进，行走臂17底部支撑位置(足底)最好与行走臂17具有一定缓冲的效果(如阻尼铰接的方式)，而减小摩擦便于行走。

驱动件二18包括纵截面呈圆形的连接架181、设于连接架181内部的连接挡板182和连接转板183、铰接杆184，连接挡板182和连接转板183将连接架181内部分隔成相互独立的腔室一8和腔室二9，铰接杆184的一侧枢接于连接架181的中部并贯穿连接，连接转板183的内侧与铰接杆184的外缘固定，外侧与连接架181贴合，连接挡板182的外侧与连接架181的内壁固定连接，内侧与铰接杆184相衔接，行走臂17的端部连接于铰接杆184位于连接架181的外侧部分。

连接转板183用于带动铰接杆184转动，铰接杆184的转动使得与之相连的行走臂17运行前进。

需注意的是每个行走臂17需一个驱动件二18单独驱动，且仅能够向前行进。

其中驱动件二18的一个连通导管14做水压驱动，带动铰接杆184转动使得行走臂17转动，另一个连通导管14做复位作业，使得行走臂17转回初始位置准备做下一次作业，两个单独的驱动件二18配合以驱动行走臂17前进。

以上所述依据实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项使用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其保护的范围。

Claims (6)

1.一种防水的仿生机器人，包括机架、设于机架侧部的转臂和行走臂、设于机架内的PLC控制器，其特征在于：所述机架的一侧通过驱动部件与转臂连接，所述驱动部件包括驱动件一和传动件，所述驱动件一与传动件相连，传动件与转臂相连，所述机架上连接有水箱，水箱上设有水泵，驱动件一与传动件分别通过水压导管与水泵的输出端连接，传动件在水泵的水压作用下带动转臂做翻转作业，驱动件一在水泵的水压作用下带动转臂做旋转作业，所述行走臂处连接有与水泵连接的驱动件二，机架相对于行走臂向前倾，在驱动件二的作用下行走臂向前行进，所述水泵通过控制器控制开、闭。

2.根据权利要求1所述的一种防水的仿生机器人，其特征在于：所述驱动件包括纵截面呈圆形的驱动架、设于驱动架内部的固定挡板和转动板，所述挡板和转动板将驱动架内部分隔成相互独立的腔室一和腔室二，所述驱动架的一侧枢接有圆盘状的旋转盖板，所述圆盘状转板的的内侧连接有一转动轴，所述旋转盖板的内侧与转动轴的外缘固定，外侧与驱动架贴合，所述固定挡板的外侧与驱动架的内壁固定连接，内侧与转动轴相衔接，所述水泵设有两个，水泵的输出端分别通过水压导管连通至腔室一和腔室二内。

3.根据权利要求2所述的一种防水的仿生机器人，其特征在于：所述传动件通过旋转盖板进行转动，传动件包括支撑座、外端连接转臂的球体、球体转动接头，所述支撑座与旋转盖板的外侧相连，球体转动接头设于支撑座一侧，球体设于球体转动接头内，其两侧分别通过升降件调整转动，所述升降件设于旋转盖板的外侧，升降件包括L形的支座、支块、升降座，所述支座的一端与球体一侧设置的连接块相铰接，另一端与旋转盖板相连，所述支块的一端与球体的另一侧设置的连接块相铰接，所述升降座上设有活塞头，底部通过连通导管连通至其中一个水压导管，所述活塞头的外侧端与支块相连，内侧通过小弹簧与升降座内壁的底部相连，所述水压导管和连通导管上均设有阀门。

4.根据权利要求3所述的一种防水的仿生机器人，其特征在于：所述支座的竖直部设有缓冲弹簧，支座与支块分别设于球体的两侧并位于球体同一径向线上。

5.根据权利要求2所述的一种防水的仿生机器人，其特征在于：所述驱动件二包括纵截面呈圆形的连接架、设于连接架内部的连接挡板和连接转板、铰接杆，所述连接挡板和连接转板将连接架内部分隔成相互独立的腔室一和腔室二，所述铰接杆的一侧枢接于连接架的中部并贯穿连接，所述连接转板的内侧与铰接杆的外缘固定，外侧与连接架贴合，所述连接挡板的外侧与连接架的内壁固定连接，内侧与铰接杆相衔接，所述行走臂的端部连接于铰接杆位于连接架的外侧部分。

6.根据权利要求1所述的一种防水的仿生机器人，其特征在于：所述PLC控制器通过防水罩包绕。

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