CN114275068A - 一种攀爬机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种攀爬机器人，肩部的下端中部通过第一关节电机与躯体上端中部转动连接，第一关节电机用以驱动肩部相对于躯体前后摆转，肩部的左右两侧分别通过一个第二关节电机转动安装有一个肩关节，每个第二关节电机用以驱动对应肩关节在左右方向对应的竖向面内摆转，两个肩关节与两个上肢一一对应，两个上肢的连接端均通过第三关节电机转动安装在对应肩关节上，每个第三关节电机用以驱动对应的上肢相对于对应的肩关节前后摆转，两个下肢的连接端分别通过一个第四关节电机转动安装在躯体下端的左右两侧，每个第四关节电机用以驱动对应下肢竖向摆转，肩部上端的中部设置有安装座，安装座的前侧设有探测总成，其攀爬性能佳。
Description
技术领域
本发明属于机器人领域，尤其涉及一种攀爬机器人。
背景技术
在电网检修维护方面，电网工人往往需要爬上数十米地输电塔，对电塔上的零件以及线路进行定期的维护检修，由于是带电高空作业，对电力工人的生命安全造成巨大的威胁，尤其是一些偏远山区的电塔，由于建造在一些悬崖峭壁之上，其检修工作将变得更加困难。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种结构简单，且攀爬能力强的攀爬机器人。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种攀爬机器人，包括躯体、肩部和四个肢体，四个所述肢体包括两个上肢和两个下肢，所述躯体沿左右方向竖向设置，所述肩部沿左右方向设置在所述躯体的上方，且所述肩部的下端中部通过第一关节电机与所述躯体上端中部转动连接，所述第一关节电机用以驱动所述肩部相对于所述躯体前后摆转，所述肩部的左右两侧分别通过一个第二关节电机转动安装有一个肩关节，每个所述第二关节电机用以驱动对应所述肩关节在左右方向对应的竖向面内摆转，两个所述肩关节与两个所述上肢一一对应，两个所述上肢的连接端均通过第三关节电机转动安装在对应所述肩关节上，每个所述第三关节电机用以驱动对应的所述上肢相对于对应的所述肩关节前后摆转，两个所述下肢的连接端分别通过一个第四关节电机转动安装在所述躯体下端的左右两侧，每个所述第四关节电机用以驱动对应所述下肢竖向摆转，所述肩部上端的中部设置有安装座，所述安装座的前侧设有探测总成。
上述技术方案的有益效果在于：如此可由第一关节电机带动安装座和肩部相对于躯体前后摆转，而每个第二关节电机和同侧的第三关节电机共同驱动对应的所述上肢在空间内摆转，而第四关节电机可驱动对应的下肢前后摆转，从而实现仿生式四肢摆转以便于攀爬。
上述技术方案中所述肢体包括第一关节、第二关节、第三关节和机械爪，所述第一关节的一端和第二关节的一端通过第五关节电机转动连接，所述第五关节电机用以驱动所述第二关节相对于所述第一关节前后摆转，所述第二关节的另一端与所述第三关节的一端通过第六关节电机转动连接，所述第六关节电机用以驱动所述第三关节相对于所述第二关节左右摆转，所述第一关节的另一端构成对应所述肢体的连接端，所述机械爪安装在所述第三关节的另一端。
上述技术方案的有益效果在于：其结构简单，且灵活度高，如此使得该攀爬机器人的攀爬性能佳。
上述技术方案中所述躯体包括均沿左右方向竖向设置并沿上下方向依次分布的胸关节、腰关节、盆骨关节和伸缩件，所述胸关节的下端与所述腰关节的上端前后摆转连接，所述腰关节的下端与所述盆骨关节的上端通过第七关节电机转动连接，所述第七关节电机用以驱动所腰关节相对于所述盆骨关节前后摆转，所述伸缩件转动安装在所述盆骨关节的后方，其伸缩端朝上并与所述胸关节的后侧转动连接，所述伸缩件用以驱动所述胸关节相对于所述腰关节前后摆转，两个所述肩关节安装在所述胸关节上端的左右两侧，两个所述下肢安装在所述盆骨关节的左右两侧。
上述技术方案的有益效果在于：如此躯体的腰关节可灵活的前后弯曲，同时其弯曲时能承受较大的负荷，从而使得该攀爬机器人的性能更佳。
上述技术方案中所述伸缩件设有两个，所述伸缩件沿左右方向间隔分布。
上述技术方案的有益效果在于：其结构简单，且稳定性佳。
上述技术方案中所述伸缩件为伸缩电缸。
上述技术方案的有益效果在于：如此使得其操控更便捷。
上述技术方案中所述安装座通过所述万向球安装在所述肩部上端中部，如此可灵活的调节所述安装座的朝向。
上述技术方案的有益效果在于：如此可根据需要灵活的调节安装座的朝向。
附图说明
图1为本发明实施例所述攀爬机器人的结构简图；
图2为本发明实施例所述攀爬机器人的局部图；
图3为本发明实施例所述攀爬机器人肩部与安装座的示意图。
图中：1躯体、11第四关节电机、12胸关节、13腰关节、14盆骨关节、15伸缩件、16第七关节电机、2肩部、21第一关节电机、22第二关节电机、23肩关节、24第三关节电机、3a上肢、3b下肢、31第一关节、32第二关节、33第三关节、34机械爪、35第五关节电机、36第六关节电机、4安装座、41探测总成、42万向球。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1-图3所示，本实施例提供了一种攀爬机器人，包括躯体1、肩部2和四个肢体，四个所述肢体包括两个上肢3a和两个下肢3b，所述躯体1沿左右方向竖向设置，所述肩部2沿左右方向设置在所述躯体1的上方，且所述肩部2的下端中部通过第一关节电机21与所述躯体1上端中部转动连接，所述第一关节电机21用以驱动所述肩部2相对于所述躯体1前后摆转，所述肩部2的左右两侧分别通过一个第二关节电机22转动安装有一个肩关节23，每个所述第二关节电机22用以驱动对应所述肩关节23在左右方向对应的竖向面内摆转，两个所述肩关节23与两个所述上肢3a一一对应，两个所述上肢3a的连接端均通过第三关节电机24转动安装在对应所述肩关节23上，每个所述第三关节电机24用以驱动对应的所述上肢3a相对于对应的所述肩关节23前后摆转，两个所述下肢3b的连接端分别通过一个第四关节电机11转动安装在所述躯体1下端的左右两侧，每个所述第四关节电机11用以驱动对应所述下肢3b竖向摆转，所述肩部2上端的中部设置有安装座4，所述安装座4的前侧设有探测总成41，所述探测总成41为摄像头和/或探测雷达，如此可由第一关节电机带动安装座和肩部相对于躯体前后摆转，而每个第二关节电机和同侧的第三关节电机共同驱动对应的所述上肢在空间内摆转，而第四关节电机可驱动对应的下肢前后摆转，从而实现仿生式四肢摆转以便于攀爬。
上述技术方案中所述肢体包括第一关节31、第二关节32、第三关节33和机械爪34，所述第一关节31的一端和第二关节32的一端通过第五关节电机35转动连接，所述第五关节电机35用以驱动所述第二关节32相对于所述第一关节31前后摆转，所述第二关节32的另一端与所述第三关节33的一端通过第六关节电机36转动连接，所述第六关节电机36用以驱动所述第三关节33相对于所述第二关节32左右摆转，所述第一关节31的另一端构成对应所述肢体的连接端，所述机械爪34安装在所述第三关节33的另一端，其结构简单，且灵活度高，如此使得该攀爬机器人的攀爬性能佳。
上述技术方案中所述躯体1包括均沿左右方向竖向设置并沿上下方向依次分布的胸关节12、腰关节13、盆骨关节14和伸缩件15，所述胸关节12的下端与所述腰关节13的上端前后摆转连接，所述腰关节13的下端与所述盆骨关节14的上端通过第七关节电机16转动连接，所述第七关节电机16用以驱动所腰关节13相对于所述盆骨关节14前后摆转，所述伸缩件15转动安装在所述盆骨关节14的后方，其伸缩端朝上并与所述胸关节12的后侧转动连接，所述伸缩件15用以驱动所述胸关节12相对于所述腰关节13前后摆转，两个所述肩关节23安装在所述胸关节12上端的左右两侧，两个所述下肢3b安装在所述盆骨关节14的左右两侧，如此躯体的腰关节可灵活的前后弯曲，同时其弯曲时能承受较大的负荷，从而使得该攀爬机器人的性能更佳。
上述技术方案中所述伸缩件15设有两个，所述伸缩件15沿左右方向间隔分布，其结构简单，且稳定性佳。
上述技术方案中所述伸缩件15为伸缩电缸，如此使得其操控更便捷。
上述技术方案中所述安装座4通过所述万向球42安装在所述肩部2上端中部，如此可灵活的调节所述安装座4的朝向，如此可根据需要灵活的调节安装座的朝向。
所述机械爪可采用如文献号为CN108393913B《一种抓取牢固的机械爪》中所公开的机械爪。其中，该攀爬机器人还包括控制器和蓄电池，控制器可蓄电池设置在所述胸关节上，所述蓄电池、摄像头、探测雷达、第一关节电机、第二关节电机、第三关节电机、第四关节电机、第五关节电机、第六关节电机、第七关节电机和伸缩件均与所述控制器(控制器可采用arm系列单片机)电连接，当然也可在胸关节上增设与控制器电连接的通信模块(2.4GSOC无线收发芯片)，所述通信模块可与遥控终端通信连接，如此由使用人员通过遥控终端无线遥控攀爬机器人攀爬，同时攀爬机器人的探测总成所探测到数据实时的传送至遥控终端(类似于无人飞机的遥控器)。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种攀爬机器人，其特征在于，包括躯体(1)、肩部(2)和四个肢体，四个所述肢体包括两个上肢(3a)和两个下肢(3b)，所述躯体(1)沿左右方向竖向设置，所述肩部(2)沿左右方向设置在所述躯体(1)的上方，且所述肩部(2)的下端中部通过第一关节电机(21)与所述躯体(1)上端中部转动连接，所述第一关节电机(21)用以驱动所述肩部(2)相对于所述躯体(1)前后摆转，所述肩部(2)的左右两侧分别通过一个第二关节电机(22)转动安装有一个肩关节(23)，每个所述第二关节电机(22)用以驱动对应所述肩关节(23)在左右方向对应的竖向面内摆转，两个所述肩关节(23)与两个所述上肢(3a)一一对应，两个所述上肢(3a)的连接端均通过第三关节电机(24)转动安装在对应所述肩关节(23)上，每个所述第三关节电机(24)用以驱动对应的所述上肢(3a)相对于对应的所述肩关节(23)前后摆转，两个所述下肢(3b)的连接端分别通过一个第四关节电机(11)转动安装在所述躯体(1)下端的左右两侧，每个所述第四关节电机(11)用以驱动对应所述下肢(3b)竖向摆转，所述肩部(2)上端的中部设置有安装座(4)，所述安装座(4)的前侧设有探测总成(41)。
2.根据权利要求1所述的攀爬机器人，其特征在于，所述肢体包括第一关节(31)、第二关节(32)、第三关节(33)和机械爪(34)，所述第一关节(31)的一端和第二关节(32)的一端通过第五关节电机(35)转动连接，所述第五关节电机(35)用以驱动所述第二关节(32)相对于所述第一关节(31)前后摆转，所述第二关节(32)的另一端与所述第三关节(33)的一端通过第六关节电机(36)转动连接，所述第六关节电机(36)用以驱动所述第三关节(33)相对于所述第二关节(32)左右摆转，所述第一关节(31)的另一端构成对应所述肢体的连接端，所述机械爪(34)安装在所述第三关节(33)的另一端。
3.根据权利要求1所述的攀爬机器人，其特征在于，所述躯体(1)包括均沿左右方向竖向设置并沿上下方向依次分布的胸关节(12)、腰关节(13)、盆骨关节(14)和伸缩件(15)，所述胸关节(12)的下端与所述腰关节(13)的上端前后摆转连接，所述腰关节(13)的下端与所述盆骨关节(14)的上端通过第七关节电机(16)转动连接，所述第七关节电机(16)用以驱动所腰关节(13)相对于所述盆骨关节(14)前后摆转，所述伸缩件(15)转动安装在所述盆骨关节(14)的后方，其伸缩端朝上并与所述胸关节(12)的后侧转动连接，所述伸缩件(15)用以驱动所述胸关节(12)相对于所述腰关节(13)前后摆转，两个所述肩关节(23)安装在所述胸关节(12)上端的左右两侧，两个所述下肢(3b)安装在所述盆骨关节(14)的左右两侧。
4.根据权利要求3所述的攀爬机器人，其特征在于，所述伸缩件(15)设有两个，所述伸缩件(15)沿左右方向间隔分布。
5.根据权利要求3所述的攀爬机器人，其特征在于，所述伸缩件(15)为伸缩电缸。
6.根据权利要求1-5任一项所述的攀爬机器人，其特征在于，所述安装座(4)通过所述万向球(42)安装在所述肩部(2)上端中部，如此可灵活的调节所述安装座(4)的朝向。
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| CN202111535571.1A CN114275068B (zh) | 2021-12-15 | 一种攀爬机器人 |
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