CN207173764U - 一种基于仿生设计的多功能壁虎机器人腿部机构 - Google Patents

Abstract

一种基于仿生设计的多功能壁虎机器人腿部机构，包括腿与脚，脚安装在腿的下部，脚内顶部固定安装竖向的液压伸缩杆，液压伸缩杆的下端设有竖轴，竖轴与液压伸缩杆中心线同轴，竖轴的上端与液压伸缩杆的活动杆的下端轴承活动连接，竖轴的上端固定套装从动齿轮，竖轴的下端固定套装主动伞齿轮，液压伸缩杆的活动杆的侧部固定安装C型杆，C型杆的下部安装轮轴，轮轴的一端安装轮子，轮轴的另一端固定套装从动伞齿轮，主动伞齿轮与从动伞齿轮啮合配合，脚内侧壁上通过支架固定安装动力电机，动力电机的输出轴朝下。使仿生壁虎机器人具备吸附攀爬与水平地面的滚动行走功能，在水平地面行走速度更快，功能更加多样，能适应更多的环境。

Description

一种基于仿生设计的多功能壁虎机器人腿部机构

技术领域

本实用新型属于仿生机器人技术领域，具体地说是一种基于仿生设计的多功能壁虎机器人腿部机构。

背景技术

随着科学技术的长足进步，机器人领域的发展日渐蓬勃，而仿生机器人有其特有的运动机构及机敏的运动模式，是一种高性能的机器人。仿生机器人包括操作机器人和移动机器人，常见的移动机器人通常是轮式和履带式，它们技术相对简单，而且发展成熟，已应用到诸多产品中，另外还有一种是躯干式，它可以攀附在不平整的地面上，通过跟地面的摩擦来实现运动。尽管轮式、履带式的技术简单且成熟，但其存在很大的局限性，比如山地、丘陵、雪地等，在这些地面上，轮式或者履带式机器人难以行走，而足式跟轮式、履带式相比较，它在运动的灵活性和环境的适应性方面有着显著的优势。

自然界中壁虎是一种可在地面、陡壁、天花板等不同法向面上灵活运动的四足动物，仿壁虎机器人就是模仿自然界中壁虎的精巧结构、运动原理和行为方式的机器人系统。这类机器人具有轮式和履带式机器人所没有的优点，可以相对容易地跨越较大的障碍（如沟、坎等），然而足式的缺点是在水平地面移动速度较慢，通过该机器人进行工作时容易因速度而降低工作的效率，因此设计一种将足式与轮式进行相结合的仿生壁虎机器人很有必要。

实用新型内容

本实用新型提供一种基于仿生设计的多功能壁虎机器人腿部机构，用以解决现有技术中的缺陷。

本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种基于仿生设计的多功能壁虎机器人腿部机构，包括腿与脚，脚安装在腿的下部，脚内顶部固定安装竖向的液压伸缩杆，液压伸缩杆的下端设有竖轴，竖轴与液压伸缩杆中心线同轴，竖轴的上端与液压伸缩杆的活动杆的下端轴承活动连接，竖轴的上端固定套装从动齿轮，竖轴的下端固定套装主动伞齿轮，液压伸缩杆的活动杆的侧部固定安装C型杆，C型杆的下部安装轮轴，轮轴的一端安装轮子，轮轴的另一端固定套装从动伞齿轮，主动伞齿轮与从动伞齿轮啮合配合，脚内侧壁上通过支架固定安装动力电机，动力电机的输出轴朝下，动力电机的输出轴上固定套装主动齿轮，主动齿轮能与从动齿轮啮合配合。

如上所述的一种基于仿生设计的多功能壁虎机器人腿部机构，所述的液压伸缩杆的固定杆上套装齿轮套，C型杆上部固定安装转向电机，转向电机的输出轴上固定套装转向齿轮，转向齿轮与齿轮套啮合配合。

如上所述的一种基于仿生设计的多功能壁虎机器人腿部机构，所述的脚内壁固定安装环形滑轨，环形滑轨上配合安装滑块，C型杆上套装滑套，滑套的侧部与滑块之间通过连杆固定连接。

本实用新型的优点是：本实用新型适合安装到仿生壁虎机器人的脚部，仿生壁虎机器人包括身体外壳、四条腿、机械臂、机械钳手与四只脚，脚的主体为下开口的桶状，该设计使仿生壁虎机器人具备吸附攀爬与水平地面的滚动行走功能，在水平地面行走速度更快，功能更加多样，能适应更多的环境。需要进行墙壁的攀爬时，通过腿的脚的吸附能力完成，当壁虎机器人移动到水平路面时，吸附攀爬行走方式较慢，此时液压伸缩杆的活动杆伸出，C型杆与竖轴随之向下移动，轮子被向下推动露出脚的外部，主动齿轮与从动齿轮啮合配合，动力电机工作，竖轴随之转动，通过主动伞齿轮与从动伞齿轮啮合配合带动轮轴转动，轮子随之转动，此时本实用新型改变为滚动行走模式，滚动行走相对于吸附攀爬速度更快，提高本实用新型的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型使用状态图；图2是本实用新型的结构示意图；图3是图2的A向视图的放大图。

附图标记：1身体外壳 2腿 3机械臂 4机械钳手 5液压伸缩杆 6竖轴 7从动齿轮8主动伞齿轮 9C型杆 10轮轴 11从动伞齿轮 12动力电机 13主动齿轮 14轮子 15转向齿轮 16齿轮套 17转向电机 18脚 19环形滑轨 20滑块 21滑套 22连杆。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种基于仿生设计的多功能壁虎机器人腿部机构，包括腿2与脚18，脚18安装在腿2的下部，脚18内顶部固定安装竖向的液压伸缩杆5，液压伸缩杆5的下端设有竖轴6，竖轴6与液压伸缩杆5中心线同轴，竖轴6的上端与液压伸缩杆5的活动杆的下端轴承活动连接，竖轴6的上端固定套装从动齿轮7，竖轴6的下端固定套装主动伞齿轮8，液压伸缩杆5的活动杆的侧部固定安装C型杆9，C型杆9的下部安装轮轴10，轮轴10的一端安装轮子14，轮轴10的另一端固定套装从动伞齿轮11，主动伞齿轮8与从动伞齿轮11啮合配合，脚18内侧壁上通过支架固定安装动力电机12，动力电机12的输出轴朝下，动力电机12的输出轴上固定套装主动齿轮13，主动齿轮13能与从动齿轮7啮合配合。本实用新型适合安装到仿生壁虎机器人的脚部，仿生壁虎机器人包括身体外壳1、四条腿2、机械臂3、机械钳手4与四只脚18，脚18的主体为下开口的桶状，该设计使仿生壁虎机器人具备吸附攀爬与水平地面的滚动行走功能，在水平地面行走速度更快，功能更加多样，能适应更多的环境。需要进行墙壁的攀爬时，通过腿2的脚18的吸附能力完成，当壁虎机器人移动到水平路面时，吸附攀爬行走方式较慢，此时液压伸缩杆5的活动杆伸出，C型杆9与竖轴6随之向下移动，轮子14被向下推动露出脚18的外部，主动齿轮13与从动齿轮7啮合配合，动力电机12工作，竖轴6随之转动，通过主动伞齿轮8与从动伞齿轮11啮合配合带动轮轴10转动，轮子14随之转动，此时本实用新型改变为滚动行走模式，滚动行走相对于吸附攀爬速度更快，提高本实用新型的工作效率。

具体而言，本实施例所述的液压伸缩杆5的固定杆上套装齿轮套16，C型杆9上部固定安装转向电机17，转向电机17的输出轴上固定套装转向齿轮15，转向齿轮15与齿轮套16啮合配合。通过转向齿轮15与齿轮套16的配合，转向电机17转动可以使液压伸缩杆5的活动杆转动，从而调整轮子14的角度，使本实用新型在不改变腿2的角度的情况下也能进行转向移动，使本实用新型的功能更加的强大。

具体的，本实施例所述的脚18内壁固定安装环形滑轨19，环形滑轨19上配合安装滑块20，C型杆9上套装滑套21，滑套21的侧部与滑块20之间通过连杆22固定连接。该设计给C型杆9的上下移动一个导向作用，并且使C型杆9安装的更加稳定，在横向不易晃动，保证轮子14与地面接触并滚动时更加稳定。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种基于仿生设计的多功能壁虎机器人腿部机构，其特征在于：包括腿（2）与脚（18），脚（18）安装在腿（2）的下部，脚（18）内顶部固定安装竖向的液压伸缩杆（5），液压伸缩杆（5）的下端设有竖轴（6），竖轴（6）与液压伸缩杆（5）中心线同轴，竖轴（6）的上端与液压伸缩杆（5）的活动杆的下端轴承活动连接，竖轴（6）的上端固定套装从动齿轮（7），竖轴（6）的下端固定套装主动伞齿轮（8），液压伸缩杆（5）的活动杆的侧部固定安装C型杆（9），C型杆（9）的下部安装轮轴（10），轮轴（10）的一端安装轮子（14），轮轴（10）的另一端固定套装从动伞齿轮（11），主动伞齿轮（8）与从动伞齿轮（11）啮合配合，脚（18）内侧壁上通过支架固定安装动力电机（12），动力电机（12）的输出轴朝下，动力电机（12）的输出轴上固定套装主动齿轮（13），主动齿轮（13）能与从动齿轮（7）啮合配合。

2.根据权利要求1所述的一种基于仿生设计的多功能壁虎机器人腿部机构，其特征在于：所述的液压伸缩杆（5）的固定杆上套装齿轮套（16），C型杆（9）上部固定安装转向电机（17），转向电机（17）的输出轴上固定套装转向齿轮（15），转向齿轮（15）与齿轮套（16）啮合配合。

3.根据权利要求1所述的一种基于仿生设计的多功能壁虎机器人腿部机构，其特征在于：所述的脚（18）内壁固定安装环形滑轨（19），环形滑轨（19）上配合安装滑块（20），C型杆（9）上套装滑套（21），滑套（21）的侧部与滑块（20）之间通过连杆（22）固定连接。