CN208215361U - 一种轮式鼠妇仿生变形机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种轮式鼠妇仿生变形机器人，包括躯体收缩机构、升降机构及驱动机构，躯体收缩机构包括外壳本体及设置在外壳本体上的收缩组件，外壳本体由头部外壳、若干个腹部外壳及尾部外壳依次排列铰接组成，每一个弧形壳体上均对应的设置有骨架，每一个骨架上均设置有通孔Ⅰ；收缩组件包括缠线电机、安装架Ⅰ、缠线轮及钢丝线；钢丝线的一端固定在尾部外壳上，钢丝线的另一端依次穿过通孔Ⅰ与缠线轮相连，当缠线电机工作时，带动缠线轮转动，拉紧钢丝线，使外壳本体展开为长条形或收缩为球形该机器人可以根据不同路面状况以及不同的环境进行变形，可适应多种复杂的外部环境，有较强的户外越障能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及仿生机器人领域，具体涉及一种轮式鼠妇仿生变形机器人。
背景技术
仿生学是一门比较新的科学，1960年才诞生，这一年9月13日，美国召开了第一届仿生学讨论会，仿生机器人是仿生学与机器人领域应用需求的结合产物。从机器人的角度来看，仿生机器人则是机器人发展的高级阶段。生物特性为机器人的设计提供了许多有益的参考，使得机器人可以从生物体上学习如自适应性、鲁棒性、运动多样性和灵活性等一系列良好的性能。仿生机器人按照其工作环境可分为陆面仿生机器人、空中仿生机器人和水下仿生机器人三种。此外，还有一些研究机构研究出水陆两栖机器人、水空两栖机器人等具有综合用途的仿生机器人。仿生机器人同时具有生物和机器人的特点，已经逐渐在反恐防爆、探索太空、抢险救灾等不适合由人来承担任务的环境中凸显出良好的应用前景。
我国机器人研发起步于20世纪70年代，近年来，在一系列政策支持下及市场需求的拉动下，我国机器人产业快速发展。并且我国仿生研究起步也较晚，近30年来在NSFC的大力资助下，经历了跟踪国外研究、模仿国外成果到局部领域齐头并进三个阶段。国家自然科学基金委员会简称“NSFC”非常重视对仿生机器人项目的培育、优选和资助工作。目前，该领域的项目申请主要集中在机械工程学科E05代码的E0501机构学与机器人和E0507机械仿生学2个方向。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种轮式鼠妇仿生变形机器人，该机器人可以根据不同路面状况以及不同的环境进行变形，可适应多种复杂的外部环境，有较强的户外越障能力。
本实用新型为解决上述技术问题采用的技术方案是：一种轮式鼠妇仿生变形机器人，包括躯体收缩机构、升降机构及驱动机构，所述躯体收缩机构包括外壳本体及设置在所述外壳本体上的收缩组件，所述外壳本体由头部外壳、若干个腹部外壳及尾部外壳依次排列铰接组成，所述头部外壳、若干个所述腹部外壳及所述尾部外壳均为弧形壳体，每一个所述弧形壳体上均对应的设置有骨架，相邻两个所述骨架间通过弹簧相连，每一个所述骨架上均设置有通孔Ⅰ；所述收缩组件包括设置在所述头部外壳上的缠线电机、用于固定所述缠线电机的安装架Ⅰ、缠线轮及钢丝线；所述缠线轮与所述缠线电机的输出端相连，所述钢丝线的一端固定在所述尾部外壳上，所述钢丝线的另一端依次从每一个所述骨架设置的所述通孔Ⅰ穿过后与所述缠线轮相连，当缠线电机工作时，带动缠线轮转动，拉紧钢丝线，使外壳本体展开为长条形或收缩为球形；
所述升降机构设置在所述外壳本体下方，所述升降机构包括上底板、下底板及设置在所述上底板和所述下底板间的相互平行设置的两组连杆机构，所述上底板设置在所述外壳本体上，所述驱动机构设置在所述下底板远离所述上底板的一侧，所述驱动机构包括驱动电机、设置在所述下底板上用于固定所述驱动电机的安装架Ⅲ、两个对称设置的主动轮及对称设置在所述下底板上的两个辅助轮，每一个所述主动轮与对应的所述驱动电机的输出端相连。
进一步的，所述连杆机构包括若干组二连杆结构，若干组所述二连杆结构依次铰接，所述二连杆结构包括交叉设置的第一连杆和第二连杆且两者在中部位置处铰接，两组连杆机构在对应铰接处均通过螺栓铰接，位于最底部的两根螺栓的两端均向外侧延伸并在延伸段的最外侧处与滑块Ⅰ相连，位于同一个所述二连杆结构一侧的两个滑块Ⅰ均套设在第一导轨上，所述第一导轨的两端固定设置在所述下底板上，位于最顶部的两根螺栓的两端均向外侧延伸并在延伸段的最外侧处与滑块Ⅱ相连，位于同一个所述二连杆结构一侧的两个滑块Ⅱ均套设在第二导轨上，所述第二导轨的两端固定设置在所述上底板上；其中一个所述螺栓在位于中部位置处设置有一滑台，所述滑台内开设有通孔Ⅱ，所述通孔Ⅱ内固定连接有丝杠螺母，所述丝杠螺母设置在丝杠上，所述丝杠的一端穿设在所述通孔Ⅱ内，所述丝杠的另一端与设置在安装架Ⅱ上的升降电机相连，所述安装架Ⅱ设置在与安装有滑台的螺栓同一高度的螺栓上。
进一步的，所述腹部外壳的个数为3个。
进一步的，所述头部外壳和所述尾部外壳的宽度均大于所述腹部外壳的宽度。
进一步的，所述上底板设置在所述外壳本体的中间。
进一步的，所述辅助轮为万向轮。
本实用新型的有益效果主要表现在以下几个方面：本实用新型通过设置躯体收缩机构，通过缠线电机工作，带动缠线轮转动，拉紧钢丝线，使外壳本体展开为长条形或收缩为球形，缠线电机能够实现自锁，机器人能够在蜷缩状态和伸展状态之间任意变形；通过设置升降机构，可以通过控制升降电机带动滑台在丝杠上移动，从而带动平行连杆机构实现升降运动，该机器人结合仿生原理与现代机械设计融合，球形收缩提高变形机构的协调性，可以根据不同路面状况以及不同的环境进行变形，可适应多种复杂的外部环境，有较强的户外越障能力。
附图说明
图1是本实用新型的整体机构展开状态的结构示意图；
图2是本实用新型的升降机构的构示意图；
图3是本实用新型的驱动机构的俯视示意图；
图4是本实用新型的整体机构收缩状态的结构示意图；
图中标记：1、外壳本体，101、骨架，1011、通孔Ⅰ，102、安装架Ⅰ，103、缠线电机，104、缠线轮，2、上底板，201、滑块Ⅱ，202、第二导轨，203、第一连杆，204、第二连杆，205、螺栓，3、下底板，301、滑块Ⅰ，302、第一导轨，4、安装架Ⅱ，401、升降电机，402、丝杠，403、滑台，5、安装架Ⅲ，501、驱动电机，502、主动轮，503、辅助轮。
具体实施方式
结合附图对本实用新型实施例加以详细说明，本实施例以本实用新型技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
根据附图可知，一种轮式鼠妇仿生变形机器人，包括躯体收缩机构、升降机构及驱动机构，所述躯体收缩机构包括外壳本体1及设置在所述外壳本体1上的收缩组件，所述外壳本体1由头部外壳、若干个腹部外壳及尾部外壳依次排列铰接组成，所述腹部外壳的个数为3个，所述头部外壳和所述尾部外壳的宽度均大于所述腹部外壳的宽度，所述头部外壳、若干个所述腹部外壳及所述尾部外壳均为弧形壳体，每一个所述弧形壳体上均对应的设置有骨架101，相邻两个所述骨架101间通过弹簧相连，每一个所述骨架101上均设置有通孔Ⅰ1011；所述收缩组件包括设置在所述头部外壳上的缠线电机103、用于固定所述缠线电机103的安装架Ⅰ102、缠线轮104及钢丝线；所述缠线轮104与所述缠线电机103的输出端相连，所述钢丝线的一端固定在所述尾部外壳上，所述钢丝线的另一端依次从每一个所述骨架101设置的所述通孔Ⅰ1011穿过后与所述缠线轮(104)相连，当缠线电机103工作时，带动缠线轮104转动，拉紧钢丝线，使外壳本体1展开为长条形或收缩为球形；
所述升降机构设置在所述外壳本体1下方，所述升降机构包括上底板2、下底板3及设置在所述上底板2和所述下底板3间的相互平行设置的两组连杆机构，所述上底板2设置在所述外壳本体1上，所述上底板2设置在所述外壳本体1的中间，所述连杆机构包括若干组二连杆结构，若干组所述二连杆结构依次铰接，所述二连杆结构包括交叉设置的第一连杆203和第二连杆204且两者在中部位置处铰接，两组连杆机构在对应铰接处均通过螺栓205铰接，位于最底部的两根螺栓205的两端均向外侧延伸并在延伸段的最外侧处与滑块Ⅰ301相连，位于同一个所述二连杆结构一侧的两个滑块Ⅰ301均套设在第一导轨302上，所述第一导轨302的两端固定设置在所述下底板3上，位于最顶部的两根螺栓205的两端均向外侧延伸并在延伸段的最外侧处与滑块Ⅱ201相连，位于同一个所述二连杆结构一侧的两个滑块Ⅱ201均套设在第二导轨202上，所述第二导轨202的两端固定设置在所述上底板2上；其中一个所述螺栓205在位于中部位置处设置有一滑台403，所述滑台403内开设有通孔Ⅱ，所述通孔Ⅱ内固定设置有丝杠螺母，所述丝杠螺母设置在丝杠402上，所述丝杠402的一端穿设在所述通孔Ⅱ内，所述丝杠402的另一端与设置在安装架Ⅱ4上的升降电机401相连，所述安装架Ⅱ4设置在与安装有滑台403的螺栓205同一高度的螺栓205上；
本实用新型通过设置躯体收缩机构，通过缠线电机103工作，带动缠线轮104转动，拉紧钢丝线，使外壳本体1展开为长条形或收缩为球形，缠线电机103能够实现自锁，机器人能够在蜷缩状态和伸展状态之间任意变形；通过设置升降机构，可以通过控制升降电机401带动滑台403在丝杠402上移动，从而带动平行连杆机构实现升降运动，这样使该机器人可以根据不同路面状况以及不同的环境进行变形，可适应多种复杂的外部环境，有较强的户外越障能力。
所述驱动机构设置在所述下底板3远离所述上底板2的一侧，所述驱动机构包括驱动电机501、设置在所述下底板3上用于固定所述驱动电机501的安装架Ⅲ5、两个对称设置的主动轮502及对称设置在所述下底板3上的两个辅助轮503，所述辅助轮503为万向轮，每一个所述主动轮502与对应的所述驱动电机501的输出端相连。
还需要说明的是，在本文中，诸如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (6)
1.一种轮式鼠妇仿生变形机器人，包括躯体收缩机构、升降机构及驱动机构，其特征在于：所述躯体收缩机构包括外壳本体(1)及设置在所述外壳本体(1)上的收缩组件，所述外壳本体(1)由头部外壳、若干个腹部外壳及尾部外壳依次排列铰接组成，所述头部外壳、若干个所述腹部外壳及所述尾部外壳均为弧形壳体，每一个所述弧形壳体上均对应的设置有骨架(101)，相邻两个所述骨架(101)间通过弹簧相连，每一个所述骨架(101)上均设置有通孔Ⅰ(1011)；所述收缩组件包括设置在所述头部外壳上的缠线电机(103)、用于固定所述缠线电机(103)的安装架Ⅰ(102)、缠线轮(104)及钢丝线；所述缠线轮(104)与所述缠线电机(103)的输出端相连，所述钢丝线的一端固定在所述尾部外壳上，所述钢丝线的另一端依次从每一个所述骨架(101)设置的所述通孔Ⅰ(1011)穿过后与所述缠线轮(104)相连，当缠线电机(103)工作时，带动缠线轮(104)转动，拉紧钢丝线，使外壳本体(1)展开为长条形或收缩为球形；
所述升降机构设置在所述外壳本体(1)下方，所述升降机构包括上底板(2)、下底板(3)及设置在所述上底板(2)和所述下底板(3)间的相互平行设置的两组连杆机构，所述上底板(2)设置在所述外壳本体(1)上，所述驱动机构设置在所述下底板(3)远离所述上底板(2)的一侧，所述驱动机构包括驱动电机(501)、设置在所述下底板(3)上用于固定所述驱动电机(501)的安装架Ⅲ(5)、两个对称设置的主动轮(502)及对称设置在所述下底板(3)上的两个辅助轮(503)，每一个所述主动轮(502)与对应的所述驱动电机(501)的输出端相连。
2.根据权利要求1所述的一种轮式鼠妇仿生变形机器人，其特征在于：所述连杆机构包括若干组二连杆结构，若干组所述二连杆结构依次铰接，所述二连杆结构包括交叉设置的第一连杆(203)和第二连杆(204)且两者在中部位置处铰接，两组连杆机构在对应铰接处均通过螺栓(205)铰接，位于最底部的两根螺栓(205)的两端均向外侧延伸并在延伸段的最外侧处与滑块Ⅰ(301)相连，位于同一个所述二连杆结构一侧的两个滑块Ⅰ(301)均套设在第一导轨(302)上，所述第一导轨(302)的两端固定设置在所述下底板(3)上，位于最顶部的两根螺栓(205)的两端均向外侧延伸并在延伸段的最外侧处与滑块Ⅱ(201)相连，位于同一个所述二连杆结构一侧的两个滑块Ⅱ(201)均套设在第二导轨(202)上，所述第二导轨(202)的两端固定设置在所述上底板(2)上；其中一个所述螺栓(205)在位于中部位置处设置有一滑台(403)，所述滑台(403)内开设有通孔Ⅱ，所述通孔Ⅱ内固定连接有丝杠螺母，所述丝杠螺母设置在丝杠(402)上，所述丝杠(402)的一端穿设在所述通孔Ⅱ内，所述丝杠(402)的另一端与设置在安装架Ⅱ(4)上的升降电机(401)相连，所述安装架Ⅱ(4)设置在与安装有滑台(403)的螺栓(205)同一高度的螺栓(205)上。
3.根据权利要求1所述的一种轮式鼠妇仿生变形机器人，其特征在于：所述腹部外壳的个数为3个。
4.根据权利要求1所述的一种轮式鼠妇仿生变形机器人，其特征在于：所述头部外壳和所述尾部外壳的宽度均大于所述腹部外壳的宽度。
5.根据权利要求1所述的一种轮式鼠妇仿生变形机器人，其特征在于：所述上底板(2)设置在所述外壳本体(1)的中间。
6.根据权利要求1所述的一种轮式鼠妇仿生变形机器人，其特征在于：所述辅助轮(503)为万向轮。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201820712379.2U CN208215361U (zh) | 2018-05-14 | 2018-05-14 | 一种轮式鼠妇仿生变形机器人 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201820712379.2U CN208215361U (zh) | 2018-05-14 | 2018-05-14 | 一种轮式鼠妇仿生变形机器人 |
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| CN208215361U true CN208215361U (zh) | 2018-12-11 |
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Family Applications (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN208215361U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109331477A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-02-15 | 佛山科学技术学院 | 一种可投掷球马陆仿生变形机器人 |
| CN112775988A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-05-11 | 武汉理工大学 | 一种球形机器人 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN109331477A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-02-15 | 佛山科学技术学院 | 一种可投掷球马陆仿生变形机器人 |
| CN109331477B (zh) * | 2018-12-11 | 2023-11-28 | 佛山科学技术学院 | 一种可投掷球马陆仿生变形机器人 |
| CN112775988A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-05-11 | 武汉理工大学 | 一种球形机器人 |
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