CN219969846U - 一种尺蠖仿生机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种尺蠖仿生机器人，属于搜救机器人技术领域。它解决了现有实搜救机器人无法攀越障碍物等问题。本尺蠖仿生机器人包括支撑主体，支撑主体包括第一支撑板和第二支撑板，第一支撑板和第二支撑板之间通过传动装置连接，第一支撑板设置有驱动装置，驱动装置连接传动装置，驱动装置用于驱动传动装置带动第一支撑板和第二支撑板远离传动装置的一端相互靠近或远离，第一支撑板设置有第一移动轮，第二支撑板转动连接有连接杆，连接杆设置有第二移动轮和第一支撑轮，第一移动轮和第二移动轮均设置锁定装置，第一支撑板和第二支撑板均设置有机械臂，机械臂设置有夹持管道的机械爪。本实用新型具有能够攀越障碍物等优点。

Description

一种尺蠖仿生机器人

技术领域

本实用新型属于搜救机器人技术领域，特别涉及一种尺蠖仿生机器人。

背景技术

近几年来，由于自然灾害频发地震、山崩和泥石流等，造成道路破坏,建筑物垮塌，人员被埋等危害，灾害最紧急的事情就是搜救废墟中的幸存者，因此灾难应急搜索和救援机器人是自然灾害、事故等突发事件发生时，代替搜救人员进入现场执行搜救探测任务的移动机器人。

该类机器人慢慢步入搜救行动当中，体积小、灵活等优点成为协助救援人员搜救的有效工具，但现有的搜救机器人大部分采用的履带、或者车轮等方式进行移动，无法攀越障碍物，也无法攀爬管道，而救援区域往往存在大量障碍物，同时又存在需要观察高点情况等。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种尺蠖仿生机器人。

本实用新型的目的可通过下列技术方案实现：一种尺蠖仿生机器人，其特征在于，包括支撑主体，所述支撑主体包括第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板和第二支撑板之间通过传动装置连接，所述第一支撑板设置有驱动装置，所述驱动装置连接所述传动装置，所述驱动装置用于驱动所述传动装置带动第一支撑板和第二支撑板远离传动装置的一端相互靠近或远离，所述第一支撑板设置有第一移动轮，所述第二支撑板转动连接有连接杆，所述连接杆设置有第二移动轮和第一支撑轮，所述第一移动轮和第二移动轮均设置锁定装置，所述第一支撑板和第二支撑板均设置有机械臂，所述机械臂设置有夹持管道的机械爪，所述机械臂用于调节机械爪角度。

本实用新型的工作原理：当在平面上时运动时，第一移动轮的锁定装置锁定第一移动轮，驱动装置驱动传动装置使得第二支撑板向前移动，当第二支撑板移动到最前方时，第二移动轮的锁定装置锁定第二移动轮，第一移动轮的锁定装置解除锁定，驱动装置驱动传动装置使得第一支撑板向前移动，完成一次向前位移，重复上述步骤，能够持续向前移动，当遇到障碍物时，由于第二移动轮设置在连接杆上，且连接杆与第二支撑板是转动连接，当第二移动轮接触到障碍物时会延障碍物的斜面向上移动，此时第一支撑轮会抵接在地面起到支撑作用，第二移动轮的锁定装置锁定第二移动轮，第一移动轮的锁定装置解锁，驱动装置驱动传动装置使得第一支撑板向前移动，移动完成后，第一移动轮的锁定装置重新锁定，第二移动轮的锁定装置解锁，重复上述步骤，直至翻阅过障碍物，当遇到需要攀爬管道时，先通过驱动装置驱动传动装置，使得第二支撑板向管道高处移动，位于第二支撑板上的机械臂驱动机械爪夹持管道，完成固定，驱动装置驱动传动装置，使得第一支撑板和第二支撑板远离转轴的一端相互靠近，到达最近点时，位于第一支撑板上的机械臂驱动机械爪夹持管道，完成爬上管道，松开位于第二支撑板的机械爪，通过驱动装置驱动传动装置，使得第二支撑板向管道高处移动，使得两个机械爪之间的距离增加，完成后第二支撑板的机械爪重新抓取管道，第一支撑板的机械爪松开管道，通过驱动装置驱动传动装置，使得第一支撑板和第二支撑板远离转轴的一端相互靠近，使得两个机械爪之间的距离缩短，完成一次向上攀爬移动，重复上述步骤，直至移动到指定位置。

在上述的尺蠖仿生机器人中，所述传动装置包括驱动斜齿轮、从动斜齿轮和曲柄连杆装置，所述驱动斜齿轮与所述驱动装置连接，所述驱动斜齿轮和从动斜齿轮啮合，所述从动斜齿轮连接所述曲柄连杆装置的一端，所述曲柄连杆装置另一端连接所述第二支撑板，所述曲柄连杆装置包括主动杆和从动杆，所述主动杆一端与所述从动斜齿轮固定连接，所述主动杆另一端与所述从动杆转动连接，所述从动杆远离主动杆一端连接所述第二支撑板。

在上述的尺蠖仿生机器人中，所述第一移动轮和第二移动轮均设置有第一驱动电机，所述第二移动轮设置有用于防止向后滑动的防溜坡装置。

在上述的尺蠖仿生机器人中，所述防溜坡装置包括抵接杆和棘轮，所述棘轮，所述棘轮设置在所述第二移动轮一侧，所述连接杆设置有转轴，所述转轴与所述抵接杆通过扭簧连接。

在上述的尺蠖仿生机器人中，所述第一支撑板和第二支撑板两侧均设置有第二支撑轮。

在上述的尺蠖仿生机器人中，所述机械臂包括连接底座、第一连接臂和第二连接臂，所述第一连接臂与所述连接底座转动连接，所述第二连接臂一端与所述第一连接臂转动连接，所述第二连接臂连接所述机械爪，所述连接底座设置有第二驱动电机，所述第二驱动电机用于驱动第一连接臂绕所述连接底座转动，所述第一连接臂设置有第三驱动电机，所述第三驱动电机用于驱动所述第二连接臂绕所述第一连接臂转动。

在上述的尺蠖仿生机器人中，所述机械爪包括第四驱动电机和两个机械夹片，所述第四驱动电机用于驱动所述机械夹片转动，所述机械夹片一端设置有轮齿，两个所述机械夹片通过轮齿啮合。

在上述的尺蠖仿生机器人中，所述连接杆呈L型。

在上述的尺蠖仿生机器人中，所述驱动装置为第五驱动电机。

在上述的尺蠖仿生机器人中，所述锁定装置采用刹车片。

与现有技术相比，本实用新型具有能攀越障碍物和攀爬管道的优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型支撑主体的侧面结构示意图。

图3是本实用新型机械臂和机械爪的结构示意图。

图中，1、第一支撑板；2、第二支撑板；3、传动装置；4、第一移动轮；5、连接杆；6、第二移动轮；7、第一支撑轮；8、驱动斜齿轮；9、从动斜齿轮；10、曲柄连杆装置；11、主动杆；12、从动杆；13、第一驱动电机；14、第五驱动电机；15、防溜坡装置；16、抵接杆；17、棘轮；18、转轴；19、第二支撑轮；20、支撑主体；21、机械臂；22、机械爪；23、连接底座；24、第一连接臂；25、第二连接臂；26、第二驱动电机；27、第三驱动电机；28、第四驱动电机；29、机械夹片；30、轮齿。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1-图3所示，一种尺蠖仿生机器人，包括支撑主体20，支撑主体20包括第一支撑板1和第二支撑板2，第一支撑板1和第二支撑板2之间通过传动装置3连接，第一支撑板1设置有驱动装置，驱动装置连接传动装置3，驱动装置用于驱动传动装置3带动第一支撑板1和第二支撑板2远离传动装置3的一端相互靠近或远离，第一支撑板1设置有第一移动轮4，第二支撑板2转动连接有连接杆5，连接杆5设置有第二移动轮6和第一支撑轮7，第一移动轮4和第二移动轮6均设置锁定装置，第一支撑板1和第二支撑板2均设置有机械臂21，机械臂21设置有夹持管道的机械爪22，机械臂21用于调节机械爪22角度。

进一步细说，传动装置3包括驱动斜齿轮8、从动斜齿轮9和曲柄连杆装置10，驱动斜齿轮8与驱动装置连接，驱动斜齿轮8和从动斜齿轮9啮合，从动斜齿轮9连接曲柄连杆装置10的一端，曲柄连杆装置10另一端连接第二支撑板2，曲柄连杆装置10包括主动杆11和从动杆12，主动杆11一端与从动斜齿轮9固定连接，主动杆11另一端与从动杆12转动连接，从动杆12远离主动杆11一端连接第二支撑板2，驱动装置驱动驱动斜齿轮8转动会带动从动斜齿轮9转动，从动斜齿轮9转动会带动曲柄连杆装置10的主动杆11进行转动带动从动杆12转动，使得第一支撑板1和第二支撑板2相互靠近或相互远离，设置有驱动斜齿轮8和从动斜齿轮9能够提供较大的传动比，同时具有较好的平衡性和较长的使用寿命。

运动机构整体的侧视图成一个三角形状态，第一支撑板1和第二支撑板2之间形成一个弯折角度，曲柄连杆装置10在本实施例中用于实现第一支撑板1和第二支撑板2的连接处向上突起折叠使两者的夹角减小或者向下舒展增大两者的夹角，本领域技术人员应当知晓，通过曲柄连杆装置10实现该运动属于现有技术。

进一步细说，第一移动轮4和第二移动轮6均设置有第一驱动电机13，第二移动轮6设置有用于防止向后滑动的防溜坡装置15，在平路移动时，可以直接通过第一驱动电机13驱动第一移动轮4和第二移动轮6转动进行移动。

进一步细说，防溜坡装置15包括抵接杆16和棘轮17，棘轮17，棘轮17设置在第二移动轮6一侧，连接杆5设置有转轴18，转轴18与抵接杆16通过扭簧连接，第二移动轮6转动会带动棘轮17转动，当第二移动轮6前进时，抵接杆16不会影响棘轮17转动，当第二移动轮6要后退时，抵接杆16会抵接住棘轮17，使得棘轮17无法转动，即阻止第二移动轮6后退，扭簧为现有技术，为了附图清楚没有示意，同时在攀爬管道时也能够起到防止溜坡的作用。

进一步细说，第一支撑板1和第二支撑板2两侧均设置有第二支撑轮19，第二支撑轮19用于防止第一支撑板1和第二支撑板2侧翻，提高稳定性。

进一步细说，机械臂21包括连接底座23、第一连接臂24和第二连接臂25，第一连接臂24与连接底座23转动连接，第二连接臂25一端与第一连接臂24转动连接，第二连接臂25连接机械爪22，连接底座23设置有第二驱动电机26，第二驱动电机26用于驱动第一连接臂24绕连接底座23转动，第一连接臂24设置有第三驱动电机27，第三驱动电机27用于驱动第二连接臂25绕第一连接臂24转动，在攀爬管道时，随着第一支撑板1和第二支撑板2之间的角度变化，第三驱动电机27驱动第二连接臂25绕第一连接臂24相应转动，使得机械爪22与管道的角度始终一致，方便机械爪22抓取管道，从而保证能够顺利攀爬管道，连接底座23用来连接第一支撑板1和第二支撑板2，第一连接臂24主要用来调节安装在管道上时机械爪22的角度，通过第二驱动电机26驱动第一连接臂24转动使得机械爪22能够夹持在管道的上，第一支撑板1上的连接底座23两侧设置有增高板，用于给驱动装置让位。

进一步细说，机械爪22包括第四驱动电机28和两个机械夹片29，第四驱动电机28用于驱动机械夹片29转动，机械夹片29一端设置有轮齿30，两个机械夹片29通过轮齿30啮合，机械夹片29呈圆弧形，第四驱动电机28会带动一个机械夹片29来回转动，另一个机械夹片29通过齿轮进行相应的来回转动，从而达到夹紧管道和松开管道的目的。

进一步细说，连接杆5呈L型，第二移动轮6和第一支撑轮7分别在连接杆5的两端上，该结构使得第二移动轮6越过障碍物最高点时能够悬挂在障碍物上，同时第一支撑杆也能够起到支撑作用。

进一步细说，驱动装置为第五驱动电机14，第五驱动电机14的输出轴连接驱动斜齿轮8，用于驱动驱动斜齿轮8转动。

进一步细说，锁定装置采用刹车片，刹车片采用现有技术，为了附图清楚没有示意。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了大量术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种尺蠖仿生机器人，其特征在于，包括支撑主体(20)，所述支撑主体(20)包括第一支撑板(1)和第二支撑板(2)，所述第一支撑板(1)和第二支撑板(2)之间通过传动装置(3)连接，所述第一支撑板(1)设置有驱动装置，所述驱动装置连接所述传动装置(3)，所述驱动装置用于驱动所述传动装置(3)带动第一支撑板(1)和第二支撑板(2)远离传动装置(3)的一端相互靠近或远离，所述第一支撑板(1)设置有第一移动轮(4)，所述第二支撑板(2)转动连接有连接杆(5)，所述连接杆(5)设置有第二移动轮(6)和第一支撑轮(7)，所述第一移动轮(4)和第二移动轮(6)均设置锁定装置，所述第一支撑板(1)和第二支撑板(2)均设置有机械臂(21)，所述机械臂(21)设置有夹持管道的机械爪(22)，所述机械臂(21)用于调节机械爪(22)角度。

2.根据权利要求1所述的一种尺蠖仿生机器人，其特征在于，所述传动装置(3)包括驱动斜齿轮(8)、从动斜齿轮(9)和曲柄连杆装置(10)，所述驱动斜齿轮(8)与所述驱动装置连接，所述驱动斜齿轮(8)和从动斜齿轮(9)啮合，所述从动斜齿轮(9)连接所述曲柄连杆装置(10)的一端，所述曲柄连杆装置(10)另一端连接所述第二支撑板(2)，所述曲柄连杆装置(10)包括主动杆(11)和从动杆(12)，所述主动杆(11)一端与所述从动斜齿轮(9)固定连接，所述主动杆(11)另一端与所述从动杆(12)转动连接，所述从动杆(12)远离主动杆(11)一端连接所述第二支撑板(2)。

3.根据权利要求1所述的一种尺蠖仿生机器人，其特征在于，所述第一移动轮(4)和第二移动轮(6)均设置有第一驱动电机(13)，所述第二移动轮(6)设置有用于防止向后滑动的防溜坡装置(15)。

4.根据权利要求3所述的一种尺蠖仿生机器人，其特征在于，所述防溜坡装置(15)包括抵接杆(16)和棘轮(17)，所述棘轮(17)，所述棘轮(17)设置在所述第二移动轮(6)一侧，所述连接杆(5)设置有转轴(18)，所述转轴(18)与所述抵接杆(16)通过扭簧连接。

5.根据权利要求1所述的一种尺蠖仿生机器人，其特征在于，所述第一支撑板(1)和第二支撑板(2)两侧均设置有第二支撑轮(19)。

6.根据权利要求1所述的一种尺蠖仿生机器人，其特征在于，所述机械臂(21)包括连接底座(23)、第一连接臂(24)和第二连接臂(25)，所述第一连接臂(24)与所述连接底座(23)转动连接，所述第二连接臂(25)一端与所述第一连接臂(24)转动连接，所述第二连接臂(25)连接所述机械爪(22)，所述连接底座(23)设置有第二驱动电机(26)，所述第二驱动电机(26)用于驱动第一连接臂(24)绕所述连接底座(23)转动，所述第一连接臂(24)设置有第三驱动电机(27)，所述第三驱动电机(27)用于驱动所述第二连接臂(25)绕所述第一连接臂(24)转动。

7.根据权利要求1所述的一种尺蠖仿生机器人，其特征在于，所述机械爪(22)包括第四驱动电机(28)和两个机械夹片(29)，所述第四驱动电机(28)用于驱动所述机械夹片(29)转动，所述机械夹片(29)一端设置有轮齿(30)，两个所述机械夹片(29)通过轮齿(30)啮合。

8.根据权利要求1所述的一种尺蠖仿生机器人，其特征在于，所述连接杆(5)呈L型。

9.根据权利要求1所述的一种尺蠖仿生机器人，其特征在于，所述驱动装置为第五驱动电机(14)。

10.根据权利要求1所述的一种尺蠖仿生机器人，其特征在于，所述锁定装置采用刹车片。