CN108890686B - 一种重心可变式毛毛虫机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种重心可变式毛毛虫机器人，它包括单关节节体（1）、关节电机（2）、足式运动组件（3）、棘轮式单向运动组件（4）以及带式重心调整组件（5）。本发明的运动形式多样，通过棘轮式单向运动组件（4）可实现整体前移，通过关节电机（2）可实现蠕动前移，通过足式运动组件（3）、棘轮式单向运动组件（4）以及带式重心调整组件（5）可翻越大的障碍物。本发明的障碍物翻越能力强，且翻越障碍物所需的关节数量少。

Description

一种重心可变式毛毛虫机器人
技术领域
本发明涉及一种机器人，具体是一种重心可变式毛毛虫机器人。
背景技术
现有的多节机器人难以翻越较为高大的障碍物，翻越障碍物时重心难以调整是其翻越能力差的重要原因。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种重心可变式毛毛虫机器人，它的运动形式多样，通过棘轮式单向运动组件可实现整体前移，通过关节电机可实现蠕动前移，通过足式运动组件、棘轮式单向运动组件以及带式重心调整组件可翻越大的障碍物。本发明的障碍物翻越能力强，且翻越障碍物所需的关节数量少。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种重心可变式毛毛虫机器人，它包括单关节节体、关节电机、足式运动组件、棘轮式单向运动组件以及带式重心调整组件。本发明的运动形式多样，通过棘轮式单向运动组件可实现整体前移，通过关节电机可实现蠕动前移，通过足式运动组件、棘轮式单向运动组件以及带式重心调整组件可翻越大的障碍物。本发明的障碍物翻越能力强，且翻越障碍物所需的关节数量少。
所述的单关节节体采用铸造工艺制作而成。
所述的关节电机的机体与输出轴分别与相邻的两个单关节节体的一端固定，输出轴相对于其机体的转动，可带动一个单关节节体相对于另一个单关节节体转动，为蠕动前行或障碍物翻越提供前提条件。
所述的足式运动组件包括电磁足和电磁铁。电磁铁安置于两个电磁足的上方，通过控制电磁铁中电流的方向可以改变电磁铁的磁性，实现吸合与分离动作，进而带动两个电磁足实现合拢与分开动作，从而实现足式运动。
所述的棘轮式单向运动组件包括棘轮、棘轮开关件以及扭簧。扭簧一端固定在电磁足上，另一端与棘轮开关件固定，使得棘轮开关件紧靠棘轮且棘轮只能单向转动，从而实现单向运动。
所述的带式重心调整组件包括非均质皮带、皮带电机以及皮带两端轴承。非均质皮带的质量分布不均匀，一半由质量较大的柔性橡胶制成，一半由质量较小的柔性橡胶制成，两半胶合在一起，皮带电机带动非均质皮带运动，可实现整个毛毛虫机器人的重心位置调整。在遇到大的障碍物时，通过带式重心调整组件的机器人重心位置调整，能够大大提高翻越成功率。
本发明是一种重心可变式毛毛虫机器人，它的运动形式多样，通过棘轮式单向运动组件可实现整体前移，通过关节电机可实现蠕动前移，通过足式运动组件、棘轮式单向运动组件以及带式重心调整组件可翻越大的障碍物。本发明的障碍物翻越能力强，且翻越障碍物所需的关节数量少。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种重心可变式毛毛虫机器人原理示意图；
图中：1、单关节节体，2、关节电机，3、足式运动组件，4、棘轮式单向运动组件，5、带式重心调整组件。
图2为本发明实施例提供的足式运动组件原理示意图；
图中：3.1、电磁足、3.2、电磁铁。
图3为本发明实施例提供的棘轮式单向运动组件原理示意图；
图4为本发明实施例提供的棘轮式单向运动组件原理示意图中的剖视图A-A；
图中：4.1、棘轮，4.2、棘轮开关件，4.3、扭簧。
图5为本发明实施例提供的带式重心调整组件原理示意图；
图中：5.1、非均质皮带，5.2、皮带电机，5.3、皮带两端轴承。
图6为本发明实施例提供的非均质皮带的几种不同重心位置示意图。
图7为本发明实施例提供的重心可变式毛毛虫机器人翻越障碍物的工作流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，是本发明实施例提供的一种重心可变式毛毛虫机器人原理示意图，它包括单关节节体1、关节电机2、足式运动组件3、棘轮式单向运动组件4以及带式重心调整组件5。本发明的运动形式多样，通过棘轮式单向运动组件4可实现整体前移，通过关节电机2可实现蠕动前移，通过足式运动组件3、棘轮式单向运动组件4以及带式重心调整组件5可翻越大的障碍物。本发明的障碍物翻越能力强，且翻越障碍物所需的关节数量少。
所述的单关节节体1采用铸造工艺制作而成。
所述的关节电机2的机体与输出轴分别与相邻的两个单关节节体1的一端固定，输出轴相对于其机体的转动，可带动一个单关节节体1相对于另一个单关节节体1转动，为蠕动前行或障碍物翻越提供前提条件。
请参阅图2，是本发明实施例提供的足式运动组件原理示意图，它包括电磁足3.1和电磁铁3.2。电磁铁3.2安置于两个电磁足3.1的上方，通过控制电磁铁3.2中电流的方向可以改变电磁铁3.2的磁性，实现吸合与分离动作，进而带动两个电磁足3.1实现合拢与分开动作，从而实现足式运动。
请参阅图3~4，是本发明实施例提供的棘轮式单向运动组件原理示意图及其中的剖视图A-A，它包括棘轮4.1、棘轮开关件4.2以及扭簧4.3。扭簧4.3一端固定在电磁足3.1上，另一端与棘轮开关件4.2固定，使得棘轮开关件4.2紧靠棘轮4.1且棘轮4.1只能单向转动，从而实现单向运动。
请参阅图5，是本发明实施例提供的带式重心调整组件原理示意图，它包括非均质皮带5.1、皮带电机5.2以及皮带两端轴承5.3。非均质皮带5.1的质量分布不均匀，一半由质量较大的柔性橡胶制成，一半由质量较小的柔性橡胶制成，两半胶合在一起，皮带电机5.2带动非均质皮带5.1运动，可实现整个毛毛虫机器人的重心位置调整。在遇到大的障碍物时，通过带式重心调整组件5的机器人重心位置调整，能够大大提高翻越成功率。
请参阅图6，是本发明实施例提供的非均质皮带的几种不同重心位置示意图。
请参阅图7，是本发明实施例提供的重心可变式毛毛虫机器人翻越障碍物的工作流程图。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (1)

1.一种重心可变式毛毛虫机器人，它包括单关节节体（1）、关节电机（2）、足式运动组件（3）、棘轮式单向运动组件（4）以及带式重心调整组件（5）；
通过棘轮式单向运动组件（4）可实现整体前移，通过关节电机（2）可实现蠕动前移，通过足式运动组件（3）、棘轮式单向运动组件（4）以及带式重心调整组件（5）可翻越大的障碍物；所述的关节电机（2）的机体与输出轴分别与相邻的两个单关节节体（1）的一端固定，输出轴相对于其机体的转动，可带动一个单关节节体（1）相对于另一个单关节节体（1）转动，为蠕动前行或障碍物翻越提供前提条件；所述的足式运动组件（3）包括电磁足（3.1）和电磁铁（3.2）；
电磁铁（3.2）安置于两个电磁足（3.1）的上方，通过控制电磁铁（3.2）中电流的方向可以改变电磁铁（3.2）的磁性，实现吸合与分离动作，进而带动两个电磁足（3.1）实现合拢与分开动作，从而实现足式运动；所述的棘轮式单向运动组件（4）包括棘轮（4.1）、棘轮开关件（4.2）以及扭簧（4.3）；扭簧（4.3）一端固定在电磁足（3.1）上，另一端与棘轮开关件（4.2）固定，使得棘轮开关件（4.2）紧靠棘轮（4.1）且棘轮（4.1）只能单向转动，从而实现单向运动；所述的带式重心调整组件（5）包括非均质皮带（5.1）、皮带电机（5.2）以及皮带两端轴承（5.3）；
非均质皮带（5.1）的质量分布不均匀，一半由质量较大的柔性橡胶制成，一半由质量较小的柔性橡胶制成，两半胶合在一起，皮带电机（5.2）带动非均质皮带（5.1）运动，可实现整个毛毛虫机器人的重心位置调整；在遇到大的障碍物时，通过带式重心调整组件（5）的机器人重心位置调整，能够大大提高翻越成功率。
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