CN111098947A - 一种仿生攀爬机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仿生攀爬机器人，包括机器人，所述机器人上设有四个腿部，四个腿部的底侧均设有脚掌，脚掌的底侧设有吸盘，所述机器人内设有驱动电机，所述脚掌的底侧开设有安装槽，安装槽内设有安装杆，安装杆的底端固定安装在吸盘的顶侧上，脚掌上开设有安装腔，安装腔的一侧内壁上开设有推孔和卡孔，推孔内活动安装有推杆，推杆的底侧与安装杆的顶端相接触，卡孔内活动安装有卡杆，安装杆的一侧开设有卡槽，卡杆的一端延伸至卡槽内。本发明可以使得吸盘能够便捷的更换，从而使得机器人能够正常的使用，同时可以有效的为驱动电机进行散热，从而避免驱动电机因为过热损坏的问题，延长了机器人的使用寿命。

Description

一种仿生攀爬机器人

技术领域

本发明涉及机器人相关技术领域，具体为一种仿生攀爬机器人。

背景技术

机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动，但是攀爬机器人攀爬时多数依附特殊材料，实用性不强，或者攀爬机构不能实现粗糙墙体和光滑墙体同时攀爬，对攀爬的墙体要求较高，我国的攀爬机器人研究起步较晚，而森林仿生攀爬机器人一直以来是壁面攀爬机器人研究的一个盲点。

公开号为CN105523095B公开了一种基于弩炮弹射装置的攀爬机器人，本发明的头部弹射装置可实现快速攀爬，多连杆机构和真空泵吸盘结合可实现粗糙墙体和光滑墙体攀爬，单电机驱动四肢，节省动力源，方便控制大，但是机器人在攀爬时，多使用吸盘吸盘，因此吸盘的磨损较大，但是现有技术中多是通过螺栓安装，十分的费时费力，同时一旦螺纹槽磨损就会导致吸盘安装不牢固甚至无法安装的问题，同时驱动电机在使用时由于无法散热，极易导致因为电机过热造成损坏的问题，存在改进的空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种仿生攀爬机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种仿生攀爬机器人，包括机器人，所述机器人上设有四个腿部，四个腿部的底侧均设有脚掌，脚掌的底侧设有吸盘，所述机器人内设有驱动电机，所述脚掌的底侧开设有安装槽，安装槽内设有安装杆，安装杆的底端固定安装在吸盘的顶侧上，脚掌上开设有安装腔，安装腔的一侧内壁上开设有推孔和卡孔，推孔内活动安装有推杆，推杆的底侧与安装杆的顶端相接触，卡孔内活动安装有卡杆，安装杆的一侧开设有卡槽，卡杆的一端延伸至卡槽内。

优选的，所述机器人的一侧内壁上转动安装有电机，电机的输出轴通过联轴器固定安装有转动轴，转动轴上固定安装有多个扇叶，电机的一侧固定安装有L型杆，L型杆的一侧转动安装有齿轮轴，齿轮轴的一端固定安装有齿轮盘，转动轴上固定套接有蜗杆，齿轮盘与蜗杆相啮合。

优选的，所述电机的一侧固定安装有电机轴,机器人的一侧内壁上开设有转槽，电机轴的一端转动安装在转槽内。

优选的，所述L型杆的一侧开设有轴孔，齿轮轴的一端转动安装在轴孔内。

优选的，所述齿轮盘的一侧转动安装有转接杆，机器人的一侧内壁上固定安装有安装块，转接杆的一侧转动安装在安装块的一侧上。

优选的，所述安装腔的一侧内壁上固定安装有转轴，转轴上活动套接有转杆，转杆的一侧转动安装有连杆和拉杆，连杆的一侧转动安装在推杆的一侧上，拉杆的一侧转动安装在卡杆的一侧上。

优选的，所述推孔的底侧内壁上固定安装有弹簧的一端，弹簧的另一端固定安装在推杆的底侧上。

优选的，所述安装腔的一侧内壁上开设有条型孔，条型孔内活动安装有带动杆，带动杆的一端固定安装有位于安装腔内的条型块，条型块的一侧与安装腔的一侧内壁相接触，条型块的一侧开设有凹槽，凹槽的内壁上环形开设有圆槽，圆槽内转动安装有圆块，卡杆的一端固定安装在圆块的一侧上。

优选的，所述安装腔的底侧内壁上开设有限位槽，限位槽内活动安装有限位杆，限位杆的顶端固定安装在卡杆的底侧上。

优选的，其具体使用方法为：

（A1）、安装时，首先移动吸盘使得安装杆插进安装槽内，从而使得安装杆顶着推杆移动并使得弹簧受力，推杆通过连杆带动转杆转动，转杆转动通过拉杆带动卡杆移动卡杆通过限位杆在限位槽内水平移动，从而使得卡杆的一端插进卡槽内，从而固定住安装杆；

（A2）、在卡杆移动的同时，卡杆将条型块拉进安装腔内，此时旋转拉杆，使得条型块通过圆槽在圆块上转动，直至条型块与条型孔垂直，从而使得条型块卡在安装腔的一侧内壁上，即可完成吸盘的安装；

（A3）、驱动电机运转时，启动电机，使得电机通过转动轴带动多个扇叶进行吹风散热，实现对驱动电机的散热，同时转动轴通过蜗杆带动齿轮盘转动，齿轮盘带动转接杆转动，转接杆在安装快的一侧转动，从而随着转接杆的转动，使得电机通过电机轴在转槽内转动，从而使得电机摆动进行吹风散热，吹风面积大，散热效果更好；

（A4）、本发明可以使得吸盘能够便捷的更换，从而使得机器人能够正常的使用，同时可以有效的为驱动电机进行散热，从而避免驱动电机因为过热损坏的问题，延长了机器人的使用寿命。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明为一种仿生攀爬机器人，通过腿部、脚掌、安装杆和安装槽的设置，可以使得吸盘通过安装杆便捷的安装在脚掌上，从而使得吸盘的更换十分的方便，同时避免了螺栓安装带来的一系列问题。

2.本发明为一种仿生攀爬机器人，通过电机、扇叶、齿轮盘、转接杆的设置，可以使得电机带动扇叶吹风散热的同时通过摆动，从而使得驱动电机的散热更加的均匀，效果更好。

3.本发明可以使得吸盘能够便捷的更换，从而使得机器人能够正常的使用，同时可以有效的为驱动电机进行散热，从而避免驱动电机因为过热损坏的问题，延长了机器人的使用寿命。

附图说明

图1为本发明主体结构示意图；

图2为本发明的腿部立体结构示意图图；

图3为本发明的腿部与吸盘连接的结构示意图；

图4为本发明的图3中A处结构放大图；

图5为本发明的机器人内部结构示意图；

图6为本发明的图5中B处结构放大图。

图中：1、机器人；2、腿部；3、脚掌；4、吸盘；5、驱动电机；6、安装杆；7、安装槽；8、安装腔；9、推孔；10、卡孔；11、卡杆；12、推杆；13、连杆；14、转轴；15、转杆；16、拉杆；17、卡槽；18、条型孔；19、带动杆；20、条型块；21、凹槽；22、圆槽；23、圆块；24、电机；25、转槽；26、电机轴；27、转动轴；28、扇叶；29、L型杆；30、轴孔；31、齿轮轴；32、齿轮盘；33、蜗杆；34、转接杆；35、安装块。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种仿生攀爬机器人，解决了现有技术中提出的问题。下面将结合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。

实施例一

请参阅图1-6，本实施例提供了一种仿生攀爬机器人，包括机器人1，机器人1上设有四个腿部2，四个腿部2的底侧均设有脚掌3，脚掌3的底侧设有吸盘4，机器人1内设有驱动电机5，脚掌3的底侧开设有安装槽7，安装槽7内设有安装杆6，安装杆6的底端固定安装在吸盘4的顶侧上，脚掌3上开设有安装腔8，安装腔8的一侧内壁上开设有推孔9和卡孔10，推孔9内活动安装有推杆12，推杆12的底侧与安装杆6的顶端相接触，卡孔10内活动安装有卡杆11，安装杆6的一侧开设有卡槽17，卡杆11的一端延伸至卡槽17内。

其中，安装腔8的一侧内壁上固定安装有转轴14，转轴14上活动套接有转杆15，转杆15的一侧转动安装有连杆13和拉杆16，连杆13的一侧转动安装在推杆12的一侧上，拉杆16的一侧转动安装在卡杆11的一侧上，推孔9的底侧内壁上固定安装有弹簧的一端，弹簧的另一端固定安装在推杆12的底侧上，安装腔8的一侧内壁上开设有条型孔18，条型孔18内活动安装有带动杆19，带动杆19的一端固定安装有位于安装腔8内的条型块20，条型块20的一侧与安装腔8的一侧内壁相接触，条型块20的一侧开设有凹槽21，凹槽21的内壁上环形开设有圆槽22，圆槽22内转动安装有圆块23，卡杆11的一端固定安装在圆块23的一侧上，安装腔8的底侧内壁上开设有限位槽，限位槽内活动安装有限位杆，限位杆的顶端固定安装在卡杆11的底侧上。

本实施例中，安装时，首先移动吸盘4使得安装杆6插进安装槽7内，从而使得安装杆6顶着推杆12移动并使得弹簧受力，推杆12通过连杆13带动转杆15转动，转杆15转动通过拉杆16带动卡杆11移动卡杆11通过限位杆在限位槽内水平移动，从而使得卡杆11的一端插进卡槽17内，从而固定住安装杆6，在卡杆11移动的同时，卡杆11将条型块20拉进安装腔8内，此时旋转拉杆16，使得条型块20通过圆槽22在圆块23上转动，直至条型块20与条型孔18垂直，从而使得条型块20卡在安装腔8的一侧内壁上，即可完成吸盘4的安装。

实施例二

请参阅图1-6，在实施例1的基础上做了进一步改进：

机器人1的一侧内壁上转动安装有电机24，电机24的输出轴通过联轴器固定安装有转动轴27，转动轴27上固定安装有多个扇叶28，电机24的一侧固定安装有L型杆29，L型杆29的一侧转动安装有齿轮轴31，齿轮轴31的一端固定安装有齿轮盘32，转动轴27上固定套接有蜗杆33，齿轮盘32与蜗杆33相啮合；

电机24的一侧固定安装有电机轴26,机器人1的一侧内壁上开设有转槽25，电机轴26的一端转动安装在转槽25内；

L型杆29的一侧开设有轴孔30，齿轮轴31的一端转动安装在轴孔30内；

齿轮盘32的一侧转动安装有转接杆34，机器人1的一侧内壁上固定安装有安装块35，转接杆34的一侧转动安装在安装块35的一侧上，驱动电机5运转时，启动电机24，使得电机24通过转动轴27带动多个扇叶28进行吹风散热，实现对驱动电机5的散热，同时转动轴27通过蜗杆33带动齿轮盘32转动，齿轮盘32带动转接杆34转动，转接杆34在安装快35的一侧转动，从而随着转接杆34的转动，使得电机24通过电机轴26在转槽25内转动，从而使得电机24摆动进行吹风散热，吹风面积大，散热效果更好，可以使得吸盘4能够便捷的更换，从而使得机器人1能够正常的使用，同时可以有效的为驱动电机5进行散热，从而避免驱动电机5因为过热损坏的问题，延长了机器人1的使用寿命。

本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种仿生攀爬机器人，包括机器人（1），所述机器人（1）上设有四个腿部（2），四个腿部（2）的底侧均设有脚掌（3），脚掌（3）的底侧设有吸盘（4），所述机器人（1）内设有驱动电机（5），其特征在于：所述脚掌（3）的底侧开设有安装槽（7），安装槽（7）内设有安装杆（6），安装杆（6）的底端固定安装在吸盘（4）的顶侧上，脚掌（3）上开设有安装腔（8），安装腔（8）的一侧内壁上开设有推孔（9）和卡孔（10），推孔（9）内活动安装有推杆（12），推杆（12）的底侧与安装杆（6）的顶端相接触，卡孔（10）内活动安装有卡杆（11），安装杆（6）的一侧开设有卡槽（17），卡杆（11）的一端延伸至卡槽（17）内。

2.根据权利要求1所述的一种仿生攀爬机器人，其特征在于：所述机器人（1）的一侧内壁上转动安装有电机（24），电机（24）的输出轴通过联轴器固定安装有转动轴（27），转动轴（27）上固定安装有多个扇叶（28），电机（24）的一侧固定安装有L型杆（29），L型杆（29）的一侧转动安装有齿轮轴（31），齿轮轴（31）的一端固定安装有齿轮盘（32），转动轴（27）上固定套接有蜗杆（33），齿轮盘（32）与蜗杆（33）相啮合。

3.根据权利要求2所述的一种仿生攀爬机器人，其特征在于：所述电机（24）的一侧固定安装有电机轴（26）,机器人（1）的一侧内壁上开设有转槽（25），电机轴（26）的一端转动安装在转槽（25）内。

4.根据权利要求2所述的一种仿生攀爬机器人，其特征在于：所述L型杆（29）的一侧开设有轴孔（30），齿轮轴（31）的一端转动安装在轴孔（30）内。

5.根据权利要求2所述的一种仿生攀爬机器人，其特征在于：所述齿轮盘（32）的一侧转动安装有转接杆（34），机器人（1）的一侧内壁上固定安装有安装块（35），转接杆（34）的一侧转动安装在安装块（35）的一侧上。

6.根据权利要求1所述的一种仿生攀爬机器人，其特征在于：所述安装腔（8）的一侧内壁上固定安装有转轴（14），转轴（14）上活动套接有转杆（15），转杆（15）的一侧转动安装有连杆（13）和拉杆（16），连杆（13）的一侧转动安装在推杆（12）的一侧上，拉杆（16）的一侧转动安装在卡杆（11）的一侧上。

7.根据权利要求1所述的一种仿生攀爬机器人，其特征在于：所述推孔（9）的底侧内壁上固定安装有弹簧的一端，弹簧的另一端固定安装在推杆（12）的底侧上。

8.根据权利要求7所述的一种仿生攀爬机器人，其特征在于：所述安装腔（8）的一侧内壁上开设有条型孔（18），条型孔（18）内活动安装有带动杆（19），带动杆（19）的一端固定安装有位于安装腔（8）内的条型块（20），条型块（20）的一侧与安装腔（8）的一侧内壁相接触，条型块（20）的一侧开设有凹槽（21），凹槽（21）的内壁上环形开设有圆槽（22），圆槽（22）内转动安装有圆块（23），卡杆（11）的一端固定安装在圆块（23）的一侧上。

9.根据权利要求8所述的一种仿生攀爬机器人，其特征在于：所述安装腔（8）的底侧内壁上开设有限位槽，限位槽内活动安装有限位杆，限位杆的顶端固定安装在卡杆（11）的底侧上。

10.根据权利要求1所述的一种仿生攀爬机器人，其具体使用方法为：

（A1）、安装时，首先移动吸盘（4）使得安装杆（6）插进安装槽（7）内，从而使得安装杆（5）顶着推杆（12）移动并使得弹簧受力，推杆（12）通过连杆（13）带动转杆（15）转动，转杆（15）转动通过拉杆（16）带动卡杆（11）移动，卡杆（11）通过限位杆在限位槽内水平移动，从而使得卡杆（11）一端插进卡槽（17）内，从而固定住安装杆（6）；

（A2）、在卡杆（11）移动的同时，卡杆（11）将条型块（2）拉进安装腔（8）内，此时旋转拉杆（16），使得条型块（20）通过圆槽（22）在圆块（23）上转动，直至条型块（20）与条型孔（18）垂直，从而使得条型块（20）在安装腔（8）的一侧内壁上，即可完成吸盘（4）的安装；

（A3）、驱动电机（5）运转时，启动电机（24），使得电机（24）通过转动轴（27）带动多个扇叶（28）进行吹风散热，实现对驱动电机（5）的散热，同时转动轴（27）通过蜗杆（33）带动齿轮盘（32）转动，齿轮盘（32）带动转接杆（34）转动，转接杆（34）在安装快（35）的一侧转动，从而随着转接杆（34）的转动，使得电机（24）通过电机轴（26）在转槽（25）内转动，从而使得电机（24）摆动进行吹风散热，吹风面积大，散热效果更好；

（A4）、本发明可以使得吸盘（4）能够便捷的更换，从而使得机器人（1）能够正常的使用，同时可以有效的为驱动电机（5）进行散热，从而避免驱动电机（5）因为过热损坏的问题，延长了机器人（1）的使用寿命。

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