CN112193347A - 一种爬行机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种爬行机器人，属于机器人技术领域。它解决了机器人应用范围小等技术问题。本爬行机器人包括主架体，主架体是由若干组横向并排分布的剪刀叉连杆通过铰链连接而成的，相邻两组剪刀叉连杆上的铰链相对间隔设置在主架体的两侧，每个铰链上均设有向外延伸的横杆一，横杆一上固设有电机，电机的输出轴竖直朝下设置且端部固接有横杆二，横杆二的下侧设有仅能向一侧弯折的弹片，主架体上设有至少一个能够使若干组剪刀叉连杆变形的伸缩件一。本发明中伸缩件一能使主架体变形为机器人移动提供了动力，电机能使弹片弯折的一侧摆动至朝向任意方向，由此机器人能朝任意方向移动，从而增大了机器人的应用范围。

Description

一种爬行机器人

技术领域

本发明属于机器人技术领域，涉及一种爬行机器人。

背景技术

机器人是一种能自动执行工作的机器装置，机器人具有感知、决策、执行等基本特征，可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作，提高工作效率与质量,服务人类生活,扩大或延伸人的活动及能力范围。

我国专利(公告号：CN101716961B；公告日：2011-06-22)公开了一种履腿结合地面机器人，包括多履带车体，车体单侧各设有两个车轮，车体的端部设有横臂，横臂的端部分别设有摆臂轮，车体端部的摆臂轮与其相配的电机连接，多条履带分别套接在摆臂轮与车轮之间以及两车轮之间，车体端部的横臂上设有支杆，支杆形成地面移动机器人的足腿，支杆与距离支杆最近的电机相连。

上述专利文献公开的履腿结合地面机器人只能在地面一个方向上前后移动，可应用范围比较小。

发明内容

本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供一种爬行机器人，本发明所要解决的技术问题是：如何增大机器人的应用范围。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种爬行机器人，包括主架体，其特征在于，所述主架体是由若干组横向并排分布的剪刀叉连杆通过铰链连接而成的，相邻两组所述剪刀叉连杆上的所述铰链相对间隔设置在所述主架体的两侧，每个所述铰链上均设有向外延伸的横杆一，所述横杆一上固设有电机，所述电机的输出轴竖直朝下设置且端部固接有横杆二，所述横杆二的下侧设有仅能向一侧弯折的弹片，所述主架体上设有至少一个能够使若干组所述剪刀叉连杆变形的伸缩件一，所述伸缩件一设置在位于所述主架体端部同一侧的两个所述铰链之间。

其工作原理如下：本技术方案中电机能够带动横杆二和弹片摆动至弹片能弯折的一侧朝向任意方向，伸缩件一动作使若干组剪刀叉连杆收缩或伸长，由于弹片仅能朝一个方向弯折，在主架体变形时有的弹片与地面抵接不移动，有的弹片能移动，这样就达到了机器人能在地面上任意方向移动的目的，从而增大了机器人的适用范围。

在上述的爬行机器人中，一组所述剪刀叉连杆包括两个交叉设置的直杆，两个所述直杆的中部相铰接，两组相邻的所述剪刀叉连杆上的所述直杆通过所述铰链相连。剪刀叉连杆的结构特性使主架体对称设置，使机器人移动时具有较高的稳定性。

在上述的爬行机器人中，所述主架体两端均设有连接杆一和连接杆二，所述连接杆一和连接杆二远离所述主架体的一端相互交叉且二者在交叉处相铰接，所述连接杆一和连接杆二靠近所述主架体的一端分别与设置在所述主架体端部的一组所述剪刀叉连杆中的两个直杆的端部通过所述铰链相连接。连接杆一和连接杆二的设置，能提高机器人移动时的稳定性。

在上述的爬行机器人中，所述横杆一靠近内端的位置与所述主架体上的所述铰链相连，所述电机固设在所述横杆一的外端，所述主架体上相对的两个所述铰链上的所述横杆一并排间隔沿主架体的宽度方向设置，所述主架体上相对的所述横杆一之间均设有伸缩件二，所述伸缩件二的两端固定在相对设置的两个所述横杆一的内端。横杆一沿主架体的宽度方向设置便于确定电机、横杆二以及弹片的安装位置，伸缩件二可以与伸缩件一配合使主架体变形，也可以在主架体变形时起到增加其稳定性的作用。

在上述的爬行机器人中，所述弹片由金属材质制成且呈V形设置，所述弹片上侧固接在所述横杆二的下侧，所述弹片由上侧至中部以及由下侧至中部均朝弹片的同一侧斜向设置。保证弹片仅能朝一个方向弯折，弹片安装在横杆二上时也不容易出错。

在上述的爬行机器人中，所述横杆二的上侧中部与所述电机的输出轴端部相固接，所述横杆二的长度大于所述弹片的长度。在机器人爬行时，弹片受力较为均匀，可延长弹片的使用寿命。

在上述的爬行机器人中，所述伸缩件一为气缸、液压缸或电动推杆，所述伸缩件二为拉簧、气缸、液压缸或电动推杆。气缸、液压缸和电动推杆均能用遥控器控制，便于操纵机器人移动。

与现有技术相比，本发明中伸缩件一能使由若干组剪刀叉连杆组成的主架体收缩、伸长，从而为爬行机器人的移动提供动力，电机能使弹片弯折的一侧朝向任意方向，这样爬行机器人能朝任意一个方向移动，进而增大了机器人的应用范围。

附图说明

图1是本爬行机器人的结构示意图。

图2是本爬行机器人中弹片的结构示意图。

图3是本爬行机器人沿支架体的长度方向移动的结构示意图。

图4是图3中主架体收缩状态的结构示意图。

图5是图3中主架体伸长状态的结构示意图。

图6是本爬行机器人沿支架体的宽度方向移动的结构示意图一。

图7是本爬行机器人沿支架体的宽度方向移动的结构示意图二。

图8是本爬行机器人斜向移动的结构示意图。

图中，1、主架体；11、剪刀叉连杆；11a、直杆；12、铰链；2、横杆一；3、电机；4、横杆二；5、弹片；6、伸缩件一；7、连接杆一；8、连接杆二；9、伸缩件二。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1至图8所示，本实施例中的爬行机器人包括主架体1，主架体1是由若干组横向并排连接在一起的剪刀叉连杆11组成的，一组剪刀叉连杆11包括两个交叉设置且中部相铰接的直杆11a，相邻两组剪刀叉连杆11的直杆11a端部通过铰链12相连，相邻两组剪刀叉连杆11上相对设有两个分别位于主架体1两侧的铰链12且相对应的两个铰链12上均设有向外延伸的横杆一2，横杆一2靠近内端的位置与铰链12相连接，横杆一2的外端位于主架体1的外侧且固设有电机3，电机3的下方设有横杆二4，电机3的输出轴竖直朝下设置且端部与横杆二4上侧相固接，横杆二4的下侧设有呈V形的弹片5，弹片5由金属材质制成且弹片5上侧与横杆二4的下侧相固接，弹片5由上侧至中部以及由下侧至中部均朝弹片5的同一侧倾斜，横杆二4的长度大于弹片5的长度，主架体1至少设有一个伸缩件一6，伸缩件一6设置在位于主架体1端部同一侧相邻的两个铰链12之间，主架体1上相对应的两个铰链12上的横杆一2沿主架体1的宽度方向并排间隔设置且两个横杆一2之间设有伸缩件二9，伸缩件二9的两端分别固设在相对的两个横杆一2的内端，伸缩件一6为气缸、液压缸或电动推杆，伸缩件二9为拉簧、气缸、液压缸或电动推杆。

进一步的，如图1、图3、图4和图5所示，主架体1的两端均设有连接杆一7和连接杆二8，连接杆一7和连接杆二8与主架体1位于同一个横向平面上，连接杆一7和连接杆二8远离主架体1的一端相互交叉且二者在交叉处相铰接，连接杆一7和连接杆二8靠近主架体1的一端分别与主架体1端部的一组剪刀叉连杆11上的两个直杆11a通过铰链12相连接，主架体1的两端与相应的连接杆一7和连接杆二8相连的铰链12上均设有横杆一2，主架体1的两端与相应的连接杆一7和连接杆二8之间均设有伸缩件二9。

电机3的输出轴转动能带动横杆二4和弹片5转动，当电机3使弹片5长度方向与主架体1的长度方向相垂直且弹片5弯折的尖端朝向同一侧时，伸缩件一6的输出轴移动使主架体1收缩后伸长或伸长后收缩，机器人能沿主架体1的长度方向移动；当电机3使弹片5的长度方向与主架体1的长度方向相平行且弹片5弯折的尖端朝向同一侧时，伸缩件一6的输出轴动作使主架体1先收缩后伸长，进而驱使机器人沿主架体1的宽度方向移动；电机3能将弹片5具有弯折尖端一侧摆动至任意方向，在伸缩件一6和伸缩件二9的作用下机器人能朝任意方向移动。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明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，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种爬行机器人，包括主架体(1)，其特征在于，所述主架体(1)是由若干组横向并排分布的剪刀叉连杆(11)通过铰链(12)连接而成的，相邻两组所述剪刀叉连杆(11)上的所述铰链(12)相对间隔设置在所述主架体(1)的两侧，每个所述铰链(12)上均设有向外延伸的横杆一(2)，所述横杆一(2)上固设有电机(3)，所述电机(3)的输出轴竖直朝下设置且端部固接有横杆二(4)，所述横杆二(4)的下侧设有仅能向一侧弯折的弹片(5)，所述主架体(1)上设有至少一个能够使若干组所述剪刀叉连杆(11)变形的伸缩件一(6)，所述伸缩件一(6)设置在位于所述主架体(1)端部同一侧的两个所述铰链(12)之间。

2.根据权利要求1所述的爬行机器人，其特征在于，一组所述剪刀叉连杆(11)包括两个交叉设置的直杆(11a)，两个所述直杆(11a)的中部相铰接，两组相邻的所述剪刀叉连杆(11)上的所述直杆(11a)通过所述铰链(12)相连。

3.根据权利要求2所述的爬行机器人，其特征在于，所述主架体(1)两端均设有连接杆一(7)和连接杆二(8)，所述连接杆一(7)和连接杆二(8)远离所述主架体(1)的一端相互交叉且二者在交叉处相铰接，所述连接杆一(7)和连接杆二(8)靠近所述主架体(1)的一端分别与设置在所述主架体(1)端部的一组所述剪刀叉连杆(11)中的两个直杆(11a)的端部通过所述铰链(12)相连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的爬行机器人，其特征在于，所述横杆一(2)靠近内端的位置与所述主架体(1)上的所述铰链(12)相连，所述电机(3)固设在所述横杆一(2)的外端，所述主架体(1)上相对的两个所述铰链(12)上的所述横杆一(2)并排间隔沿主架体(1)的宽度方向设置，所述主架体(1)上相对的所述横杆一(2)之间均设有伸缩件二(9)，所述伸缩件二(9)的两端固定在相对设置的两个所述横杆一(2)的内端。

5.根据权利要求1所述的爬行机器人，其特征在于，所述弹片(5)由金属材质制成且呈V形设置，所述弹片(5)上侧固接在所述横杆二(4)的下侧，所述弹片(5)由上侧至中部以及由下侧至中部均朝弹片(5)的同一侧斜向设置。

6.根据权利要求5所述的爬行机器人，其特征在于，所述横杆二(4)与所述电机(3)的输出轴端部相固接，所述横杆二(4)的长度大于所述弹片(5)的长度。

7.根据权利要求4所述的爬行机器人，其特征在于，所述伸缩件一(6)为气缸、液压缸或电动推杆，所述伸缩件二(9)为拉簧、气缸、液压缸或电动推杆。

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