氣壓仿生爬桿機器人的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種氣壓仿生爬桿機器人，其特征在于它包括：上夾臂，用于驅(qū)動所述上夾臂作夾緊松開動作的驅(qū)動裝置Ⅰ，下夾臂，用于驅(qū)動所述下夾臂作夾緊松開動作的驅(qū)動裝置Ⅱ，將所述上夾臂和下夾臂鉸接在一起、并使二者能夠在豎直方向作上下翻轉(zhuǎn)運動的鉸鏈，以及用于驅(qū)動上夾臂和下夾臂作上下翻轉(zhuǎn)運動的驅(qū)動裝置Ⅲ。本實用新型這種氣壓仿生爬桿機器人結(jié)構(gòu)簡單，操控方便且攀爬非常穩(wěn)定。
【專利說明】
氣壓仿生爬桿機器人

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種氣壓仿生爬桿機器人，屬于爬桿機器人領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，爬桿機器人種類繁多，大體分兩種，一種主要依靠復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu)與電氣結(jié)構(gòu)控制來實現(xiàn)機器人的移步爬升，用直線電機連接連桿控制的上下體夾持機構(gòu)以及連接上下體的伸縮驅(qū)動結(jié)構(gòu)，三者相互配合來實現(xiàn)機器人的移步爬升；另一種大都為支架上固定旋轉(zhuǎn)輪架，旋轉(zhuǎn)輪架上繞支座圓周方向的中心均布多個驅(qū)動滾輪，通過驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輪架與驅(qū)動滾輪來實現(xiàn)爬桿機器人的工作運動。
[0003]然而，上述第一種爬桿機器人所使用直線電機并不能穩(wěn)定的控制上下夾具的夾緊與松弛做東，并且不易控制加緊力的大小以及松弛角度，連接上下體的伸縮驅(qū)動機構(gòu)多是使用條形齒輪與圓柱齒輪的嚙合傳動，這種傳動長時間使用容易造成輪齒磨損從而發(fā)生傳動失效。上述第二種滾輪驅(qū)動式爬桿機器人大都不能靜止緊固或行進中緊固所爬桿件，另外由于采用驅(qū)動滾輪因此有時不易跨越前進中的障礙，此種機器人同時承載力較小不能作為大質(zhì)量工具或材料的輸送裝置。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型目的是:針對上述問題，提出一種結(jié)構(gòu)簡單、操控方便且攀爬穩(wěn)定的氣壓仿生爬桿機器人。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案是:一種氣壓仿生爬桿機器人，其特征在于它包括:上夾臂，用于驅(qū)動所述上夾臂作夾緊松開動作的驅(qū)動裝置I，下夾臂，用于驅(qū)動所述下夾臂作夾緊松開動作的驅(qū)動裝置II，將所述上夾臂和下夾臂鉸接在一起、并使二者能夠在豎直方向作上下翻轉(zhuǎn)運動的鉸鏈，以及用于驅(qū)動上夾臂和下夾臂作上下翻轉(zhuǎn)運動的驅(qū)動裝置III。
[0006]作為優(yōu)選，所述的上夾臂由端部鉸接在一起的前臂體I和后臂體I構(gòu)成，所述第一驅(qū)動裝置為連接在所述前臂體I和后臂體I之間的氣壓伸縮桿I。
[0007]作為優(yōu)選，所述氣壓伸縮桿I共有兩個。
[0008]作為優(yōu)選，所述前臂體I的端部設(shè)置有橡膠墊I。
[0009]作為優(yōu)選，所述的下夾臂由端部鉸接在一起的前臂體II和后臂體II構(gòu)成，所述第一驅(qū)動裝置為連接在所述前臂體II和后臂體II之間的氣壓伸縮桿II。
[0010]作為優(yōu)選，所述氣壓伸縮桿II共有兩個。
[0011 ] 作為優(yōu)選，所述前臂體II的端部設(shè)置有橡膠墊II。
[0012]作為優(yōu)選，所述驅(qū)動裝置III為連接在所述上夾臂和下夾臂之間的氣壓伸縮桿III。
[0013]作為優(yōu)選，所述氣壓伸縮桿III共有兩個。
[0014]本實用新型的優(yōu)點是:本實用新型是仿人體手臂結(jié)構(gòu)爬桿的氣壓仿生機器人結(jié)構(gòu)，仿人體肌肉帶動骨骼用氣壓桿帶動夾緊臂舒張與合攏實現(xiàn)對桿件的夾緊與松開，兩夾具交替夾緊松弛，，同樣采用氣壓桿來實現(xiàn)機體爬升運動，這種氣動鉸接結(jié)構(gòu)能夠夾持穩(wěn)定，比較容易控制力的大小與雙臂舒張角度，氣壓爬升結(jié)構(gòu)簡單易于組裝制作維修并控制，提聞綜合經(jīng)濟效益。。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步介紹:
[0016]圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]其中:1-上夾臂，101-前臂體I，102-后臂體I，103-橡膠墊I，2_下夾臂，201-前臂體II，202-后臂體II，203-橡膠墊II，3-鉸鏈，4-氣壓伸縮桿III，5-氣壓伸縮桿I，6-氣壓伸縮桿II。

【具體實施方式】
[0018]圖1出示了本實用新型這種氣壓仿生爬桿機器人的一個具體實施例，它包括:上夾臂1，用于驅(qū)動所述上夾臂作夾緊松開動作的驅(qū)動裝置I，下夾臂2，用于驅(qū)動所述下夾臂作夾緊松開動作的驅(qū)動裝置II，將所述上夾臂和下夾臂鉸接在一起、并使二者能夠在豎直方向作上下翻轉(zhuǎn)運動的鉸鏈3，以及用于驅(qū)動上夾臂和下夾臂作上下翻轉(zhuǎn)運動的驅(qū)動裝置 III。
[0019]再結(jié)合圖1所示，現(xiàn)將本實施例這種機器人的使用方法簡單介紹如下:
[0020]I)首先通過驅(qū)動裝置I和驅(qū)動裝置II控制上夾臂I和下夾臂2作加緊動作，而使上夾臂I和下夾臂2加緊固定在所要攀爬的桿件上，準(zhǔn)備就序。
[0021]2)驅(qū)動裝置I驅(qū)動上夾臂I打開，而使上夾臂I與所要攀爬的桿件松開。
[0022]3)驅(qū)動裝置III驅(qū)動上夾臂I向上翻轉(zhuǎn)，從而使上夾臂I前部向所攀爬桿件的上部移動一段距離。
[0023]4)驅(qū)動裝置I驅(qū)動上夾臂I作夾緊動作，而使上夾臂I再次加緊固定在所攀爬桿件上。
[0024]5)驅(qū)動裝置II驅(qū)動下夾臂2打開，而使下夾臂2與所要攀爬的桿件松開。
[0025]6))驅(qū)動裝置III驅(qū)動下夾臂2向上翻轉(zhuǎn)，從而使下夾臂2前部向所攀爬桿件的上部移動一段距離。
[0026]7)驅(qū)動裝置II驅(qū)動下夾臂2作夾緊動作，而使下夾臂2再次加緊固定在所攀爬桿件上。
[0027]不斷重復(fù)上述步驟I)至步驟7)，直至機器人到達所需位置后停止動作。
[0028]本例中，所述的上夾臂I由端部鉸接在一起的前臂體I 101和后臂體I 102構(gòu)成，所述的第一驅(qū)動裝置為連接在所述前臂體I和后臂體I之間的氣壓伸縮桿I 5。工作時，靠氣壓伸縮桿I 5的伸縮動作來帶動前臂體I 101和后臂體I 102作翻轉(zhuǎn)運動，以實現(xiàn)上夾臂I的夾緊和松開動作。
[0029]為了保證上夾臂I夾緊松開動作的平穩(wěn)性，本例將所述氣壓伸縮桿I 5共設(shè)置了兩個。
[0030]所述的下夾臂2由端部鉸接在一起的前臂體201 II和后臂體II 202構(gòu)成，所述第一驅(qū)動裝置為連接在所述前臂體II和后臂體II之間的氣壓伸縮桿II 6。工作時，靠氣壓伸縮桿II 6的伸縮動作來帶動前臂體II 201和后臂體II 202作翻轉(zhuǎn)運動，以實現(xiàn)下夾臂2的夾緊和松開動作。
[0031]為了保證下夾臂21夾緊松開動作的平穩(wěn)性，本例將所述氣壓伸縮桿II 6也設(shè)置了兩個。
[0032]所述的鉸鏈3是連接在后臂體I 102和后臂體II 202之間的，如圖1。
[0033]考慮到在實際應(yīng)用時主要依靠所述前臂體I 101和前臂體II 201的前端部來夾緊被攀爬件的，為了防止該機器人在攀爬過程中打滑，本例在前臂體I 101和前臂體II 201的前端分別設(shè)置了橡膠墊I 103和橡膠墊II 203 (設(shè)置的橡膠墊I 103和橡膠墊II 203可增強夾臂與被攀爬桿件之間的摩擦力)。
[0034]本例中，所述驅(qū)動裝置III為連接在所述上夾臂I和下夾臂2之間的氣壓伸縮桿III 4。工作時，依靠氣壓伸縮桿III 4的伸縮動作來帶動上夾臂I和下夾臂2作上下翻轉(zhuǎn)運動，以使本機器人能向上逐步攀爬。
[0035]為了保證該機器人攀爬動作的平穩(wěn)性，本例將所述氣壓伸縮桿III 4也設(shè)置了兩個。
[0036]上述氣壓伸縮桿I 5、氣壓伸縮桿II 6和氣壓伸縮桿III4的動作可通過計算機智能系統(tǒng)來控制。
[0037]當(dāng)然，上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓人們能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型主要技術(shù)方案的精神實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種氣壓仿生爬桿機器人，其特征在于它包括: 上夾臂(I)， 用于驅(qū)動所述上夾臂作夾緊松開動作的驅(qū)動裝置I， 下夾臂⑵， 用于驅(qū)動所述下夾臂作夾緊松開動作的驅(qū)動裝置II， 將所述上夾臂和下夾臂鉸接在一起、并使二者能夠在豎直方向作上下翻轉(zhuǎn)運動的鉸鏈(3)，以及 用于驅(qū)動上夾臂和下夾臂作上下翻轉(zhuǎn)運動的驅(qū)動裝置III。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣壓仿生爬桿機器人，其特征在于:所述的上夾臂(I)由端部鉸接在一起的前臂體I (101)和后臂體I (102)構(gòu)成，所述驅(qū)動裝置I為連接在所述前臂體I和后臂體I之間的氣壓伸縮桿I (5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣壓仿生爬桿機器人，其特征在于:所述氣壓伸縮桿I(5)共有兩個。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣壓仿生爬桿機器人，其特征在于:所述前臂體I(101)的端部設(shè)置有橡膠墊I (103)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣壓仿生爬桿機器人，其特征在于:所述的下夾臂(2)由端部鉸接在一起的前臂體II (201)和后臂體II (202)構(gòu)成，所述驅(qū)動裝置II為連接在所述前臂體II和后臂體II之間的氣壓伸縮桿II (6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣壓仿生爬桿機器人，其特征在于:所述氣壓伸縮桿II(6)共有兩個。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣壓仿生爬桿機器人，其特征在于:所述前臂體II(201)的端部設(shè)置有橡膠墊II (203)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣壓仿生爬桿機器人，其特征在于:所述驅(qū)動裝置III為連接在所述上夾臂(I)和下夾臂(2)之間的氣壓伸縮桿III (4)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣壓仿生爬桿機器人，其特征在于:所述氣壓伸縮桿III(4)共有兩個。
【文檔編號】B62D57/024GK203958368SQ201420188928
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】孫招陽, 杜偉明, 安卓, 袁皓洋, 尹建成, 趙冉, 陳越 申請人:上海電機學(xué)院