四足救援機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)器人設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種單自由度人力驅(qū)動的四足救援機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]救援機(jī)器人是用來在災(zāi)難發(fā)生后進(jìn)行救援作業(yè)的一種機(jī)器人。
[0003]面對不同的災(zāi)害，救援機(jī)器人需要具有能夠適應(yīng)不同環(huán)境的廣泛適應(yīng)性。然而，在洪水過后的潮濕環(huán)境下，一般機(jī)器人由于采用電力驅(qū)動，很容易短路，而且步行方式往往不適合復(fù)雜多變的泥濘路面環(huán)境。
[0004]經(jīng)對文獻(xiàn)搜索，發(fā)現(xiàn)大部分救援機(jī)器人著重于進(jìn)入狹小空間的能力，遠(yuǎn)程控制進(jìn)行救援的能力進(jìn)行研制，比如:《多功能液壓救援機(jī)器人》(申請?zhí)?201320056282.8)或是針對深水環(huán)境下的救援機(jī)器人《水下智能救援機(jī)器人系統(tǒng)》(申請?zhí)?201320100059.9)少有針對洪水后的災(zāi)區(qū)進(jìn)行救援的先例。
[0005]這些已有的系統(tǒng)大多操作復(fù)雜，需要一定的專業(yè)知識方可進(jìn)行操作，但是，受困者不一定具有操作能力，這就大大加大了救援的局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供了一種四足救援機(jī)器人，該機(jī)器人具有適應(yīng)洪水環(huán)境，單自由度輸入，載重量大，便于安裝，操作簡單的特點(diǎn)，可由空投等方式進(jìn)入災(zāi)區(qū)，并有受困者自行操作，大大加大了其脫困的可能性。
[0007]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0008]一種四足救援機(jī)器人，包括機(jī)構(gòu)主體、動力輸入裝置以及四個腿部連桿機(jī)構(gòu)，所述動力輸入裝置設(shè)置于機(jī)構(gòu)主體內(nèi)部，所述四個腿部連桿機(jī)構(gòu)均布于機(jī)構(gòu)主體外部的左右兩側(cè)，其中，每一個腿部連桿機(jī)構(gòu)均與動力輸入裝置軸連接，所述動力輸入裝置通過人力驅(qū)動實(shí)現(xiàn)四個腿部連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動。
[0009]優(yōu)選地,所述動力輸入裝置包括:中心動力輸入軸和齒輪組,所述中心動力輸入軸徑向設(shè)置于機(jī)構(gòu)主體內(nèi)部的中央，所述齒輪組為兩個，分別為左齒輪組和右齒輪組，所述左齒輪組和右齒輪組分別連接在中心動力輸入軸的兩端，四個腿部連桿機(jī)構(gòu)分別與對應(yīng)一側(cè)的齒輪組軸連接。
[0010]優(yōu)選地，所述左齒輪組和右齒輪組均包括:第一異形齒輪、第二異形齒輪和第三異形齒輪、普通齒輪和動力輸入齒輪，其中，所述普通齒輪和動力輸入齒輪相嚙合；所述第一異形齒輪、第二異形齒輪和第三異形齒輪均包括大直徑端和小直徑端，第一異形齒輪的小直徑端分別與第二異形齒輪和第三異形齒輪的大直徑端相嚙合；所述第一異形齒輪的小直徑端與普通齒輪軸連接，所述第二異形齒輪和第三異形齒輪的小直徑端分別與對應(yīng)的腿部連桿機(jī)構(gòu)軸連接，所述動力輸入齒輪與中心動力輸入軸相連接。
[0011]優(yōu)選地，第一異形齒輪、第二異形齒輪和第三異形齒輪的大直徑端的中心角分別為90度，第一異形齒輪、第二異形齒輪和第三異形齒輪的小直徑端的中心角分別為270度，大直徑端與小直徑端的直徑之比為3: 1，當(dāng)?shù)诙愋锡X輪和第三異形齒輪相嚙合時，第一異形齒輪的大直徑端與小直徑端轉(zhuǎn)動時間比為1:1。
[0012]優(yōu)選地，第一異形齒輪、第二異形齒輪和第三異形齒輪的中心軸構(gòu)成頂角為120
度的等腰三角形。
[0013]優(yōu)選地，所述中心動力輸入軸包括:多個曲柄機(jī)構(gòu)和腳踏板，所述腳踏板連接在相鄰兩個曲柄機(jī)構(gòu)之間；位于兩端的曲柄機(jī)構(gòu)分別與左齒輪組和右齒輪組的動力輸入齒輪相連接。
[0014]優(yōu)選地，四個腿部連桿機(jī)構(gòu)分別與機(jī)構(gòu)主體固定連接，其中，每一個腿部連桿機(jī)構(gòu)均包括:多根腿部連桿機(jī)構(gòu)桿件和一根動力輸入桿件，所述多根腿部連桿機(jī)構(gòu)桿件彼此拼接構(gòu)成腿部連桿機(jī)構(gòu)的主體，所述動力輸入桿件的一端與腿部連桿機(jī)構(gòu)的主體連接，所述動力輸入桿件的另一端與動力輸入裝置相連接。
[0015]優(yōu)選地，每一根腿部連桿機(jī)構(gòu)桿件均采用中間光滑的螺桿，螺桿的兩端分別為螺紋結(jié)構(gòu)，相鄰的螺桿之間通過螺栓和墊片固定。
[0016]優(yōu)選地，所述機(jī)構(gòu)主體采用船型結(jié)構(gòu)。
[0017]優(yōu)選地，還包括如下任一個或任多個部件:
[0018]-輔助把手，所述輔助把手設(shè)置于機(jī)構(gòu)主體的左側(cè)和/或右側(cè)，并與對應(yīng)的動力輸入齒輪相連接；
[0019]-座椅，所述座椅安裝于機(jī)構(gòu)主體內(nèi)部的前端和/或后端；
[0020]-左齒輪箱和右齒輪箱，所述左齒輪箱和右齒輪箱分別設(shè)置于機(jī)構(gòu)主體內(nèi)部的左右兩側(cè)，左齒輪組和右齒輪組分別設(shè)置于左齒輪箱和右齒輪箱內(nèi)。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的四足救援機(jī)器人，機(jī)構(gòu)主體為船形，使機(jī)器人對深水區(qū)域有較好的適應(yīng)性，在淺水區(qū)域則利用腿部連桿機(jī)構(gòu)完成腿部支撐，并利用齒輪組轉(zhuǎn)動帶動連桿運(yùn)動、行走，同時非標(biāo)準(zhǔn)齒輪的設(shè)計(jì)以保證船體運(yùn)行時的平穩(wěn)。內(nèi)置驅(qū)動軸，利用腳部力量可完成機(jī)器驅(qū)動；外帶把手，在驅(qū)動軸損壞時可利用手搖驅(qū)動，在不同環(huán)境下都有較好的適用性。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定性，通過人力驅(qū)動，可以在洪水過后的泥濘路面上進(jìn)行行走，而且不會受潮濕環(huán)境的影響，具有對環(huán)境的適應(yīng)性。
【附圖說明】
[0022]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更明顯:
[0023]圖1為本發(fā)明正視圖；
[0024]圖2為本發(fā)明左視圖；
[0025]圖3為本發(fā)明俯視圖；
[0026]圖4為本發(fā)明45度俯角整體結(jié)構(gòu)圖；
[0027]圖5為本發(fā)明中心動力輸入軸示意圖，其中，(a)、(b)、(C)分別為三視圖，(d)為立體圖；
[0028]圖6為本發(fā)明齒輪組示意圖，其中，(a)、(b)、(C)分別為三視圖；
[0029]圖7為本發(fā)明腿部結(jié)構(gòu)示意圖，其中，(a)、(b)、(C)分別為三視圖；
[0030]圖8為本發(fā)明腿部連桿機(jī)構(gòu)末端周期運(yùn)動曲線；
[0031]圖中:1為90度直角連接件，2為輔助把手，3為座椅，4為45度角連接件，5為135度角連接件，6為后腿連桿機(jī)構(gòu)，7為腿部連桿機(jī)構(gòu)中心固定軸，8為前腿連桿機(jī)構(gòu)，9為腿部連桿機(jī)構(gòu)動力輸入桿件，10為左齒輪箱，11為右齒輪箱，12為腿部動力桿件中心軸，13為右齒輪組，14為左齒輪組，15為腳踏板,16為中心動力輸入軸，17為第二異形齒輪,18為第一異形齒輪，19為第三異形齒輪，20為普通齒輪,21為動力輸入齒輪,22為第一腿部連桿機(jī)構(gòu)桿件，23為第二腿部連桿機(jī)構(gòu)桿件，24為第三腿部連桿機(jī)構(gòu)桿件，25為動力輸入桿件，26為第四腿部連桿機(jī)構(gòu)桿件，27為第五腿部連桿機(jī)構(gòu)桿件，28為第六腿部連桿機(jī)構(gòu)桿件，29為第七腿部連桿機(jī)構(gòu)桿件，30為第八腿部連桿機(jī)構(gòu)桿件，31為第九腿部連桿機(jī)構(gòu)桿件，32為第十腿部連桿機(jī)構(gòu)桿件。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明:本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0033]請同時參閱圖1至圖8。
[0034]本實(shí)施例提供了一種四足救援機(jī)器人，包括機(jī)構(gòu)主體、動力輸入裝置以及四個腿部連桿機(jī)構(gòu)，所述動力輸入裝置設(shè)置于機(jī)構(gòu)主體內(nèi)部，所述四個腿部連桿機(jī)構(gòu)均布于機(jī)構(gòu)主體外部的左右兩側(cè)，其中，每一個腿部連桿機(jī)構(gòu)均與動力輸入裝置軸連接，所述動力輸入裝置通過人力驅(qū)動實(shí)現(xiàn)四個腿部連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動。
[0035]進(jìn)一步地,所述動力輸入裝置包括:中心動力輸入軸和齒輪組,所述中心動力輸入軸徑向設(shè)置于機(jī)構(gòu)主體內(nèi)部的中央，所述齒輪組為兩個，分別為左齒輪組