多功能五足全地形攀爬机器人制造技术

本实用新型专利技术一种多功能五足全地形攀爬机器人，属于先进制造与自动化技术领域，解决了现有技术易导致吸附不可靠、结构复杂、体积大、不易转弯、不易越障、行走速度较慢以及同一台机器人无法适用于多种壁面的技术问题；本实用新型专利技术包括机身、水枪机构、机械腿机构、移动转向机构、除尘机构、风扇、风扇排气孔和天线；机身的两侧分别通过虎克铰链连接两只机械腿机构，水枪机构位于机身背部，移动转向机构分布在机身的腹部，除尘机构分布在机身腹部前方，风扇排气孔分布在机身的后部，天线固定连接在机身上。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于先进制造与自动化
，具体涉及一种多功能五足全地形攀爬机器人。
技术介绍
机器人的出现，扩展了人类能力范围，缩小了人对自然的距离，极大地推动了人类社会的技术进步。它是计算机科学、控制论、机械学、电机技术等多学科综合性的高科技产物。攀爬机器人是机器人的一种，属于极限作业机器人。她的研究和开发有着广阔的前景和良好的社会效益，受到各个国家的重视。对国内外攀爬机器人研究状况分析可知，目前攀爬机器人常用的吸附方式有三种:真空吸附方式、磁力吸附方式和推力吸附方式；但真空吸附方式机器人要求密封性要好，且适合应用于光洁度较高的壁面上；磁力吸附方式机器人要求被吸附物体是金属材料；推力吸附方式机器人负载能力差，噪声大，且不易控制。按攀爬机器人移动方式的不同，攀爬机器人可分为轮式攀爬机器人、履带式攀爬机器人和脚步行走式攀爬机器人三种方式；其中轮式攀爬机器人与壁面接触面积小，易导致吸附不可靠；履带式攀爬机器人结构复杂、体积大、不易转弯、不易越障；脚步行走式攀爬机器人行走速度较慢。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种多功能五足全地形攀爬机器人，解决现有技术易导致吸附不可靠、结构复杂、体积大、不易转弯、不易越障、行走速度较慢以及同一台机器人无法适用于多种壁面的技术问题。本技术多功能五足全地形攀爬机器人包括机身、水枪机构、机械腿机构、移动转向机构、除尘机构、风扇、风扇排气孔和天线；机身的两侧分别通过虎克铰链连接两只机械腿机构，水枪机构位于机身背部，移动转向机构分布在机身的腹部，除尘机构分布在机身上，风扇排气孔分布在机身的后部，风扇固定连接在机身内部，天线固定连接在机身上。所述机身整体呈流线型，机身内部下凹。所述水枪机构包括丝杠座1、移动平台、丝杠1、丝杠座I1、驱动电机、水枪、delta机构、丝杠I1、转台、电机架，蜗轮蜗杆传动机构、齿轮传动机构1、齿轮传动机构I1、锥齿轮传动机构I和锥齿轮传动机构II ;所述蜗轮蜗杆传动机构包括蜗轮和蜗杆，蜗轮与蜗杆啮合，驱动电机与电机架固定连接，电机架固定连接在机身上，驱动电机的输出轴通过联轴器与蜗杆连接；齿轮传动机构I包括大齿轮I和小齿轮I，大齿轮I与小齿轮I啮合；齿轮传动机构II包括大齿轮II和小齿轮II，大齿轮II与小齿轮II啮合；锥齿轮传动机构I包括大锥齿轮I和小锥齿轮I，大锥齿轮I与小锥齿轮I啮合；锥齿轮传动机构II包括大锥齿轮II和小锥齿轮II，大锥齿轮II与小锥齿轮II啮合；小齿轮I和小齿轮II分别与蜗轮两侧的蜗轮轴固定连接，大齿轮I与大锥齿轮I同轴连接，大齿轮II与大锥齿轮II同轴连接，小锥齿轮I通过联轴器与丝杠I连接，小锥齿轮II通过联轴器与丝杠II连接；丝杠座I和丝杠座II分别固定连接在机身的背部，丝杠I的两端分别与丝杠座I和丝杠座II螺纹连接，丝杠II的两端分别与丝杠座I和丝杠座II螺纹连接，移动平台在丝杠I和丝杠II上滑动，转动平台固定连接在移动平台上，delta机构固定连接在转动平台上，水枪固定连接在delta机构上。所述机械腿机构包括腿根部、膝关节、小腿、腿部支柱、伞骨机构和脚掌；所述膝关节包括骨架、液压杆和液压缸，液压杆在液压缸内滑动，液压杆与骨架的一端铰链连接，液压缸与骨架的另一端铰链连接；所述腿根部包括约束座、伺服电机1、伺服电机II和自转结构，约束座与自转结构铰链连接，伺服电机I驱动约束座，伺服电机II驱动自转结构，自转结构与膝关节的骨架固定连接;所述小腿一端与膝关节的骨架铰链连接，另一端与腿部支柱铰链连接；腿部支柱的下端设有一螺母，腿部支柱与脚掌固定连接；所述伞骨机构包括两个剪叉机构和两个伞骨支架；两个剪叉机构为剪叉机构I和剪叉机构II ;两个伞骨支架为伞骨支架I和伞骨支架II ;剪叉机构I包括剪叉杆I和剪叉杆II ;剪叉机构II包括剪叉杆III和剪叉杆IV ;剪叉杆I的一端和剪叉杆II的一端相互交叉并与螺母铰链连接，剪叉杆I的另一端与伞骨支架I铰链连接，剪叉杆II的另一端与伞骨支架II铰链连接；剪叉杆III的一端和剪叉杆IV的一端相互交叉并与螺母铰链连接，剪叉杆III的另一端与伞骨支架I铰链连接，剪叉杆IV的另一端与伞骨支架II铰链连接；两个伞骨支架对称分布在脚掌上，伞骨支架I和伞骨支架II的一端相交，并与腿部支柱铰链连接，伞骨支架I的另一端与脚掌转动连接，伞骨支架II的另一端与脚掌转动连接。所述移动转向机构包括转向前轮机构和两个后轮机构；所述转向前轮机构包括两个前轮、车轮轴、前轮支柱、减震弹簧、连杆1、连杆I1、连杆III和连杆IV ;所述前轮支柱上设有减震弹簧槽；两个前轮分别通过轴承固定连接在车轮轴的两端，前轮支柱与车轮轴固定连接，减震弹簧的一个自由端与减震弹簧槽固定连接，另一个自由端与前轮支柱固定连接，连杆I的一端与机身铰链连接，另一端和连杆II的一端铰链连接，连杆II的另一端、连杆III的一端、前轮支撑柱和连杆IV的一端通过复合铰链连接，连杆III的另一端与机身铰链连接，连杆IV的另一端与机身铰链连接；两个所述后轮机构包括后轮减震弹簧、后轮和后轮架；所述后轮架上对称设置一对后轮减震弹簧柱，每个后轮减震弹簧柱与机身固定连接，且每个减震弹簧柱上套有一个减震弹簧，且减震弹簧的其中一个自由端与后轮架固定连接，后轮通过车轮轴和轴承与车轮架连接。所述除尘机构包括喷头、存储箱、电机、联轴器、锥齿轮传动机构、四个除尘风扇和行星齿轮传动机构；所述锥齿轮传动机构包括小锥齿轮和大锥齿轮，小锥齿轮与大锥齿轮啮合；所述行星齿轮传动机构包括行星架、四个行星轮、太阳轮和内齿轮；太阳轮固定连接在内齿轮的中心处，行星架与太阳轮固定连接，四个行星轮均布在内齿轮与太阳轮之间，且每个行星轮均分别与内齿轮和太阳轮啮合；内齿轮与机身固定连接，喷头固定连接在存储箱的一个端面，电机固定连接在存储箱上，电机的输出轴通过联轴器与小锥齿轮的齿轮轴连接，行星架与大锥齿轮的齿轮轴固定连接，四个除尘风扇分别与四个行星轮固定连接。本技术的有益技术效果:本机器人的脚掌通过伞骨机构实现自由的弯曲和舒展，以适应平面壁面和曲面壁面，并依据伯努力吸附原来，脚掌能够可靠的吸附在不同壁面上；移动转向机构中的转向前轮机构能够实现自由转向并且工作时像飞机起落架一样连杆的死点使移动机构稳定工作，以满足对壁面的越障避障能力，减轻重量，从而实现全方位移动，本机器人的水枪机构和除尘装置能够实现对壁面除尘、清洗和喷漆美化；【附图说明】图1为本技术多功能五足全地形攀爬机器人的结构示意图；图2本技术多功能五足全地形攀爬机器人的水枪机构的结构示意图；图3本技术多功能五足全地形攀爬机器人的机械腿的结构示意图；图4本技术多功能五足全地形攀爬机器人的转向前轮机构的结构示意图；图5本技术多功能五足全地形攀爬机器人的后轮机构的结构示意图；图6本技术多功能五足全地形攀爬机器人的除尘机构的结构示意图；图7本技术多功能五足全地形攀爬机器人的行星轮传动机构示意图；其中，1、机身，2、水枪机构，2001、丝杠座I，2002、移动平台，2003、丝杠I，2004、丝杠座II，2005、小锥齿轮I，2006、大锥齿轮I，2007、小齿当前第1页1 2 3&nbs本文档来自技高网...

【技术保护点】
多功能五足全地形攀爬机器人，其特征在于，包括机身(1)、水枪机构(2)、机械腿机构(3)、移动转向机构(4)、除尘机构、风扇、风扇排气孔(5)和天线(6)；机身(1)的两侧分别通过虎克铰链连接两只机械腿机构(3)，水枪机构(2)位于机身背部，移动转向机构(4)分布在机身(1)的腹部，除尘机构分布在机身腹部前方，风扇排气孔(5)分布在机身(1)的后部，风扇固定连接在机身内部，天线(6)固定连接在机身(1)上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张宝庆，朱人杰，杨佳蒙，张光宇，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22