一种摩擦轮行进式的带自锁功能的全方向可转弯攀爬机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种摩擦轮行进式的带自锁功能的全方向可转弯攀爬机器人，包括上部分机架(11)、下部分机架(12)、上下部分连接柱(13)、上夹紧驱动单元、下夹紧驱动单元以及后夹紧机构，所述上部分机架(11)与下部分机架(12)通过上下部分连接柱(13)连接固定在一起，所述夹紧驱动单元的个数为两个，分别为上夹紧驱动单元和下夹紧驱动单元，所述上夹紧驱动单元设置于上部分机架(11)上，而所述下夹紧驱动单元设置于下部分机架(12)上；本发明专利技术机械人不限于攀爬固定方向的柱子，具有拐弯功能，能适应变化横截面积大小的柱子，能爬行部分露出墙面的竖直柱子，能够悬挂在建筑的横上爬行，具有自锁功能。

The utility model relates to a full direction rotary climbing robot with a self-locking wheel and a traveling type with a friction wheel

The present invention discloses a full direction with self-locking function of a friction wheel moving type turn climbing robot, including a frame (11) and lower portion of the frame (12), on the lower part of the connection column (13), the clamp on the drive unit, drive unit and after clamping clamping mechanism, the upper part the frame (11) and the lower part of the frame (12) connected with the column through the upper part and the lower part (13) connected together, the number of the clamping drive unit two, respectively clamp on the drive unit and the lower clamping drive unit, the drive unit is arranged on the upper part of the clamping frame (11). But, the lower clamping drive unit is arranged on the lower portion of the frame (12); the invention is not limited to the direction of the robot climbing fixed pillar, with elbow function, can adapt to changes in the cross-sectional area of the size of the column, can crawl part of exposed wall vertical columns, can Suspended from the floor of the building, it has a self-locking function.

【技术实现步骤摘要】
一种摩擦轮行进式的带自锁功能的全方向可转弯攀爬机器人
本专利技术涉及一种摩擦轮行进式的带自锁功能的全方向可转弯攀爬机器人，属于机器人

技术介绍
市面上现有爬行机器人主要可分为三类：连续步行式攀爬机器人、步进式攀爬机器人和冗余式自由度攀爬机器人，其中步进式机器人又可细分为串联式、并联式、和串并联混合式。但是现有的攀爬机器人存在以下几个问题：1)只能爬行固定方向的柱子，在攀爬过程中没有拐弯功能。2)只能限于攀爬竖直的圆形杆，尚未见攀爬方向柱的爬行机器人。3)不能适应变化横截面积大小的柱子，仅限于某种固定尺寸的柱子。4)对于有部分嵌入墙面，只有部分露出墙面的竖直柱子不能爬行。5)不能悬挂在建筑的横上爬行。6)没有自锁功能，驱动电机克服自重所承受的力太大，长期运行不稳定。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种摩擦轮行进式的带自锁功能的全方向可转弯攀爬机器人，该机械人不限于攀爬固定方向的柱子，在攀爬过程中有拐弯功能，可以爬行转弯的柱子，能适应变化横截面积大小的柱子，能爬行部分露出墙面的竖直柱子，能够悬挂在建筑的横上爬行，具有自锁功能，在动力不足的情况下能够通过机械自锁减少安全隐患。技术方案：为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种摩擦轮行进式的带自锁功能的全方向可转弯攀爬机器人，包括上部分机架(11)、下部分机架(12)、上下部分连接柱(13)、上夹紧驱动单元、下夹紧驱动单元以及后夹紧机构，所述上部分机架(11)与下部分机架(12)通过上下部分连接柱(13)连接固定在一起，所述夹紧驱动单元的个数为两个，分别为上夹紧驱动单元和下夹紧驱动单元，所述上夹紧驱动单元设置于上部分机架(11)上，而所述下夹紧驱动单元设置于下部分机架(12)上。所述后夹紧机构的个数为两个，分别为后下夹紧机构、后上夹紧机构，所述后下夹紧机构设置于下部分机架(12)的后侧，而所述后上夹紧机构设置于上部分机架(11)的后侧。所述上夹紧驱动单元包括丝杆导轨夹紧机构、前夹紧机构。所述丝杆导轨夹紧机构包括丝杆电机(21)、丝杆(22)、左侧滑块(231)、左侧夹紧导轨(241)、左侧偏转舵机(251)、左侧摩擦轮驱动电机(261)、左侧摩擦轮(271)、右侧滑块(232)、右侧夹紧导轨(242)、右侧偏转舵机(252)、右侧摩擦轮驱动电机(262)、右侧摩擦轮(272)。所述丝杆(22)通过轴承支座安装在下部分机架(12)上，而所述丝杆电机(21)固定安装在下部分机架(12)上，且所述丝杆电机(21)的驱动轴与丝杆(22)相固定。所述左侧夹紧导轨(241)设置于下部分机架(12)的左侧，所述左侧滑块(231)一端设置于左侧夹紧导轨(241)上，且所述左侧滑块(231)与左侧夹紧导轨(241)滑动连接，而所述左侧滑块(231)的另一端通过内螺纹与丝杆(22)螺纹连接。所述左侧偏转舵机(251)固定在左侧滑块(231)上，而所述左侧摩擦轮驱动电机(261)安装在左侧偏转舵机(251)的驱动轴上，而所述左侧摩擦轮(271)与左侧摩擦轮驱动电机(261)的驱动轴连接。所述右侧夹紧导轨(242)设置于下部分机架(12)的右侧，所述右侧滑块(232)一端设置于右侧夹紧导轨(242)上，且所述右侧滑块(232)与右侧夹紧导轨(242)滑动连接，而所述右侧滑块(232)的另一端通过内螺纹与丝杆(22)螺纹连接。所述右侧偏转舵机(252)固定在右侧滑块(232)上，而所述右侧摩擦轮驱动电机(262)安装在右侧偏转舵机(252)的驱动轴上，而所述右侧摩擦轮(272)与右侧摩擦轮驱动电机(262)的驱动轴连接，所述左侧滑块(231)的内螺纹的螺纹旋转方向与右侧滑块(232)的内螺纹的螺纹旋转方向相反；或者所述丝杆(22)上的螺纹分为两段，这两段的螺纹的螺纹旋转方向相反，而所述左侧滑块(231)的内螺纹与其中一段螺纹进行螺纹连接，而右侧滑块(232)的内螺纹与另外一段螺纹进行螺纹连接。所述前夹紧机构包括前部舵机(31)、前部摩擦轮驱动电机(32)、前部摩擦轮(33)，所述前部舵机(31)安装在下部分机架(12)的前侧上，而前部摩擦轮驱动电机(32)安装在前部舵机(31)的驱动轴上，而所述前部摩擦轮(33)与前部摩擦轮驱动电机(32)的驱动轴连接。所述后下夹紧机构包括后部舵机一(411)、L形夹紧摆臂一(421)、后部摩擦轮悬架一(441)、后部摩擦轮驱动电机一(451)、后部摩擦轮一(461)，所述后部舵机一(411)安装在下部分机架(12)的左侧后端，而所述L形夹紧摆臂一(421)一端与后部舵机一(411)驱动轴固定连接，另一端与后部摩擦轮悬架一(441)固定连接，所述后部摩擦轮驱动电机一(451)固定安装在后部摩擦轮悬架一(441)上，而所述后部摩擦轮一(461)与后部摩擦轮驱动电机一(451)的驱动轴连接。所述后上夹紧机构包括后部舵机二(412)、L形夹紧摆臂二(422)、后部摩擦轮悬架二(442)、后部摩擦轮驱动电机二(452)、后部摩擦轮二(462)，所述后部舵机二(412)安装在上部分机架(11)的右侧后端，而所述L形夹紧摆臂二(422)一端与后部舵机二(412)驱动轴固定连接，另一端与后部摩擦轮悬架二(442)固定连接，所述后部摩擦轮驱动电机二(452)固定安装在后部摩擦轮悬架二(442)上，而所述后部摩擦轮二(462)与后部摩擦轮驱动电机二(452)的驱动轴连接。进一步地：还包括预紧弹簧一(431)、预紧弹簧二(432)。所述预紧弹簧一(431)一端与L形夹紧摆臂一(421)直角拐弯处连接，另一端与下部分机架(12)的左侧后端连接。所述预紧弹簧二(432)与L形夹紧摆臂二(422)直角拐弯处连接，另一端与上部分机架(11)的右侧后端连接。进一步地：还包括悬架合页一(471)、悬架合页二(472)，所述悬架合页(47)中的一个页片与后部摩擦轮悬架一(441)连接，另一个页片与L形夹紧摆臂一(421)连接，且所述后部摩擦轮一(461)位于后部摩擦轮悬架一(441)的一侧，而悬架合页一(471)位于后部摩擦轮悬架一(441)上与后部摩擦轮一(461)相对的另一侧。所述悬架合页二(472)中的一个页片与后部摩擦轮悬架二(442)连接，另一个页片与L形夹紧摆臂二(422)连接，且所述后部摩擦轮二(462)位于L形夹紧摆臂二(422)的一侧，而悬架合页二(472)位于后部摩擦轮悬架二(442)上与后部摩擦轮二(462)相对的另一侧。本专利技术相比现有技术，具有以下有益效果：1)不限于攀爬固定方向的柱子，在攀爬过程中有拐弯功能，可以爬行转弯的柱子。2)可攀爬长方形与圆形截面的柱子，而且柱子的倾斜角度不限。3)能适应变化横截面积大小的柱子，不限于某种固定尺寸的柱子。4)对于建筑中有部分嵌入墙面，只有部分露出墙面的竖直柱子可以爬行。5)能够悬挂在建筑的横上爬行。6)带有自锁功能，在动力不足的情况下能够通过机械自锁减少安全隐患。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的正视图。图3为本专利技术的左视图。图4为本专利技术的后部轴侧视图。图5为后夹紧机构。图6为后夹紧机构局部俯视图。图7为后夹紧机构原理示意图。具体实施方式下面结合附图和具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摩擦轮行进式的带自锁功能的全方向可转弯攀爬机器人，其特征在于：包括上部分机架(11)、下部分机架(12)、上下部分连接柱(13)、上夹紧驱动单元、下夹紧驱动单元以及后夹紧机构，所述上部分机架(11)与下部分机架(12)通过上下部分连接柱(13)连接固定在一起，所述夹紧驱动单元的个数为两个，分别为上夹紧驱动单元和下夹紧驱动单元，所述上夹紧驱动单元设置于上部分机架(11)上，而所述下夹紧驱动单元设置于下部分机架(12)上；所述后夹紧机构的个数为两个，分别为后下夹紧机构、后上夹紧机构，所述后下夹紧机构设置于下部分机架(12)的后侧，而所述后上夹紧机构设置于上部分机架(11)的后侧；所述上夹紧驱动单元包括丝杆导轨夹紧机构、前夹紧机构；所述丝杆导轨夹紧机构包括丝杆电机(21)、丝杆(22)、左侧滑块(231)、左侧夹紧导轨(241)、左侧偏转舵机(251)、左侧摩擦轮驱动电机(261)、左侧摩擦轮(271)、右侧滑块(232)、右侧夹紧导轨(242)、右侧偏转舵机(252)、右侧摩擦轮驱动电机(262)、右侧摩擦轮(272)；所述丝杆(22)通过轴承支座安装在下部分机架(12)上，而所述丝杆电机(21)固定安装在下部分机架(12)上，且所述丝杆电机(21)的驱动轴与丝杆(22)相固定；所述左侧夹紧导轨(241)设置于下部分机架(12)的左侧，所述左侧滑块(231)一端设置于左侧夹紧导轨(241)上，且所述左侧滑块(231)与左侧夹紧导轨(241)滑动连接，而所述左侧滑块(231)的另一端通过内螺纹与丝杆(22)螺纹连接；所述左侧偏转舵机(251)固定在左侧滑块(231)上，而所述左侧摩擦轮驱动电机(261)安装在左侧偏转舵机(251)的驱动轴上，而所述左侧摩擦轮(271)与左侧摩擦轮驱动电机(261)的驱动轴连接；所述右侧夹紧导轨(242)设置于下部分机架(12)的右侧，所述右侧滑块(232)一端设置于右侧夹紧导轨(242)上，且所述右侧滑块(232)与右侧夹紧导轨(242)滑动连接，而所述右侧滑块(232)的另一端通过内螺纹与丝杆(22)螺纹连接；所述右侧偏转舵机(252)固定在右侧滑块(232)上，而所述右侧摩擦轮驱动电机(262)安装在右侧偏转舵机(252)的驱动轴上，而所述右侧摩擦轮(272)与右侧摩擦轮驱动电机(262)的驱动轴连接，所述左侧滑块(231)的内螺纹的螺纹旋转方向与右侧滑块(232)的内螺纹的螺纹旋转方向相反；或者所述丝杆(22)上的螺纹分为两段，这两段的螺纹的螺纹旋转方向相反，而所述左侧滑块(231)的内螺纹与其中一段螺纹进行螺纹连接，而右侧滑块(232)的内螺纹与另外一段螺纹进行螺纹连接；所述前夹紧机构包括前部舵机(31)、前部摩擦轮驱动电机(32)、前部摩擦轮(33)，所述前部舵机(31)安装在下部分机架(12)的前侧上，而前部摩擦轮驱动电机(32)安装在前部舵机(31)的驱动轴上，而所述前部摩擦轮(33)与前部摩擦轮驱动电机(32)的驱动轴连接；所述后下夹紧机构包括后部舵机一(411)、L形夹紧摆臂一(421)、后部摩擦轮悬架一(441)、后部摩擦轮驱动电机一(451)、后部摩擦轮一(461)，所述后部舵机一(411)安装在下部分机架(12)的左侧后端，而所述L形夹紧摆臂一(421)一端与后部舵机一(411)驱动轴固定连接，另一端与后部摩擦轮悬架一(441)固定连接，所述后部摩擦轮驱动电机一(451)固定安装在后部摩擦轮悬架一(441)上，而所述后部摩擦轮一(461)与后部摩擦轮驱动电机一(451)的驱动轴连接；所述后上夹紧机构包括后部舵机二(412)、L形夹紧摆臂二(422)、后部摩擦轮悬架二(442)、后部摩擦轮驱动电机二(452)、后部摩擦轮二(462)，所述后部舵机二(412)安装在上部分机架(11)的右侧后端，而所述L形夹紧摆臂二(422)一端与后部舵机二(412)驱动轴固定连接，另一端与后部摩擦轮悬架二(442)固定连接，所述后部摩擦轮驱动电机二(452)固定安装在后部摩擦轮悬架二(442)上，而所述后部摩擦轮二(462)与后部摩擦轮驱动电机二(452)的驱动轴连接。...

【技术特征摘要】
1.一种摩擦轮行进式的带自锁功能的全方向可转弯攀爬机器人，其特征在于：包括上部分机架(11)、下部分机架(12)、上下部分连接柱(13)、上夹紧驱动单元、下夹紧驱动单元以及后夹紧机构，所述上部分机架(11)与下部分机架(12)通过上下部分连接柱(13)连接固定在一起，所述夹紧驱动单元的个数为两个，分别为上夹紧驱动单元和下夹紧驱动单元，所述上夹紧驱动单元设置于上部分机架(11)上，而所述下夹紧驱动单元设置于下部分机架(12)上；所述后夹紧机构的个数为两个，分别为后下夹紧机构、后上夹紧机构，所述后下夹紧机构设置于下部分机架(12)的后侧，而所述后上夹紧机构设置于上部分机架(11)的后侧；所述上夹紧驱动单元包括丝杆导轨夹紧机构、前夹紧机构；所述丝杆导轨夹紧机构包括丝杆电机(21)、丝杆(22)、左侧滑块(231)、左侧夹紧导轨(241)、左侧偏转舵机(251)、左侧摩擦轮驱动电机(261)、左侧摩擦轮(271)、右侧滑块(232)、右侧夹紧导轨(242)、右侧偏转舵机(252)、右侧摩擦轮驱动电机(262)、右侧摩擦轮(272)；所述丝杆(22)通过轴承支座安装在下部分机架(12)上，而所述丝杆电机(21)固定安装在下部分机架(12)上，且所述丝杆电机(21)的驱动轴与丝杆(22)相固定；所述左侧夹紧导轨(241)设置于下部分机架(12)的左侧，所述左侧滑块(231)一端设置于左侧夹紧导轨(241)上，且所述左侧滑块(231)与左侧夹紧导轨(241)滑动连接，而所述左侧滑块(231)的另一端通过内螺纹与丝杆(22)螺纹连接；所述左侧偏转舵机(251)固定在左侧滑块(231)上，而所述左侧摩擦轮驱动电机(261)安装在左侧偏转舵机(251)的驱动轴上，而所述左侧摩擦轮(271)与左侧摩擦轮驱动电机(261)的驱动轴连接；所述右侧夹紧导轨(242)设置于下部分机架(12)的右侧，所述右侧滑块(232)一端设置于右侧夹紧导轨(242)上，且所述右侧滑块(232)与右侧夹紧导轨(242)滑动连接，而所述右侧滑块(232)的另一端通过内螺纹与丝杆(22)螺纹连接；所述右侧偏转舵机(252)固定在右侧滑块(232)上，而所述右侧摩擦轮驱动电机(262)安装在右侧偏转舵机(252)的驱动轴上，而所述右侧摩擦轮(272)与右侧摩擦轮驱动电机(262)的驱动轴连接，所述左侧滑块(231)的内螺纹的螺纹旋转方向与右侧滑块(232)的内螺纹的螺纹旋转方向相反；或者所述丝杆(22)上的螺纹分为两段，这两段的螺纹的螺纹旋转方向相反，而所述左侧滑块(231)的内螺纹与其中一段螺纹进行螺纹连接，而右侧滑块(232)的内螺纹与另外一段螺纹进行螺纹连接；所述前夹紧机构包括前部舵机(31)、前部摩擦轮驱动电机(32)、前部摩擦轮(33)，所述前部舵机(31)安装在下...

【专利技术属性】
技术研发人员：江苏，殷国栋，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32