一种仿生机器人及其系统控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种仿生机器人及其系统控制方法，主要包括底盘、仿生腿、驱动机构、机械手和缆枪，底盘设有驱动机构固定座和通过履带传动连接的主驱动轮、第一从动支承轮和第二从动支承轮，底盘左右两侧均匀连接4个仿生腿，缆枪包括缆枪手柄、盛物盒、红外瞄准器、枪管和摄像头，仿生腿、驱动机构、机械手和缆枪均由控制面板控制，本发明专利技术驱动机构采用履带行走的方式，驱动机构与地面接触面积得到提高，能够在沼泽，土质松软等常规机构无法行走的环境中依旧高效运行，仿蜘蛛支腿结构的应用能够在具有较多石块等不利于轮式结构行走的环境中快速行走，本发明专利技术自带生命探测仪，取代了传统人工搜救受灾人员，效率更高。

A bionic robot and its system control method

The invention discloses a bionic robot and its system control method, mainly including chassis, bionic leg, driving mechanism, manipulator and cable gun. The chassis is equipped with a driving mechanism fixed seat, a main driving wheel connected by a caterpillar drive, a first driven supporting wheel and a second driven supporting wheel, and 4 imitated parallel connections between the left and right sides of the chassis. The cable gun includes the handle of the cable gun, the container, the infrared sight, the barrel and the camera. The bionic leg, the driving mechanism, the manipulator and the cable gun are all controlled by the control panel. The driving mechanism of the invention is to walk with the track. The contact area of the driving mechanism and the ground is improved, and it can be used in the swamps and the soft soil. The organization can not walk in the environment still efficient, the application of the spider leg structure can walk quickly in the environment that has many stones, such as a lot of stone, which is not conducive to wheel structure walking.

【技术实现步骤摘要】
一种仿生机器人及其系统控制方法
本专利技术涉及新型机器人领域，特别涉及一种用于救援的仿生机器人及其系统控制方法。技术背景近年来随着技术的机器人等领域的发展，机器人用的范围越来越广，特别是自然灾害发生后灾后搜寻，救援等工作中救援机器人发挥了越来越大的作用，但传统救援机器人受到机器人本实结构限制使用范围小，使用要求严格，影响了实际使用效果，而且由于使用环境复杂，传统单一的行走方式严重限制了救援行动。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种具有履带的驱动机构以及仿蜘蛛的支腿的双重行走机构，能够适应复杂环境展开有效的救援搜救工作。本专利技术解决现有技术问题所采用的技术方案：一种仿生机器人及其系统控制方法，主要包括底盘、仿生腿、驱动机构、机械手和缆枪（未标出），其特征在于：所述底盘为矩形空腔结构，底盘底侧竖直中轴线处设有驱动机构固定座，所述驱动机构固定座前后两侧均为弧形，所述驱动机构固定座在侧面中部转动连接第二从动支承轮，在关于第二从动支承轮对称的两侧转动连接两个第一从动支承轮和两个主驱动轮，所述主驱动轮圆心高于驱动机构固定座水平中心线，且位于最外端，所述第一从动支承轮圆心低于驱动机构固定座水平中心线，所述主驱动轮、第一从动支承轮和第二从动支承轮通过履带传动连接；所述底盘左右两侧分别均匀固定连接4个仿生腿，所述仿生腿包括固定块、第四旋转舵机、第一支腿、第五旋转舵机和第二支腿，其特征在于，固定块底端与底盘固定连接部位为圆柱体结构，固定块另一端为开设有凹槽的且两侧面均设有通孔，所述第四旋转舵机其中一个旋转部位通过固定块上通孔与固定块铰接，所述第一支腿两端均设有通孔，第四旋转舵机另一侧旋转部位通过第一支腿的通孔与第一支腿铰接，第五旋转舵机其中一个旋转部位与第一支腿另一端铰接，所述第五旋转舵机另外旋转部位与第二支腿顶端铰接，所述第二支腿底端为圆锥形；所述第四旋转舵机和第五旋转舵机均与控制面板电性信号连接；所述底盘上侧后端设有缆枪固定盘，所述缆枪固定盘为圆柱结构，缆枪固定盘与第一旋转舵机旋转部位固定连接，所述第一旋转舵机与控制面板电性信号连接，第一旋转舵机底端与缆枪手柄底端固定连接，所述缆枪包括缆枪手柄、盛物盒、红外瞄准器、枪管和摄像头，所述缆枪手柄内部设有电子发射器（未标出），所述电子发射器与控制面板电性信号连接，所述缆枪手柄顶端与盛物盒固定连接，所述盛物盒为内部空腔的圆柱结构，且内部空腔通过枪管与外界连通，盛物盒前侧中心部位固定连接枪管，所述枪管侧面，红外瞄准器和摄像头均与盛物盒固定连接，所述红外瞄准器和摄像头与控制面板电性信号连接；所述底盘前侧设有长方体形状的机械手固定座，所述机械手固定座前侧面由上向下分别固定连接探照灯和生命探测仪，所述探照灯和生命探测仪与控制面板电性信号连接；所述机械手固定座顶端与第二旋转舵机的侧面固定连接，所述第二旋转舵机旋转部位与第一伸缩杆的底端固定连接，所述第一伸缩杆顶端与摇摆舵机底端固定连接，摇摆舵机顶端与第三旋转舵机旋转部位铰接连接，所述第三旋转舵机与控制面板电性信号连接，第三旋转舵机另一端与第二伸缩杆底端固定连接，所述第二伸缩杆与控制面板电性信号连接，第二伸缩杆顶端与机械手固定连接；所述机械手包括定位件、底座、定位块、第三伸缩杆和夹板，所述底座背侧设有定位件，所述定位件与第二伸缩杆顶端固定连接，所述底座前侧两端分别设置固定连接定位块，所述定位块之间的底座前侧设有截面为T形的T形轨道，且所述T形轨道截面较大的一端位于底座内侧，所述两个夹板通过夹板底端与T形轨道相配合的T形定位端与底座滑动连接，两个夹板向背的外侧底端与第三伸缩杆顶端固定连接，所述第三伸缩杆底端与定位块固定连接，第三伸缩杆与控制面板电性信号连接；所述底盘内部靠近缆枪一侧的主驱动轮固定在第一转轴中部，另外一个主驱动轮固定在第二转轴端部，第二转轴另一端固定连接第二齿轮，第一转轴顶端与减速器输出轴转动连接，所述减速器输入轴与驱动电机转轴转动连接，所述驱动电机固定在底盘内侧壁，驱动电机与控制面板电性信号连接，第一转轴另一端固定连接第二锥形齿轮，所述第一转轴和第二转轴端部的第二锥形齿轮与固定在传动轴两端的第一锥齿轮配合连接，所述底盘内侧中部固定连接高效锂电池，所述高效锂电池与控制面板电性连接，所述控制面板固定在远离驱动电机一侧的底盘内部。作为优选的：所述底盘选用经过防锈处理的钢制材料，且经过防水处理。作为优选的：所述主驱动轮、第一从动支承轮和第二从动支承轮直径依次增大，使底盘前后两端履带与地面形成一定夹角。作为优选的：所述第四旋转舵机和第五旋转舵机均有前后两哥旋转部位。作为优选的：所述红外瞄准器和摄像头进行防水处理。作为优选的：所述第二旋转舵机为长方形结构，第二旋转舵机与机械手固定座固定连接后旋转部位指向前侧，第二旋转舵机与控制面板电性信号连接。本专利技术具有以下有益效果：1.驱动机构采用履带行走的方式，驱动机构与地面接触面积得到提高，能够在沼泽，土质松软等常规机构无法行走的环境中依旧高效运行。2.仿蜘蛛支腿结构的应用能够在具有较多石块等不利于轮式结构行走的环境中快速行走。3本专利技术自带生命探测仪，取代了传统人工搜救受灾人员，效率更高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的整体结构图；图2为本专利技术仿生腿结构图；图3为本专利技术机械手结构图；图4为本专利技术A-A处局部剖视图；图5为本专利技术驱动机构结构图；图6为本专利技术底盘内部结构图；图7为本专利技术的工作流程图。图中标号1底盘、2仿生腿、201固定块、202第四旋转舵机、203第一支腿、204第五旋转舵机、205第二支腿、3驱动机构、301主驱动轮、302第一从动支承轮、303第二从动支承轮、304履带、4缆枪固定盘、5第一旋转舵机、6缆枪手柄、7盛物盒、8红外瞄准器、9枪管、10摄像头、11机械手固定座、12生命探测仪、13探照灯、14第二旋转舵机、15第一伸缩杆、16摇摆舵机、17第三旋转舵机、18第二伸缩杆、19机械手、191定位件、192底座、193定位块、194第三伸缩杆、195夹板、196T形轨道、197T形定位端、20驱动机构固定座、21驱动电机、22第一转轴、23减速器、24传动轴、25第一锥齿轮、26第二锥齿轮、27第二转轴、28控制面板、29高效锂电池。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的说明，图7中执行机构为与控制面板电性信号连接的机构。如图1-7所示，本具体实施方式采用的技术方案是：一种仿生机器人及其系统控制方法，主要包括底盘1、仿生腿2、驱动机构3、机械手19和缆枪（未标出），其特征在于：所述底盘1为矩形空腔结构，底盘1底侧竖直中轴线处设有驱动机构固定座20，所述驱动机构固定座20前后两侧均为弧形，所述驱动机构固定座20在侧面中部转动连接第二从动支承轮303，在关于第二从动支承轮303对称的两侧转动连接两个第一从动支承轮302和两个主驱动轮301，所述主驱动轮301圆心高于驱动机构固定座20水平中心线，且位于最外端，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仿生机器人及其系统控制方法，主要包括底盘（1）、仿生腿（2）、驱动机构（3）、机械手（19）和缆枪（未标出），其特征在于：所述底盘（1）为矩形空腔结构，底盘（1）底侧竖直中轴线处设有驱动机构固定座（20），所述驱动机构固定座（20）前后两侧均为弧形，所述驱动机构固定座（20）在侧面中部转动连接第二从动支承轮（303），第二从动支承轮（303）两侧转动连接两个第一从动支承轮（302）和两个主驱动轮（301），所述主驱动轮（301）圆心高于驱动机构固定座（20）水平中心线，且位于最外端，所述第一从动支承轮（302）圆心低于驱动机构固定座（20）水平中心线，所述主驱动轮（301）、第一从动支承轮（302）和第二从动支承轮（303）通过履带（304）传动连接；所述底盘（1）左右两侧分别均匀固定连接4个仿生腿（2），所述仿生腿（2）包括固定块（201）、第四旋转舵机（202）、第一支腿（203）、第五旋转舵机（204）和第二支腿（205），其特征在于，固定块（201）底端与底盘（1）固定连接部位为圆柱体结构，固定块（201）另一端为开设有凹槽的且两侧面均设有通孔，所述第四旋转舵机（202）其中一个旋转部位通过固定块（201）上通孔与固定块（201）铰接，所述第一支腿（203）两端均设有通孔，第四旋转舵机（202）另一侧旋转部位通过第一支腿（203）的通孔与第一支腿（203）铰接，第五旋转舵机（204）其中一个旋转部位与第一支腿（203）另一端铰接，所述第五旋转舵机（204）另外旋转部位与第二支腿（205）顶端铰接，所述第二支腿（205）底端为圆锥形；所述第四旋转舵机（202）和第五旋转舵机（204）均与控制面板（28）电性信号连接；所述底盘（1）上侧后端设有缆枪固定盘（4），所述缆枪固定盘（4）为圆柱结构，缆枪固定盘（4）与第一旋转舵机（5）旋转部位固定连接，所述第一旋转舵机（5）与控制面板（28）电性信号连接，第一旋转舵机（5）底端与缆枪手柄（6）底端固定连接，所述缆枪包括缆枪手柄（6）、盛物盒（7）、红外瞄准器（8）、枪管（9）和摄像头（10），所述缆枪手柄（6）内部设有电子发射器（未标出），所述电子发射器与控制面板（28）电性信号连接，所述缆枪手柄（6）顶端与盛物盒（7）固定连接，所述盛物盒（7）为内部空腔的圆柱结构，且内部空腔通过枪管（9）与外界连通，盛物盒（7）前侧中心部位固定连接枪管（9），所述枪管侧面，红外瞄准器（8）和摄像头（10）均与盛物盒（7）固定连接，所述红外瞄准器（8）和摄像头（10）与控制面板（28）电性信号连接；所述底盘（1）前侧设有长方体形状的机械手固定座（11），所述机械手固定座（11）前侧面由上向下分别固定连接探照灯（13）和生命探测仪（12），所述探照灯（13）和生命探测仪（12）与控制面板（28）电性信号连接；所述机械手固定座（11）顶端与第二旋转舵机（14）的侧面固定连接，所述第二旋转舵机（14）旋转部位与第一伸缩杆（15）的底端固定连接，所述第一伸缩杆（15）顶端与摇摆舵机（16）底端固定连接，摇摆舵机（16）顶端与第三旋转舵机（17）旋转部位铰接连接，所述第三旋转舵机（17）与控制面板（28）电性信号连接，第三旋转舵机（17）另一端与第二伸缩杆（18）底端固定连接，所述第二伸缩杆（18）与控制面板（28）电性信号连接，第二伸缩杆（18）顶端与机械手（19）固定连接；所述机械手（19）包括定位件（191）、底座（192）、定位块（193）、第三伸缩杆（194）和夹板（195），所述底座（192）背侧设有定位件（191），所述定位件（191）与第二伸缩杆（18）顶端固定连接，所述底座（192）前侧两端分别设置固定连接定位块（193），所述定位块（193）之间的底座（192）前侧设有截面为T形的T形轨道（196），且所述T形轨道（196）截面较大的一端位于底座（192）内侧，所述两个夹板（195）通过夹板（195）底端与T形轨道（196）相配合的T形定位端（197）与底座（192）滑动连接，两个夹板（195）向背的外侧底端与第三伸缩杆（194）顶端固定连接，所述第三伸缩杆（194）底端与定位块（193）固定连接，第三伸缩杆（194）与控制面板（28）电性信号连接；所述底盘（1）内部设有驱动电机（21）、第一转轴（22）、减速器（23）、传动轴（24）、第一锥齿轮（25）、第二齿轮（26）、第二转轴（27）、控制面板（28）、高效锂电池（29），其中一个主驱动轮（301）固定在第一转轴（22）中部，另外一个主驱动轮（301）固定在第二转轴（27）一端，第二转轴（27）另一端固定连接第二齿轮（26），第一转轴（22）顶端与减速器（23）输出轴转动连接，所述减速器（23）输入轴与驱动电机（21）转...

【技术特征摘要】
1.一种仿生机器人及其系统控制方法，主要包括底盘（1）、仿生腿（2）、驱动机构（3）、机械手（19）和缆枪（未标出），其特征在于：所述底盘（1）为矩形空腔结构，底盘（1）底侧竖直中轴线处设有驱动机构固定座（20），所述驱动机构固定座（20）前后两侧均为弧形，所述驱动机构固定座（20）在侧面中部转动连接第二从动支承轮（303），第二从动支承轮（303）两侧转动连接两个第一从动支承轮（302）和两个主驱动轮（301），所述主驱动轮（301）圆心高于驱动机构固定座（20）水平中心线，且位于最外端，所述第一从动支承轮（302）圆心低于驱动机构固定座（20）水平中心线，所述主驱动轮（301）、第一从动支承轮（302）和第二从动支承轮（303）通过履带（304）传动连接；所述底盘（1）左右两侧分别均匀固定连接4个仿生腿（2），所述仿生腿（2）包括固定块（201）、第四旋转舵机（202）、第一支腿（203）、第五旋转舵机（204）和第二支腿（205），其特征在于，固定块（201）底端与底盘（1）固定连接部位为圆柱体结构，固定块（201）另一端为开设有凹槽的且两侧面均设有通孔，所述第四旋转舵机（202）其中一个旋转部位通过固定块（201）上通孔与固定块（201）铰接，所述第一支腿（203）两端均设有通孔，第四旋转舵机（202）另一侧旋转部位通过第一支腿（203）的通孔与第一支腿（203）铰接，第五旋转舵机（204）其中一个旋转部位与第一支腿（203）另一端铰接，所述第五旋转舵机（204）另外旋转部位与第二支腿（205）顶端铰接，所述第二支腿（205）底端为圆锥形；所述第四旋转舵机（202）和第五旋转舵机（204）均与控制面板（28）电性信号连接；所述底盘（1）上侧后端设有缆枪固定盘（4），所述缆枪固定盘（4）为圆柱结构，缆枪固定盘（4）与第一旋转舵机（5）旋转部位固定连接，所述第一旋转舵机（5）与控制面板（28）电性信号连接，第一旋转舵机（5）底端与缆枪手柄（6）底端固定连接，所述缆枪包括缆枪手柄（6）、盛物盒（7）、红外瞄准器（8）、枪管（9）和摄像头（10），所述缆枪手柄（6）内部设有电子发射器（未标出），所述电子发射器与控制面板（28）电性信号连接，所述缆枪手柄（6）顶端与盛物盒（7）固定连接，所述盛物盒（7）为内部空腔的圆柱结构，且内部空腔通过枪管（9）与外界连通，盛物盒（7）前侧中心部位固定连接枪管（9），所述枪管侧面，红外瞄准器（8）和摄像头（10）均与盛物盒（7）固定连接，所述红外瞄准器（8）和摄像头（10）与控制面板（28）电性信号连接；所述底盘（1）前侧设有长方体形状的机械手固定座（11），所述机械手固定座（11）前侧面由上向下分别固定连接探照灯（13）和生命探测仪（12），所述探照灯（13）和生命探测仪（12）与控制面板（28）电性信号连接；所述机械手固定座（11）顶端与第二旋转舵机（14）的侧面固定连接，所述第二旋转舵机（14）旋转部位与第一伸缩杆（15）的底端固定连接，所述第一伸缩杆（15）顶端与摇摆舵机（16）底端固定连接，摇摆舵机（16）顶端与第三旋转舵机（17）旋转部位铰接连接，所述第三旋转舵机（17）与控制面板（28）电性信号连接，第三旋转舵机（17）另一端与第二伸缩杆（18）底端固定连接，所述第二伸缩杆（18）与控制面板（28）电性信号连接，第二伸缩杆（18）顶端与机械手（19）固定连接；所述机械手（19）包括定位件（191）、底座（192）、定位块（193）、第三伸缩杆（194）和夹板（195），所述底座（192）背侧设有定位件（191），所述定位件（191）与第二伸缩杆（18）顶端固定连接，所述底座（192）前侧两端分别设置固定连接定位块（193），所述定位块（193）之间的底座（192）前侧设有截面为T形的T形轨道（196），且所述T形轨道（196）截面较大的一端位于底座（192）内侧，所述两个夹板（195）通过夹板（195）底端与T形轨道（196）相配合的T形定位端（197）与底座（192）滑动连接，两个夹板（195）向背的外侧底端与第三伸缩杆（194）顶端固定连接，所述第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：敖山，毋东，唐朝生，吴岩，罗军伟，韩军涛，刘梦颖，王倩倩，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南,41