记忆金属驱动基于蜜蜂三足步态的仿生爬壁机器人制造技术

本发明专利技术提供了一种记忆金属驱动基于蜜蜂三足步态的仿生爬壁机器人，包括左身体板、右身体板、横梁状结构、足部结构及记忆金属弹簧驱动结构，所述左身体板与右身体板平行布置。本发明专利技术由两块身体板和六条足部组成，并通过记忆金属弹簧驱动实现六足协同步态，从而有效减少零部件数量，有效减小了机器人体积和质量需求，大大降低了小型机器人的加工难度和制造成本，进而实现节能、减小体积的目的，有效提高爬壁机器人的实用性和适用性。

【技术实现步骤摘要】
记忆金属驱动基于蜜蜂三足步态的仿生爬壁机器人
本专利技术涉及机器人
，具体涉及一种记忆金属驱动基于蜜蜂三足步态的仿生爬壁机器人。
技术介绍
攀爬机器人在攀爬救援、航天器舱外行走等领域有着广泛的应用前景，但是，爬壁机器人的设计和应用方面有很大的缺陷。目前投入应用的爬壁机器人多数采用真空吸附，磁力吸附或者空气反推作用力的思路，能耗非常大，或是应用场合限制很大，例如在太空、非磁性材料表面无法使用。另外，仿生学的思路具有很大的优越性，节省能耗，减少设计难度。但是，采用仿生方法的爬壁机器人体积都过于庞大，难以满足灵活性的场景需求。小型的爬壁机器人则能够同时满足灵活性和低耗能的需求，在太空、建筑物等多种场景中都得到应用，然而小型机器人加工难度大，制作成本低，有待解决。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种记忆金属驱动基于蜜蜂三足步态的仿生爬壁机器人，实现节能、减小体积的目的，有效提高爬壁机器人的实用性和适用性。本专利技术提供了一种记忆金属驱动基于蜜蜂三足步态的仿生爬壁机器人，包括左身体板、右身体板、横梁状结构、足部结构及记忆金属弹簧驱动结构，左身体板与右身体板平行布置；左身体板固定连接有向右伸出的第一横梁状结构，第一横梁状结构的伸出端与右身体板的底面接触连接；右身体板固定连接有向左伸出的第二横梁状结构，第二横梁状结构的伸出端与左身体板的底面接触连接；第一横梁状结构与第二横梁状结构彼此之间构成活塞式结构，用于执行第一横梁状结构、第二横梁状结构间的前后相互运动，以带动左、右身体板实现前后相互运动；足部结构包括腿部结构和足底结构，腿部结构与所述左身体板、右身体板两端以及第一横梁状结构、第二横梁状结构的伸出端固定连接，足底结构由足底板及与其固定连接的细杆状结构组成，细杆状结构与腿部结构构成活塞式结构，用于执行足底结构的上下运动；记忆金属弹簧驱动结构由记忆金属弹簧嵌套普通弹簧构成，设于活塞式结构，用于驱动左、右身体板发生前后相对运动及驱动足部结构发生上下相对运动，以使机器人实现三角步态。进一步地，第一横梁状结构、第二横梁状结构彼此之间构成的活塞式结构采用杆状结构与套管结构间隙配合方式，通过套装于杆状结构上的记忆金属弹簧驱动横梁状结构执行前后相对运动，以实现左、右身体板的前后相对运动。进一步地，细杆状结构与腿部结构构成的活塞式结构采用细杆与腿部结构的空洞间隙配合方式，通过套装于细杆上的记忆金属弹簧驱动足底结构执行上下运动。进一步地，记忆金属弹簧的外径小于普通弹簧内径或记忆金属弹簧的内径大于普通弹簧的外径，用于记忆金属弹簧与普通弹簧的间隙配合嵌套。进一步地，记忆金属弹簧驱动结构与外置电源直接连接，通过外置电源直接加热记忆金属弹簧。进一步地，足底板附有粘性材料。进一步地，机器人的尺寸限制在100mm见方的空间内。与现有技术相比本专利技术的有益效果是：该记忆金属驱动基于蜜蜂三足步态的仿生爬壁机器人，由两块身体板和六条足部组成，并通过记忆金属弹簧驱动实现六足协同步态，从而有效减少零部件数量，有效减小了机器人体积和质量需求，大大降低了小型机器人的加工难度和制造成本，进而实现节能、减小体积的目的，有效提高爬壁机器人的实用性和适用性。附图说明图1是本专利技术记忆金属驱动基于蜜蜂三足步态的仿生爬壁机器人的结构示意图；图2是本专利技术记忆金属驱动基于蜜蜂三足步态的仿生爬壁机器人左身体板或右身体板的结构示意图；图3是本专利技术记忆金属驱动基于蜜蜂三足步态的仿生爬壁机器人左身体板或右身体板的视图一；图4是本专利技术记忆金属驱动基于蜜蜂三足步态的仿生爬壁机器人左身体板或右身体板的视图二；图5是本专利技术记忆金属驱动基于蜜蜂三足步态的仿生爬壁机器人的一条左侧足部结构示意图；图6是本专利技术记忆金属驱动基于蜜蜂三足步态的仿生爬壁机器人的记忆金属弹簧驱动的结构示意图。图中标号：10－左身体板，11－第一横梁状结构；20－右身体板，21－第二横梁状结构；30－足部结构，311－足底板，312－细杆，32－腿部结构；40－第一记忆金属弹簧驱动结构，41－第一记忆金属弹簧，42－第一普通弹簧；50－第二记忆金属弹簧驱动结构，51－第二记忆金属弹簧，52－第二普通弹簧。具体实施方式下面结合附图所示的各实施方式对本专利技术进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本专利技术的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本专利技术的保护范围之内。参图1至图6所示，本实施例提供了一种记忆金属驱动基于蜜蜂三角步态的仿生爬壁机器人，包括左身体板10、右身体板20、横梁状结构、足部结构30及记忆金属弹簧驱动结构(第一记忆金属弹簧驱动结构40、第二记忆金属弹簧驱动结构50)，左身体板10与右身体板20平行布置；左身体板10固定连接有向右伸出的第一横梁状结构11，第一横梁状结构11的伸出端与右身体板20的底面接触连接；右身体板20固定连接有向左伸出的第二横梁状结构21，第二横梁状结构21的伸出端与左身体板10的底面接触连接；第一横梁状结构11与第二横梁状结构21彼此之间构成活塞式结构，用于执行第一横梁状结构11、第二横梁状结构21间的前后相互运动，以带动左、右身体板实现前后相互运动；足部结构30包括腿部结构32和足底结构，腿部结构32与左身体板10、右身体板20两端以及第一横梁状结构11、第二横梁状结构21的伸出端固定连接，足底结构由足底板311及与其固定连接的细杆312组成，细杆312与腿部结构32构成活塞式结构，用于执行足底结构的上下运动；记忆金属弹簧驱动结构由记忆金属弹簧嵌套普通弹簧构成，设于活塞式结构，用于驱动左、右身体板发生前后相对运动及驱动足部结构发生上下相对运动，以使机器人实现三角步态。该机器人能够有效减少零部件数量，有效减小机器人体积和质量需求，大大降低小型机器人的加工难度和制造成本，进而实现节能、减小体积的目的，有效提高爬壁机器人的实用性和适用性。在本实施例中，第一横梁状结构11、第二横梁状结构21彼此之间构成的活塞式结构采用杆状结构与套管结构间隙配合方式，通过套装于杆状结构上的记忆金属弹簧驱动横梁状结构执行前后相对运动，以实现左、右身体板的前后相对运动。在本实施例中，细杆312与腿部结构32构成的活塞式结构采用细杆312与腿部结构32的空洞间隙配合方式，通过套装于细杆312上的记忆金属弹簧驱动足底结构执行上下运动。在本实施例中，记忆金属弹簧的外径小于普通弹簧内径或记忆金属弹簧的内径大于普通弹簧的外径，用于记忆金属弹簧与普通弹簧的间隙配合嵌套。在本实施例中，记忆金属弹簧驱动结构与外置电源直接连接，通过外置电源直接加热记忆金属弹簧。在本实施例中，足底板311附有粘性材料，以便于附着。在本实施例中，机器人的尺寸限制在100mm见方的空间内。下面对本专利技术作进一步详细说明。该记忆金属驱动基于蜜蜂三足步态的仿生爬壁机器人，包括：左右身体板以及与其固定连接的横梁状结构；固定连接在左右每一个身体板和横梁结构上的三条活塞式足部结构，足部分为足底与腿部结构，腿部保持不动可以实现足底的上下运动；连接两个横梁状结构以及足底与腿的记忆金属弹簧及普通弹簧组成的混合驱动结构。如图1、图2所示，该仿生爬壁机器人包括：左身体板10、右身体板20、足部结构30、第一记忆金本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种记忆金属驱动基于蜜蜂三足步态的仿生爬壁机器人，其特征在于，包括左身体板、右身体板、横梁状结构、足部结构及记忆金属弹簧驱动结构，所述左身体板与右身体板平行布置；所述左身体板固定连接有向右伸出的第一横梁状结构，所述第一横梁状结构的伸出端与所述右身体板的底面接触连接；所述右身体板固定连接有向左伸出的第二横梁状结构，所述第二横梁状结构的伸出端与所述左身体板的底面接触连接；所述第一横梁状结构与第二横梁状结构彼此之间构成活塞式结构，用于执行第一横梁状结构、第二横梁状结构间的前后相互运动，以带动左、右身体板实现前后相互运动；所述足部结构包括腿部结构和足底结构，所述腿部结构与所述左身体板、右身体板两端以及所述第一横梁状结构、第二横梁状结构的伸出端固定连接，所述足底结构由足底板及与其固定连接的细杆状结构组成，所述细杆状结构与所述腿部结构构成活塞式结构，用于执行足底结构的上下运动；所述记忆金属弹簧驱动结构由记忆金属弹簧嵌套普通弹簧构成，设于所述活塞式结构，用于驱动左、右身体板发生前后相对运动及驱动所述足部结构发生上下相对运动，以使所述机器人实现三角步态。

【技术特征摘要】
1.一种记忆金属驱动基于蜜蜂三足步态的仿生爬壁机器人，其特征在于，包括左身体板、右身体板、横梁状结构、足部结构及记忆金属弹簧驱动结构，所述左身体板与右身体板平行布置；所述左身体板固定连接有向右伸出的第一横梁状结构，所述第一横梁状结构的伸出端与所述右身体板的底面接触连接；所述右身体板固定连接有向左伸出的第二横梁状结构，所述第二横梁状结构的伸出端与所述左身体板的底面接触连接；所述第一横梁状结构与第二横梁状结构彼此之间构成活塞式结构，用于执行第一横梁状结构、第二横梁状结构间的前后相互运动，以带动左、右身体板实现前后相互运动；所述足部结构包括腿部结构和足底结构，所述腿部结构与所述左身体板、右身体板两端以及所述第一横梁状结构、第二横梁状结构的伸出端固定连接，所述足底结构由足底板及与其固定连接的细杆状结构组成，所述细杆状结构与所述腿部结构构成活塞式结构，用于执行足底结构的上下运动；所述记忆金属弹簧驱动结构由记忆金属弹簧嵌套普通弹簧构成，设于所述活塞式结构，用于驱动左、右身体板发生前后相对运动及驱动所述足部结构发生上下相对运动，以使所述机器人实现三角步态。2.根据权利要求1所述的记忆金属驱动基于蜜蜂三足步态的仿生爬壁机器人，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：青钰霖，王澍，赵杰亮，阎绍泽，索朗旦增，刘世博，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11