一种新型腿式气动避障装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及气动控制机器人领域，提供了一种新型腿式气动避障装置。本装置由支撑腿，抽屉滑轨，气缸连接架，气缸支架，继电器，中间气缸，侧气缸，红外模块等组成。本装置可通过中间气缸伸出将装置整体支撑起来，通过两侧气缸的伸出与缩回进行前进或转向过程，整机运动由单片机控制，由红外模块与超声波模块探测距离数据，单片机控制继电器开关，进而控制电磁阀以控制气缸动作，本装置结构简单，经济实用，后期维护成本低，具有良好的经济效益和广阔的市场前景。

A new type of pneumatic obstacle avoidance device with legs

The utility model relates to the field of pneumatic control robot, and provides a new leg type pneumatic obstacle avoidance device. The device is composed of support leg, drawer slide rail, air cylinder connecting frame, air cylinder bracket, relay, middle air cylinder, side air cylinder, infrared module, etc. The device can support the device as a whole by extending the middle cylinder, and carry out the forward or steering process by extending and retracting the cylinders on both sides. The movement of the whole machine is controlled by the single chip microcomputer, the distance data is detected by the infrared module and the ultrasonic module, the relay switch is controlled by the single chip microcomputer, and the electromagnetic valve is controlled to control the action of the cylinder. The device is simple in structure, economical and practical, and can be maintained later Low cost, good economic benefits and broad market prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种新型腿式气动避障装置
本专利技术设计了一种新型腿式气动避障装置，涉及气动控制机器人领域，由于气动技术可以实现很小空间的微小动作，且气动技术既安全又对周围环境无污染，在相同尺寸的前提下，其功率能超过电气，因此使得该避障装置可代替人类在复杂和危险的环境下工作，特别是空间狭小和对环境条件敏感下的救援探险问题，该新型腿式气动避障装置集中了腿式机器人地形适应性强的特点，可以在复杂地形条件下智能躲避障碍，以多种行进步态行走，可广泛适用于探测、救援、交通运输等领域。
技术介绍
机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，还可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。在某些领域它可以协助或取代人类进行工作，例如工业生产、建筑行业，以及其它危险工作环境领域等。气动机器人是以压缩空气为介质来传动和控制的装置.由于它具有节能、无污染、高效、低成本、安全可靠、结构简单等优点，广泛应用于各种工作领域。现有的自动避障机器人装置大部分设计成电机驱动，这种装置造价高，机械及控制结构复杂，而在复杂环境中由于放射性，腐蚀性物质的存在，很有可能损坏电机和机器人本体，影响机器人工作的正常进行；并且在工作过程中，由于连续工作，冲击震动的影响，将大大降低某些重要零件的寿命，使后期的维护成本较高。本专利技术专利设计出一种新型气动避障装置，采用直线运动足式前进，通过气体驱动和单片机完成智能控制自动避障的目的。气体驱动可以使装置的动作更稳定，从而延长机器人的使用寿命；采用气缸推动腿部直线动作，较传统机器人其动作更简单、速度更快，在某些紧急或者危险救援环境下，起到至关重要的作用。本装置自动化程度高，操作简单，维护便捷，较传统的电机驱动形式，成本降低很多。产品经济实用，质量可靠，可行性高，实用性强，具有广阔的市场前景和良好的经济效益。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种质量可靠，动作迅捷的新型腿式气动避障装置。较之传统避障机器人可以大幅度提高使用寿命，安全可靠，同时可以提高装置的工作效率和工作质量，为解决在狭窄空间和在对人类身心有害的环境下工作的问题提供了一种行之有效的解决方案。为实现上述目的，采用了以下技术方案：一种新型腿式气动避障装置主要包括支撑腿，抽屉滑轨，气缸连接架，气缸支架，机架，超声模块支架，超声波模块，红外开关支架，中间气缸支架，降压模块，继电器，中间气缸，橡胶脚，中间脚，单片机，电控底板，电磁阀，侧气缸，红外模块，铜柱；所述一种新型腿式气动避障装置的支撑腿通过螺栓连接到抽屉滑轨外侧，抽屉滑轨内侧通过螺栓连接到机架上，气缸支架通过螺钉与机架相连，侧气缸通过气缸支架与机架相连，气缸连接架将侧气缸伸出端与抽屉滑轨连接，从而达到气缸伸出，支撑腿沿着滑轨方向移动的目的，电磁阀固定在机架上进行气缸控制，超声波模块固定在超声模块支架上，超声模块支架通过螺栓与螺母连接在机架上，红外模块固定在红外开关支架上，红外开关支架粘接在机架上。电控底板通过铜柱固定在机架的上表面上，单片机通过螺钉连接在电控底板上方后侧，继电器与降压模块分别通过螺钉连接在电控底板上方前侧，中间气缸支架通过螺钉与机架下表面连接，中间气缸通过螺栓与中间气缸支架连接，从而固定中间气缸。中间气缸伸出端通过螺钉与中间脚相连，中间脚下方粘接有橡胶脚，橡胶脚有防止打滑与减震作用。机构可通过中间气缸伸出将装置整体支撑起来，通过两侧气缸的伸出与缩回进行前进或转向过程。整机运动由单片机控制，由红外模块与超声波模块探测距离数据，单片机控制继电器开关，进而控制电磁阀，进而控制气缸动作。本装置使用结构简单的机架与运动构件，在满足人们要求的同时，通过使用固定后腿，通过气缸伸出控制前腿的运动，气缸只有两个空间方向的直线运动，功能易于实现，机构较少出现故障。该装置自动化程度较高，维护方便，造价低，有很好的应用前景。附图说明图1为一种新型腿式气动避障装置主视图图2为一种新型腿式气动避障装置俯视图图3为一种新型腿式气动避障装置轴侧图图4为一种新型腿式气动避障装置机架轴侧图附图标记：1-支撑腿，2-抽屉滑轨，3-气缸连接架，4-气缸支架，5-机架，6-超声模块支架，7-超声波模块，8-红外开关支架，9-中间气缸支架，10-降压模块，11-继电器，12-中间气缸，13-橡胶脚，14-中间脚，15-单片机，16-电控底板，17-电磁阀，18-侧气缸，19-红外模块，20-铜柱具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明：如图1～图4所示，一种新型腿式气动避障装置主要包括：支撑腿1，抽屉滑轨2，气缸连接架3，气缸支架4，机架5，超声模块支架6，超声波模块7，红外开关支架8，中间气缸支架9，降压模块10，继电器11，中间气缸12，橡胶脚13，中间脚14，单片机15，电控底板16，电磁阀17，侧气缸18，红外模块19，铜柱20；所组成的新型腿式气动避障装置左右两侧的机械结构相同，以其中左侧为例：所述一种新型腿式气动避障装置的支撑腿1通过螺栓连接到抽屉滑轨2外侧，抽屉滑轨2内侧通过螺栓连接到机架5上，气缸支架4通过螺钉与机架5相连，侧气缸18通过气缸支架4与机架5相连，气缸连接架3将侧气缸18伸出端与抽屉滑轨2连接，从而达到气缸伸出，支撑腿1沿着滑轨方向移动的目的，电磁阀17固定在机架5上进行气缸控制。超声波模块7固定在超声模块支架6上，超声模块支架6通过螺栓与螺母连接在机架5上，红外模块19固定在红外开关支架8上，红外开关支架8粘接在机架5上。电控底板16通过铜柱20固定在机架5的上表面上，单片机15通过螺钉连接在电控底板16上方后侧，继电器11与降压模块10分别通过螺钉连接在电控底板16上方前侧，中间气缸支架9通过螺钉与机架5下表面连接，中间气缸12通过螺栓与中间气缸支架9连接，从而固定中间气缸12。中间气缸12伸出端通过螺钉与中间脚14相连，中间脚下方粘接有橡胶脚13，橡胶脚有防止打滑与减震作用。机构可通过中间气缸12伸出将装置整体支撑起来，通过两侧气缸的伸出与缩回进行前进或转向过程。整机运动由单片机控制，由红外模块19与超声波模块7探测距离数据，单片机15控制继电器11开关，进而控制电磁阀17，进而控制气缸动作。具体工作过程：行走功能：中间气缸12和侧气缸18的默认状态都是缩回，四腿着地，开始行走时，先是中间气缸12伸出着地，四腿抬起，然后侧气缸18以及左气缸伸出，中间气缸12缩回，四腿着地，最后两侧气缸缩回，使装置前进，完成一个运动周期。倒退时，将前进的动作顺序反向进行即可。转向功能：拿左转向为例，通过装置的超声模块7测量计算装置左右两侧的距离，当前方，左侧，右侧的三方距离达到转向要求时，中间气缸12伸出，接着侧气缸18伸出，另一侧气缸不动，中间气缸12收回，侧气缸18缩回，利用差速转向转动一个角度，多次循环上述过程，从而达到转向的目的。向右转弯与上述方式相同。以上所述的实施例仅仅是对本专利技术的优选实施方式进行描述，并非对本专利技术的范围进行限定，在不脱离本专利技术设计精神的前提下，本领本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型腿式气动避障装置，主要包括：支撑腿，抽屉滑轨，气缸连接架，气缸支架，机架，超声模块支架，超声波模块，红外开关支架，中间气缸支架，降压模块，继电器，中间气缸，橡胶脚，中间脚，单片机，电控底板，电磁阀，侧气缸，红外模块，铜柱；其特征在于：所述一种新型腿式气动避障装置的支撑腿通过螺栓连接到抽屉滑轨外侧，抽屉滑轨内侧通过螺栓连接到机架上，气缸支架通过螺钉与机架相连，侧气缸通过气缸支架与机架相连，气缸连接架将侧气缸伸出端与抽屉滑轨连接，电磁阀固定在机架上进行气缸控制，超声波模块固定在超声模块支架上，超声模块支架通过螺栓与螺母连接在机架上，红外模块固定在红外开关支架上，红外开关支架粘接在机架上，电控底板通过铜柱固定在机架的上表面上，单片机通过螺钉连接在电控底板上方后侧，继电器与降压模块分别通过螺钉连接在电控底板上方前侧，中间气缸支架通过螺钉与机架下表面连接，中间气缸通过螺栓与中间气缸支架连接，中间气缸伸出端通过螺钉与中间脚相连，中间脚下方粘接有橡胶脚。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型腿式气动避障装置，主要包括：支撑腿，抽屉滑轨，气缸连接架，气缸支架，机架，超声模块支架，超声波模块，红外开关支架，中间气缸支架，降压模块，继电器，中间气缸，橡胶脚，中间脚，单片机，电控底板，电磁阀，侧气缸，红外模块，铜柱；其特征在于：所述一种新型腿式气动避障装置的支撑腿通过螺栓连接到抽屉滑轨外侧，抽屉滑轨内侧通过螺栓连接到机架上，气缸支架通过螺钉与机架相连，侧气缸通过气缸支架与机架相连，气缸连接架将侧气缸伸出端与抽屉...

【专利技术属性】
技术研发人员：解明利，耿彬彬，杨宗鑫，孙萌，杜鑫明，王国庆，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：新型
国别省市：河北;13