由电机和扭簧实现主动吸/脱附的自适应爬壁机器人脚掌制造技术

本发明专利技术公开一种由电机和扭簧实现主动吸/脱附的自适应爬壁机器人脚掌，主要用于微小型黏附式仿生爬壁机器人的应用中，属于机器人技术应用领域。它包括驱动部分、主动吸附脚掌结构部分、自适应球关节部分、主动脱附拉线机构部分。本发明专利技术巧妙的利用电动机的简单转动配合扭簧的扭转作用，实现脚趾的主动吸附和主动脱附功能；在球关节处设置复位弹簧，使得脚掌具有自适应性和自复位性，同时使得机器人更具优越性。

Adaptive wall climbing robot feet with active suction / desorption by motor and torsion spring

【技术实现步骤摘要】
由电机和扭簧实现主动吸/脱附的自适应爬壁机器人脚掌
本专利技术属于机器人技术应用领域，具体涉及由电机和扭簧实现主动吸/脱附的自适应爬壁机器人脚掌，主要用于微小型黏附式仿生爬壁机器人的应用中。
技术介绍
随着仿生机器人技术的迅速发展，仿生爬壁机器人的研发越来越受到大众的关注。在现有的仿生爬壁机器人中，采用的吸附方式大多为负压吸附或磁吸附等，其中负压吸附需要配备真空泵，工作时噪声较大，而磁吸附一般需要额外的电源供电，且不管是负压吸附还是磁吸附都对工作环境有很大的局限性。因此，开展黏附式爬壁机器人的研究具有重要的学术价值和应用背景。而在现有的黏附式爬壁机器人中，其机器人脚掌大多只具有简单的脱附拉线传动，不具有主动黏附功能。因此，急需一种结构简单且具有主动吸/脱附的自适应爬壁机器人脚掌。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种由电机和扭簧实现主动吸/脱附的自适应爬壁机器人脚掌，不仅可以进行脱附拉线传动，该脚掌还具有主动吸附和脱附运动功能，通过电动机和扭簧的共同作用实现左右脚趾的内翻或外翻，可用于微小型黏附式仿生爬壁机器人的应用中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.由电机和扭簧实现主动吸/脱附的自适应爬壁机器人脚掌，其特征在于：包括主动黏附脚掌机构、驱动机构以及主动脱附拉线机构；/n主动黏附脚掌机构包括中间安装座（5）、左脚趾（6）、右脚趾（7）和扭簧（9），左脚趾（6）和右脚趾（7）相对设置在中间安装座（5）的两侧，且左脚趾（6）和右脚趾（7）均分别通过销轴（10）与中间安装座（5）转动连接，在左脚趾（6）和中间安装座（5）、右脚趾（7）和中间安装座（5）之前均设置有扭簧（9），扭簧（9）套设在销轴上，且扭簧（9）的一脚位于中间安装座（5）上，另一脚位于左脚趾（6）或右脚趾（7）上，左脚趾（6）和右脚趾（7）的底部均固定设置有黏附材料（8），左脚趾...

【技术特征摘要】
1.由电机和扭簧实现主动吸/脱附的自适应爬壁机器人脚掌，其特征在于：包括主动黏附脚掌机构、驱动机构以及主动脱附拉线机构；
主动黏附脚掌机构包括中间安装座（5）、左脚趾（6）、右脚趾（7）和扭簧（9），左脚趾（6）和右脚趾（7）相对设置在中间安装座（5）的两侧，且左脚趾（6）和右脚趾（7）均分别通过销轴（10）与中间安装座（5）转动连接，在左脚趾（6）和中间安装座（5）、右脚趾（7）和中间安装座（5）之前均设置有扭簧（9），扭簧（9）套设在销轴上，且扭簧（9）的一脚位于中间安装座（5）上，另一脚位于左脚趾（6）或右脚趾（7）上，左脚趾（6）和右脚趾（7）的底部均固定设置有黏附材料（8），左脚趾（6）上开设有左脚趾穿线孔，右脚趾（7）上开设有右脚趾穿线孔；
驱动机构固定设置于主动黏附脚掌机构上方，驱动机构包括电动机架（2）和固定在所述电动机架（2）上的拉线电动机（1），且所述拉线电动机（1）的输出轴朝上设置；
主动脱附拉线机构包括拉线支架（3）和旋转盘（16），所述拉线支架（3）固定在电动机架（2）上，且拉线支架（3）上开设有穿线孔，旋转盘（16）位于拉线支架（3）上方且固定在拉线电动机（1）的输出轴上，旋转盘（16）上开设有牵引线固定孔，且左脚趾穿线孔、拉线支架（3）上的穿线孔和牵引线固定孔之间设置有左牵引线（18），右脚趾穿线孔、拉线支架（3）上的穿线孔和牵引线固定孔之间也设置有右牵引线（19），当拉线电动机（1）的输出轴转动时，通过左牵引线（18）带动左脚趾（6）、右牵引线（19）带动右脚趾（7）同时内翻或外翻。


2.根据权利要求1所述的由电机和扭簧实现主动吸/脱附的自适应爬壁机器人脚掌，其特征在于：在所述主动黏附脚掌机构和驱动机构之间设置有自适应球关节机构，
自适应球关节机构包括杆端关节轴承（13）和复位弹簧（11），杆端关节轴承（13）一端与中间安装座（5）铰接，另一端固定在电动机架（2）上，复位弹簧（11）的一端固定在中间安装座（5）上，另一端固定在电动机架（2）上。


3.根据权利要求1所述的由电机和扭簧实现主动吸/脱附的自适应爬壁机器人脚掌，其特征在于：中间安装座（5）的左右两侧壁上均固定设置有第一耳座，左脚趾（6）和右脚趾（7）的一侧壁上均分别固定设置有第二耳座，左脚趾（6）上的第二耳座与位于中间安装座（5）左侧的第一耳座上穿设有所述销轴（10），右脚趾（7）上的第二耳座与位于中间安装座（5）右侧的第一耳座上也穿设有所述销轴（10）。


4.根据权利要求3所述的由电机和扭簧实现主动吸/脱附的自适应爬壁机器人脚掌，其特征在于：中间安装座（5）的左右两侧均开设有沟槽，扭簧（9）的两脚之间呈180度，扭簧（9）套设在销轴（10）上，扭簧（9）一脚插入所述沟槽中，另一脚搭在左脚趾（6）或右脚趾（7）的上表面。


5.根据权利要求1所述的由电机和扭簧实现主动吸/脱附的自适应爬壁机器人脚掌，其特征在于：中间安装座（5）的底面、左脚趾（6）的底面和右脚趾（7）的底面处于同一平面上或形成曲面。


6.根据权利要求1所述的由电机和扭簧实现主动吸/脱附的自适应爬壁机器人脚掌，其特征在于：旋转盘（16）上开设有若干牵引线固定孔，拉线支架（3）上开设有若干穿线孔，左牵引线（18）的一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：李琳，薛泽浩，张铁，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44