一种仿生机器人足肢制造技术

本发明专利技术公开了一种仿生机器人足肢，其结构包括躯干架、探头、曲轴关节、吸能臂板、夹取轮、吸盘足，躯干架一端设有探头，曲轴关节分设于躯干架侧边且躯干架通过曲轴关节连接吸能臂板，夹取轮设于躯干架中端位置且与其相互贯穿，吸盘足连接于吸能臂板一端，本发明专利技术具有的效果：通过设立转轮使得仿生机器人可选择采用双流传动模式或是单侧传动模式进行转向，从而解决现有仿生机器人在一些宽度和高度有限的环境下作业时移动和转向效率会受到限制和影响的问题。响的问题。响的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生机器人足肢


[0001]本专利技术涉及机器人领域，尤其是涉及到一种仿生机器人足肢。

技术介绍

[0002]仿生机器人的类型很多，主要为仿人、仿生物和生物机器人三大类，其通过模仿自然界中生物的外部形状、运动原理和行为方式的系统从事生物特点工作，其中蜘蛛形态的仿生机器人可以根据环境变化而改变自己的形状，使其能够进入各种难以接近的灾害现场实施调查，但是其受限结构的单一性，在爬行时需要张开仿生足肢才能进行移动，在一些宽度和高度有限的环境下其移动和转向效率会受到限制和影响，且无法利用仿生足肢夹取物体，因此需要研制一种仿生机器人足肢，以此来解决现有仿生机器人在一些宽度和高度有限的环境下作业时移动和转向效率会受到限制和影响的问题。
[0003]本
技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：一种仿生机器人足肢，其结构包括躯干架、探头、曲轴关节、吸能臂板、夹取轮、吸盘足，所述的躯干架一端设有探头，所述的曲轴关节分设于躯干架侧边且躯干架通过曲轴关节连接吸能臂板，所述的夹取轮设于躯干架中端位置且与其相互贯穿，所述的吸盘足连接于吸能臂板一端，躯干架为机器人的机身主体结构，通过多边形构造可实现与曲轴关节的联接，探头为机器人的视觉感光结构，其采用三维感应摄像头组成，能够提供的信息包括体积、形状、位置、方向以及与物体的距离，三维数据可以通过不同的测量过程产生，如立体视觉、结构光和激光三角测量，立体视觉采用三角测量原理，三维摄像组件在近距离测量物体时具有很高的精确度，比超声和红外分辨率要高，并且在环境混乱时更加可靠，特别是在难以操控的表面或在环境光较暗的情况下，激光三角测量也可以工作，即使是低对比度的物体，也可以提供精确的数据，曲轴关节为控制并联动吸能臂板摆动与伸张动作的结构，吸能臂板具备移动性能且配合夹取轮与吸盘足能够抓取大多数尺寸小于仿生机器人的物体。
[0005]作为本技术方案的进一步优化，所述的吸能臂板包括有导通板、皮带轮、连轴、阀门、柔粘轮，所述的导通板分设有皮带轮且在皮带轮之间通过连轴相互连接，所述的连轴底部设有阀门与导通板相互连接，所述的柔粘轮设于导通板内，导通板采用内部中空的板块制成吸能臂板的中空结构，其两端的皮带轮通过连轴驱动其运转，而且皮带轮可产生结构之间不同方向的循环转动并带动联接的柔粘轮实现联动，阀门在结构中均设有一对，其中一个结构用于施加压力控制导通板弯曲，继而实现吸能臂板的张合动作，另一个结构则用于使吸盘足接合真空，主要用于控制吸盘足上的气动阀，改变其结构的压力值和真空度，柔粘轮通过两个相邻的轮体结构之间形成的夹角，不仅可通过结构旋转带动吸能臂板的移动，还能利用夹角度数的改变实现对较小尺寸物体的拿取。
[0006]作为本技术方案的进一步优化，所述的柔粘轮包括有分转座、轮罩、转轮、粘轮套、轮刹盘，所述的分转座嵌合连接轮罩，所述的轮罩内设有转轮且转轮外层嵌合连接有粘轮套，所述的轮刹盘间隔连接于转轮侧面，分转座为轴承驱动结构，其分为两部分组成，用于
分别驱动其方位一侧的转轮朝同一方向或是相反方向旋转，转轮在旋转方向一致的情况下产生的是带动吸能臂板结构以转轮同一水平线方向的前进或是后退动作，而在转轮旋转方向相反时，两个结构之间的粘轮套会朝中部位置持续旋入，粘轮套采用柔性硅胶材质作为转轮外壳，其作用不仅在于为了移动时增大与地面环境件的抓地力，也是为了借助材质的软胶特性增大与物体之间的附着摩擦程度，当小尺寸体积的物体进入粘轮套结构间时，通过持续旋入的夹角能够在物体表面形成挤压力，该挤压作用力产生类似手指拿捏效果，继而实现转轮结合粘轮套结构而产生的移动与拿取功能，轮刹盘则是依靠结构内部的锁止机制实现对转轮的转向命令和完成动作，根据作业环境的不同，仿生机器人可选择采用双流传动模式或是单侧传动模式进行转向，双流传动模式就是利用两侧的转轮以不同的方向转动，转向时靠分转座为两个独立的驱动源分别向两个转轮传送动力，可以通过一个转轮向前转动，另一个转轮向后转动实现转轮在地面自由转向，形成中心转向效果，单侧传动模式即是利用轮刹盘将单一侧的转轮进行锁止，通过另一侧的转轮转动以锁止的转轮为基点进行旋转从而完成转向。
[0007]作为本技术方案的进一步优化，所述的轮刹盘包括有活塞外壳、液压油道、牒盘、摩擦垫片，所述的活塞外壳内设有液压油道，所述的液压油道贴合连通牒盘并在牒盘内侧设有摩擦垫片相互对应，轮刹盘通过液压油道注入液压油后由液压油对牒盘产生的压力使其带动牒盘向内压缩，牒盘向内收缩挤压摩擦垫片，摩擦垫片缩短与转轮的间距并完全贴合转轮直至将转轮刹停。
[0008]作为本技术方案的进一步优化，所述的夹取轮包括有滚轮、动力轴、夹杆、胶膜，所述的滚轮连接于动力轴顶端且动力轴底端设有夹杆与之相连，所述的夹杆内侧分布有胶膜，滚轮依靠动力轴作为驱动结构可实现旋转，因滚轮结构位于躯干架顶端面且高度探出表面，所以在仿生机器人在处于管道或是缝隙等狭窄环境中作业时可依托滚轮滚动实现上下端面同步移动，提高移动效率，动力轴带动底部的夹杆实现张合，并且胶膜分子间的作用力比碳氢化合物要强得多，因此比同分子量的碳氢化合物粘度高，表面张力强，表面能大，成膜能力弱，高表面张力的特性使其结合夹杆后能够对物体产生高强度附着效果，抓取物体后的防脱落性能较高，增加了仿生机器人的作业适用范围。
[0009]作为本技术方案的进一步优化，所述的吸盘足包括有盘体、气动阀、硅胶盘面，所述的盘体顶端连接气动阀，所述的气动阀底端连通硅胶盘面，盘体采用圆锥形结构体作为吸盘足的架体结构，硅胶盘面采用柔软的有机硅结构组成，利用气动阀进行气动控制，施加压缩空气后，通过气动阀改变结构的压力值和真空度能够使得硅胶盘面向顶部收缩，硅胶盘面向内弯曲并包裹物品，在收缩状态下其外部气压高于内部气压，物体即可吸附在硅胶盘面上。
[0010]有益效果
[0011]本专利技术一种仿生机器人足肢，设计合理，功能性强，具有以下有益效果：
[0012]本专利技术首先利用阀门分别实现吸能臂板的张合动作与控制吸盘足改变其结构的压力值和真空度，施加压缩空气后，通过气动阀改变结构的压力值和真空度能够使得硅胶盘面向顶部收缩，硅胶盘面向内弯曲并包裹物品，在收缩状态下其外部气压高于内部气压，物体即可吸附在硅胶盘面上，吸盘足可以附着在物体上，包裹，携带和释放物体，不仅可通过柔粘轮结构旋转带动吸能臂板的移动，还能利用夹角度数的改变实现对较小尺寸物体的
拿取，即使在水下的粗糙表面上，覆盖的吸盘也可以形成牢固的密封，可以抓握，移动和操纵各种物体，其灵活的锥形设计与吸盘配合使用，能吸附牢牢抓住各种形状，大小和质地的物体；
[0013]本专利技术通过设立转轮使得仿生机器人可选择采用双流传动模式或是单侧传动模式进行转向，双流传动模式就是利用两侧的转轮以不同的方向转动，转向时靠分转座为两个独立的驱动源分别向两个转轮传送动力，可以通过一个转轮向前转动，另一个转轮向后转动实现转轮在地面自由转向，形成中心转向效果，单侧传动模式即是利用轮刹盘将单一侧的转轮进行锁止，通过另一侧的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿生机器人足肢，其结构包括躯干架(1)、探头(2)、曲轴关节(3)、吸能臂板(4)、夹取轮(5)、吸盘足(6)，其特征在于：所述的躯干架(1)一端设有探头(2)，所述的曲轴关节(3)分设于躯干架(1)侧边且躯干架(1)通过曲轴关节(3)连接吸能臂板(4)，所述的夹取轮(5)设于躯干架(1)中端位置且与其相互贯穿，所述的吸盘足(6)连接于吸能臂板(4)一端。2.根据权利要求1所述的一种仿生机器人足肢，其特征在于：所述的吸能臂板(4)包括有导通板(40)、皮带轮(41)、连轴(42)、阀门(43)、柔粘轮(44)，所述的导通板(40)分设有皮带轮(41)且在皮带轮(41)之间通过连轴(42)相互连接，所述的连轴(42)底部设有阀门(43)与导通板(40)相互连接，所述的柔粘轮(44)设于导通板(40)内。3.根据权利要求2所述的一种仿生机器人足肢，其特征在于：所述的柔粘轮(44)包括有分转座(440)、轮罩(441)、转轮(442)、粘轮套(443)、轮刹盘(444)，所述的分转座(440)嵌合连接轮罩(441)，所述的轮罩(441...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕家美，
申请(专利权)人：吕家美，
类型：发明
国别省市：