一种张拉整体结构及机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种张拉整体结构及机器人，涉及机器人技术领域，张拉整体结构包括驱动结构、第一弹性元件、第二弹性元件、第三弹性元件、第四弹性元件、第五弹性元件、第六弹性元件、第七弹性元件、第八弹性元件、第九弹性元件、第十弹性元件、第十一弹性元件、第十二弹性元件、第十三弹性元件、第十四弹性元件、第十五弹性元件、第一连接压杆、第二连接压杆、第三连接压杆、第四连接压杆和第五连接压杆；机器人包括至少三个张拉整体结构。本实用新型专利技术的张拉整体结构能够实现整体外形尺寸的轴向拉伸/径向收缩与轴向收缩/径向拉伸；机器人能够实现在管道内的爬行运动。在管道内的爬行运动。在管道内的爬行运动。

【技术实现步骤摘要】
一种张拉整体结构及机器人


[0001]本技术涉及机器人
，特别是涉及一种张拉整体结构及机器人。

技术介绍

[0002]现有很多管道系统空间狭小，环境恶劣，难以甚至无法进行人工检查和维修。现有用于管道检查、维修的管道内爬行机器人大多基于传统的刚体传动机构设计，相对来说柔顺性与适应性较差，在垂直上升、克服急转弯或其他不规则情况时，对驱动系统功率的要求也更高。张拉整体结构是一种在建筑与结构工程领域应用较为广泛的结构，是由一组不连续的刚性受压构件与一组连续的柔性受拉构件组成的自支承、自应力的空间网格结构，独特的结构形式使得张拉整体结构同时保留了刚性构件的承载能力与柔性构件的变形能力，兼具刚体结构与软体结构的优点，并在近年来逐渐获得了机器人领域研究人员的青睐。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种张拉整体结构及机器人，以解决上述现有技术存在的问题，柔顺性和适应性好，张拉整体结构能够实现轴向拉伸/径向收缩与轴向收缩/径向拉伸；机器人能够实现在管道内爬行运动。
[0004]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：
[0005]本技术提供了一种张拉整体结构，包括驱动结构、第一弹性元件、第二弹性元件、第三弹性元件、第四弹性元件、第五弹性元件、第六弹性元件、第七弹性元件、第八弹性元件、第九弹性元件、第十弹性元件、第十一弹性元件、第十二弹性元件、第十三弹性元件、第十四弹性元件、第十五弹性元件、第一连接压杆、第二连接压杆、第三连接压杆、第四连接压杆和第五连接压杆；
[0006]所述第一弹性元件的一端、所述第二弹性元件的一端、所述第三弹性元件的一端、所述第四弹性元件的一端和所述第五弹性元件的一端分别与所述驱动结构的一端连接；
[0007]所述第六弹性元件的一端、所述第七弹性元件的一端、所述第八弹性元件的一端、所述第九弹性元件的一端和所述第十弹性元件的一端分别与所述驱动结构的另一端连接；
[0008]所述第一连接压杆的一端与所述第一弹性元件的另一端连接，所述第一连接压杆的另一端与所述第七弹性元件的另一端连接；所述第二连接压杆的一端与所述第二弹性元件的另一端连接，所述第二连接压杆的另一端与所述第八弹性元件的另一端连接；所述第三连接压杆的一端与所述第三弹性元件的另一端连接，所述第三连接压杆的另一端与所述第九弹性元件的另一端连接；所述第四连接压杆的一端与所述第四弹性元件的另一端连接，所述第四连接压杆的另一端与所述第十弹性元件的另一端连接；所述第五连接压杆的一端与所述第五弹性元件的另一端连接，所述第五连接压杆的另一端与所述第六弹性元件的另一端连接；
[0009]所述第一连接压杆的另一端与所述第二连接压杆的一端通过所述第十一弹性元件连接，所述第二连接压杆的另一端与所述第三连接压杆的一端通过所述第十二弹性元件
连接，所述第三连接压杆的另一端与所述第四连接压杆的一端通过所述第十三弹性元件连接，所述第四连接压杆的另一端与所述第五连接压杆的一端通过所述第十四弹性元件连接，所述第五连接压杆的另一端与所述第一连接压杆的一端通过所述第十五弹性元件连接。
[0010]优选地，所述第一弹性元件、所述第二弹性元件、所述第三弹性元件、所述第四弹性元件和所述第五弹性元件沿所述驱动结构的周向均匀设置；所述第六弹性元件、所述第七弹性元件、所述第八弹性元件、所述第九弹性元件和所述第十弹性元件结构沿所述驱动结构的周向均匀设置。
[0011]优选地，所述第一弹性元件、所述第六弹性元件、所述第二弹性元件、所述第七弹性元件、所述第三弹性元件、所述第八弹性元件、所述第四弹性元件、所述第九弹性元件、所述第五弹性元件和所述第十弹性元件结构沿所述驱动结构的周向依次设置。
[0012]优选地，所述第一弹性元件、所述第二弹性元件、所述第三弹性元件、所述第四弹性元件、所述第五弹性元件、所述第六弹性元件、所述第七弹性元件、所述第八弹性元件、所述第九弹性元件和所述第十弹性元件结构相同。
[0013]优选地，所述第十一弹性元件、所述第十二弹性元件、所述第十三弹性元件、所述第十四弹性元件和所述第十五弹性元件结构相同。
[0014]优选地，所述第一连接压杆、所述第二连接压杆、所述第三连接压杆、所述第四连接压杆和所述第五连接压杆的结构相同。
[0015]优选地，所述驱动结构为电动推杆、气缸或液压缸。
[0016]优选地，所述第一连接压杆、所述第二连接压杆、所述第三连接压杆、所述第四连接压杆和所述第五连接压杆均采用塑料制成。
[0017]优选地，所述第一弹性元件、所述第二弹性元件、所述第三弹性元件、所述第四弹性元件、所述第五弹性元件、所述第六弹性元件、所述第七弹性元件、所述第八弹性元件、所述第九弹性元件、所述第十弹性元件、所述第十一弹性元件、所述第十二弹性元件、所述第十三弹性元件、所述第十四弹性元件和所述第十五弹性元件均为弹簧或弹性绳索。
[0018]本技术还提供了一种机器人，包括至少三个所述张拉整体结构，相邻的所述张拉整体结构的所述驱动结构铰接。
[0019]本技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0020]本技术的张拉整体结构能够实现整体外形尺寸的轴向拉伸/径向收缩与轴向收缩/径向拉伸；在此基础上将三个或以上张拉整体结构串联即得到一种适用于管道内爬行的机器人，通过合理地设置各个张拉整体结构的作动顺序，可以实现机器人在管道内的爬行运动。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本技术的张拉整体结构轴测图(收缩状态)；
[0023]图2为本技术的张拉整体结构主视图(收缩状态)；
[0024]图3为本技术的张拉整体结构侧视图(收缩状态)；
[0025]图4为本技术的张拉整体结构轴测图(拉伸状态)；
[0026]图5为本技术的张拉整体结构侧视图(拉伸状态)；
[0027]图6为本技术的机器人侧视图(收缩状态)；
[0028]图7为本技术的机器人运动过程示意图；
[0029]其中：100
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张拉整体结构，200
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机器人，1
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第一弹性元件，2
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第二弹性元件，3
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第三弹性元件，4
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第四弹性元件，5
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第五弹性元件，6
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第六弹性元件，7
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第七弹性元件，8
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第八弹性元件，9
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第九弹性元件，10
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第十弹性元件，11
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第一连接压杆，12
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...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种张拉整体结构，其特征在于：包括驱动结构、第一弹性元件、第二弹性元件、第三弹性元件、第四弹性元件、第五弹性元件、第六弹性元件、第七弹性元件、第八弹性元件、第九弹性元件、第十弹性元件、第十一弹性元件、第十二弹性元件、第十三弹性元件、第十四弹性元件、第十五弹性元件、第一连接压杆、第二连接压杆、第三连接压杆、第四连接压杆和第五连接压杆；所述第一弹性元件的一端、所述第二弹性元件的一端、所述第三弹性元件的一端、所述第四弹性元件的一端和所述第五弹性元件的一端分别与所述驱动结构的一端连接；所述第六弹性元件的一端、所述第七弹性元件的一端、所述第八弹性元件的一端、所述第九弹性元件的一端和所述第十弹性元件的一端分别与所述驱动结构的另一端连接；所述第一连接压杆的一端与所述第一弹性元件的另一端连接，所述第一连接压杆的另一端与所述第七弹性元件的另一端连接；所述第二连接压杆的一端与所述第二弹性元件的另一端连接，所述第二连接压杆的另一端与所述第八弹性元件的另一端连接；所述第三连接压杆的一端与所述第三弹性元件的另一端连接，所述第三连接压杆的另一端与所述第九弹性元件的另一端连接；所述第四连接压杆的一端与所述第四弹性元件的另一端连接，所述第四连接压杆的另一端与所述第十弹性元件的另一端连接；所述第五连接压杆的一端与所述第五弹性元件的另一端连接，所述第五连接压杆的另一端与所述第六弹性元件的另一端连接；所述第一连接压杆的另一端与所述第二连接压杆的一端通过所述第十一弹性元件连接，所述第二连接压杆的另一端与所述第三连接压杆的一端通过所述第十二弹性元件连接，所述第三连接压杆的另一端与所述第四连接压杆的一端通过所述第十三弹性元件连接，所述第四连接压杆的另一端与所述第五连接压杆的一端通过所述第十四弹性元件连接，所述第五连接压杆的另一端与所述第一连接压杆的一端通过所述第十五弹性元件连接。2.根据权利要求1所述的张拉整体结构，其特征在于：所述第一弹性元件、所述第二弹性元件、所述第三弹性元件、所述第四弹性元件和所述第五弹性元件沿所述驱动结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕庆，李卫民，邵壮，魏大钧，许红培，李邦超，
申请(专利权)人：山东中科先进技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：